物联网爆发式增长 无线连接可靠性成挑战

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无线电收发器是建立在性能易产生变化流程上，这取决于它们所在的操作环境。其中一些变化包括温度改变、因为电池放电而使得电压供应减少及组件两端在硅芯片制造上的变化。这些现实生活的事件可能改变设备的操作稳定性。

于本文中将检视一款在路灯上运作的事件感测紧急响应系统所受到的影响。在冬季时，寒冷的温度可能导致设备的输出功率有所改变或接收机灵敏度降低。在某些情况下，这可能导致通讯中断。虽然消费性设备对这样的情况不会很在意，因为它们很少在如此极端条件下使用，但这对于紧急响应系统而言却是不可接受的。对该最终产品而言，充其量，成本只使得它的声誉受损及一通要求更换故障产品的服务电话。系统设计工程师必须确保其为感测和通讯系统所选择的组件在变化万千的环境条件下，仍能保持稳健的性能。

确保通讯组件稳定　半导体业者精锐尽出

可靠性也是通讯微控制器所关注的问题。虽然闪存和非挥发性内存极为可靠，但它们偶尔也会损坏。操作环境或恶意硬件黑客攻击会造成意想不到的影响，而内存受损则可能是这些影响所引起的。无论何种机制，重要的是微控制器都须配备必要的完整性功能，在设备受损时可识别出来。设备一经发现受损，微控制器可纠正错误或关闭设备，适当地确保更大范围系统的安全性不被破坏。

因应此种情况，以亚德诺半导体（ADI）为例，该公司一直都在致力于设计开发可克服这些挑战的稳健解决方案。那些应用于工业物联网的超稳健系统所提出的需求，并不算是新的需求，而为实现较佳的通讯链路的性能等级和功能特性，以该公司旗下产品为例，该公司具备较低功耗的sub-GHz ISM频带无线电ADF7030-1和ADuCM3029Cortex-M3微控制器。

例如，就接收机灵敏度的性能而言，ADF7030-1具有接收3dB无线电讯号的能力，比其他无线电产品的功率低。这意味着，即使讯号强度不到其竞争对手功率的一半，它仍然可以接收得到。另外，由于该产品的阻断数超过100dB，因此可以做到与军事和航空航天设备相当的抗干扰能力等级，而且还不需要额外且昂贵的外部组件。此一特点可增加其价值，并确保即使在嘈杂的RF环境下仍能维持畅通的通讯质量。同时，该产品在整个工作温度范围内的变化少于0.2dB，可因应现实生活环境对无线电收发器所造成的影响。

另一方面，再以ADI旗下ADuCM3029产品为例，该产品的设计具有闪存和ECC同位核对（Parity check），以确保在可能的情况下可识别出并纠正由于内存损坏所造成的错误。此外，该产品在睡眠模式下还具有电池监视功能。

这可确保可以检测到电压意外的下降，并且处理器也可收到对可能的恶意威胁或电源故障之警告。然后，终端设备可以经由警告管理人员或进入安全模式来采取适当的行动，以确保较大范围的系统不会受到伤害。

(本文作者任职于亚德诺半导体)