無線+傳感設(shè)計方案加速萬物互聯(lián)

　　物聯(lián)網(wǎng)是個非常大的概念，強(qiáng)調(diào)的是萬物接入物聯(lián)網(wǎng)，彼此都可進(jìn)行無線通訊，細(xì)分領(lǐng)域涵蓋了智慧城市、智慧醫(yī)療、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能建筑等。然而現(xiàn)在因為各種原因，智慧城市的建設(shè)還在起步階段，以發(fā)展智能交通系統(tǒng)和電網(wǎng)系統(tǒng)為主，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑市場，已經(jīng)有很多企業(yè)開始采用無線監(jiān)控、檢測、控制技術(shù)，多用專業(yè)的傳感器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

　　物聯(lián)網(wǎng)也被稱為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，其中創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心，無線與傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)時代伴演了重要角色。鑒于此，在電子發(fā)燒友網(wǎng)舉辦第二屆IOT大會之際誠邀村田電子市場部許紅越，探討面向物聯(lián)網(wǎng)時代下的無線+傳感設(shè)計方案。

　　村田電子市場部許紅越

　　村田電子市場部許紅越表示，村田目前著眼于消費(fèi)級的物聯(lián)網(wǎng)市場，即隸屬于智能建筑的智能照明和智能家居，智能建筑的重點(diǎn)在于無線和自動化控制，這離不開傳感和無線通訊技術(shù)。同時，村田是一家老牌的電子元器件，無線模塊和傳感器供應(yīng)商，自身有雄厚的無線射頻和傳感器技術(shù)，在消費(fèi)級物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)赃@兩類產(chǎn)品為主要推廣方向。

　　無線+傳感網(wǎng)絡(luò)連接方案

　　簡單來說指的是傳感器+無線網(wǎng)絡(luò)的連接，即在一個傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由傳感器獲取環(huán)境有關(guān)參數(shù)，再通過無線模塊上傳到網(wǎng)絡(luò)。軟件支持四個方面：

　　1. 傳感器算法;

　　2. 傳感器-無線模塊數(shù)據(jù)接口;

　　3. 無線協(xié)議;

　　4. 網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議和軟件（包括網(wǎng)關(guān)，路由，App等）。

　　許紅越指出，傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是多樣的。如比較熟悉的智能家居系統(tǒng)，可以將門/窗磁傳感器、人體紅外傳感器組成家居的監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)主人設(shè)置了防盜/外出模式，如果檢測到門窗被打開，或者有人經(jīng)過的信號，系統(tǒng)就會觸發(fā)報警。一方面通過小區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)知會保安人員，另一方面通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程通知主人。

　　再例如倉庫、工廠、農(nóng)業(yè)大棚的環(huán)境控制系統(tǒng)，可以有效配合溫濕度傳感器，紅外傳感器，環(huán)境光傳感器，土壤傳感器及空調(diào)、排氣扇等設(shè)施自動調(diào)節(jié)內(nèi)部環(huán)境，實時反饋環(huán)境參數(shù)到主機(jī)，這些都離不開無線+傳感方案。許紅越表示，物聯(lián)網(wǎng)的一大特點(diǎn)是互聯(lián)，另一特點(diǎn)就是感知，所以無線+傳感幾乎可以應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的所有領(lǐng)域。

　　無線技術(shù)加速家居智能化

　　目前在照明市場中，有很多廠家已經(jīng)開始探索智能照明了，許多新建的寫字樓、商場、機(jī)場項目都加入了無線照明系統(tǒng)。對于一棟商業(yè)樓宇而言，傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的能耗占到了建筑總能耗的一半以上，現(xiàn)在大眾提倡節(jié)能減排，為了達(dá)到綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)，商業(yè)樓宇對智能照明系統(tǒng)的需求更迫切。對此許紅越表示，村田推出了針對商業(yè)照明的Zigbee無線燈控方案，相應(yīng)產(chǎn)品有：

　　1） Zigbee模塊可以和LED驅(qū)動電源、傳感器連接，可以無線調(diào)光或者獲取傳感器數(shù)據(jù)；

　　2） Zigbee調(diào)光器，原理是由Zigbee模塊控制的繼電器可以輸出AC/0-10V DC/PWM三路調(diào)光信號。任何支持這三種調(diào)光接口的LED驅(qū)動產(chǎn)品都可以跟Zigbee調(diào)光器連接，照明客戶無需對無線射頻這塊做任何設(shè)計，只需要將相應(yīng)接口連接調(diào)光器即可，這樣無需改變客戶現(xiàn)有產(chǎn)品的設(shè)計，大大降低用戶的產(chǎn)品開發(fā)周期和成本。

　　3）網(wǎng)關(guān)；

　　4）軟件，作為網(wǎng)絡(luò)層的部分。

　　智能照明作為智能家居系統(tǒng)的一部分，網(wǎng)絡(luò)中多節(jié)點(diǎn)的互聯(lián)互通穩(wěn)定性狠重要。許紅越表示，目前而言，可組成Mesh網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）的Zigbee在智能家居系統(tǒng)中應(yīng)用較多，智能家居公司如果要開發(fā)一整套系統(tǒng)，而不是單品的話，一般會選用Zigbee來開發(fā)，Wi-Fi和藍(lán)牙組成的都是星狀網(wǎng)絡(luò)，適用于單品，如Wi-Fi/藍(lán)牙音箱、家電、空氣清新器等。

　　針對家居市場，許紅越表示，村田可以提供基于多種SoC的Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee模塊。對智能家居廠商來說，村田還是以Zigbee方案為主；對于家電廠家，村田有專門應(yīng)用于家電的Hostless WiFi（嵌入式WiFi）串口模塊，內(nèi)置MCU。在藍(lán)牙方面，傳統(tǒng)藍(lán)牙不太適用于智能家居或智能照明系統(tǒng)，去年藍(lán)牙聯(lián)盟開發(fā)了BLE Mesh協(xié)議，村田為此推出了支持BLE Mesh的藍(lán)牙模塊，但目前市場還在觀望階段。

　　不僅如此，在無線技術(shù)領(lǐng)域。許紅越指出，村田的心臟監(jiān)測用MEMS加速度傳感器與無線通信結(jié)合的模塊，通過將模塊安裝在人體可以接觸到的任何載體（如床、沙發(fā)），就能監(jiān)測睡眠、心率、呼吸等方面的精確數(shù)據(jù)。其核心技術(shù)是通過MEMS傳感器來收集各類信息，并運(yùn)用村田算法，在錯綜復(fù)雜的信息中層層篩選出心率、心率變化、泵血功能以及呼吸率等有效數(shù)據(jù)。

　　最后，許紅越強(qiáng)調(diào)，村田的無線模塊全部經(jīng)過了FCC、CE及日本電波法認(rèn)證，同時還是Zigbee聯(lián)盟、藍(lán)牙聯(lián)盟和WiFi聯(lián)盟的成員，相關(guān)產(chǎn)品都通過了聯(lián)盟的認(rèn)證。村田希望從傳統(tǒng)元器件供應(yīng)商的角色，逐步發(fā)展今后與云平臺、創(chuàng)客、加速器企業(yè)等各領(lǐng)域企業(yè)加深合作，共同為用戶提供物聯(lián)網(wǎng)方案。