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“红外”即逝,遥控器的未来属于射频遥控器

时间:04-08 来源: 点击:

专有的射频解决方案

从简单操作的空调机的射频遥控器,到控制多媒体消费产品的射频遥控器,专有收发器可以为之提供可靠且可缩短开发时间的的办法。专有收发器仅仅是与它们自己通讯,可以把它们设计成专门满足具体终端应用的要求(而基于标准的规范则必须设计成在一个广泛的应用范围里具有互操作性,这不可避免地带来的种种折衷),因此专有解决方案已经进入了射频遥控器领域。

此外,专有解决方案的更新比标准技术频繁,标准技术往往"冻结"几年都不会改变,直至更新版本正式被接受才得以改变。因此,在无线链路的关键参数方面,专有技术产品超过所有的标准方案。

例如,Nordic的nRF24LE1是2.4GHz的高斯频移键控(GFSK)单片收发器,它在一个4mm×4mm芯片上,集成了一个收发器内核和一个含闪存的8位混合信号微控制器,是久经考验的专有收发器硬件,适合用于射频遥控器。(图1所示的射频遥控器参考设计采用了nRF24xxx)。

但是,硬件只是实际可用的射频遥控器的一部分。另一部分是嵌入式软件协议,它负责管理无线电如何发送和接收数据,并管理各种环境因素的干扰,例如工作在附近的其它2.4GHz设备产生的干扰。

用遥控器来进行先进导航要求延迟小(以便对用户输入迅速作出响应)、数据完整性(先进的协议保证了这一点)、低功耗(因为这样的遥控器可能比传统遥控器使用得更频繁)。

Nordic提供现成的经过优化的射频遥控软件,例如该公司的Gazell射频堆栈(用于具有跳频能力的双向通信链路)。它需要的存储空间最少,可设置为低延时模式(即使附近可能存在其他2.4GHz干扰源的情况下,平均延迟为3.5ms,足以实现上面讨论的平稳导航),或者,如果链接的两端都是电池供电,超低功耗模式能够延长链路两端的电池寿命。在这种模式下,可以增加延迟来减少主机(即被控制的设备)平均消耗电流。平均延迟时间可以延长到50毫秒──仍然低于典型红外遥控器的75ms至125ms,从而延长电池寿命。

有趣的是,这些正是多年来对无线鼠标器、键盘、操纵杆这些无线桌面外设的要求。现代娱乐系统提出了同样的要求。鉴于个人电脑作为家庭娱乐中心所起的作用日益明显,而且使用电脑外围设备而不是传统的遥控器来控制消费类设备,也许这不是巧合。

值得注意的是,几种技术正在争夺消费电子产品(CE)设备这个巨大市场的一席之地。但是,目前只有一种技术真正渗透到个人电脑无线外设市场,这就是Nordic的2.4GHz技术。

自2002年以来,Nordic一直是电脑无线外设市场的供应商,每月为电脑外设制造商交付数百万片芯片,它的2.4GHz技术正迅速地把低性能的27MHz技术淘汰掉。

满足对互操作性的需要

专有解决方案的缺点,是它不能保证对不是设计成用它控制的产品进行控制,而且专有解决方案是一家供应商拥有的技术。相反,红外遥控器可以做成用于不同厂家生产的设备的控制器(虽然常常需要消费者花时间用新的命令对遥控器进行"编程",因而很少这样使用)。

许多制造商并不关心互操作性,因为他们设想他们的遥控器只用于使用这种控制器的产品。这些制造商通常关心的是在某个价格下的最佳性能。这是专有解决方案的长处,因为可以针对特定的任务对它进行优化,所以专有解决方案将继续在遥控器市场上成功地占据一席之地。

不过,一些消费电子产品制造商在寻找受到开放标准保证的具有互操作性并有多家厂商供货的方案。

如果射频遥控器遵守开放的标准,只要做一个简单的操作,花费几秒钟时间,就能够与许多不同的消费设备"配对"使用。每个配对是唯一的,因此"立即"(在30毫秒内)可以对电视机、DVD播放机、高保真音响或者游戏机进行遥控。这些都是用户想要控制的设备。(它们不需要"可互操作"的红外遥控器的那些繁琐编程。)放在普通消费者客厅里小茶几上的六、七个体积不小的遥控器,将被一个漂亮的遥控器取而代之。

2009年12月,人们采用蓝牙低功耗标准作为蓝牙核心规范4.0版本的一部分。Nordic半导体在这个规范的制定中发挥了重要作用,并且为这项规范的制定中献出了大量的超低功耗无线设计知识。

目前的规范并不意味着芯片供应商就可以开始为客户提供芯片,因为它只规定了底部三层的结构。然而,只要半导体公司的芯片满足这个早期版本规范的要求,就可以选择一些客户,把样品和开发工具交给他们,以便他们探索这项新技术可能做些什么。

Nordic半导体公司是蓝牙SIG的准成员。该公司计划率先推出们满足蓝牙4.0版本的单模式蓝牙低功耗芯片,并在最近发布了μBlue(MicroBlue)的产品样品和原型开发工具(图3给出了芯片堆栈的原理图)。

μBlue是单模式蓝牙低功耗收发器,它用小型钮扣电池供电时可以工作几个月或几年(取决于应用)。Nordic的μBlue系列的第一个产品包括nRF8001,它是一个单模式从芯片,适合手表、传感器和遥控器使用。

射频遥控比红外遥控具有优势,因此,毫无疑问所有的遥控器都会选择射频技术,除了最便宜的遥控器以外。但是,哪一种技术将最成功地取代红外技术仍没有答案。毫无疑问,专有解决方案将在性能和成本为首要需求而互操作性居次市场,开辟一片宽广的天地。

遥控器的未来是射频遥控器,而红外遥控器将会很快成为一个美好而暗淡的回忆,就像VHS视频播放器、盒式录音机和黑白电视机一样。

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