預測分析:如何理解嵌入式無線技術未來？

　　ZigBEEANT、Z-Wave、INSTEON、Wavenis和WirelessHART共同分享了無線嵌入式控制市場，但是他們之間并沒有真正的贏家。本文試圖從各個角度來闡釋這種現象背后的種種原因。

　　ZigBee規范在剛剛過去的2007年12月推出了第三版本。自從2004年以來，ZigBee在經歷了漫長的過程之后，變得更加成熟、定義更加規范，也更有針對性。具有里程碑意義的第三版本不但為我們反映了ZigBee標準目前的情況，同時也反映了整個無線嵌入式控制(WiEC)技術的進展情況。

　　在過去的幾年中，無線嵌入式控制(WiEC)技術的推動者們已經無數次的向設計工程師們描述了其美好愿景，但是有一個問題，我們仍然不得不問：我們真的理解嵌入式無線技術嗎?

　　首先，應該給出無線嵌入式控制(WiEC)技術的合理定義。在收發器層，無線嵌入式控制技術通常指的范圍在是10米到50米之間的低功率無線電波，數據速率在4Mbps以下，運行在任何工業、科學和醫療(ISM)頻段。

　　無線嵌入式控制(WiEC)技術利用網絡協議來控制無線節點之間的通信。網絡的拓撲結構通常有兩臺機器之間(M2M)進行通信的簡單的點對點拓撲，無線傳感器網絡(WSN)的星型拓撲，以及mesh拓撲。在所有這些拓撲結構中，節點之間都可以進行通信。

　　任何沉浸在嵌入式技術多年的設計工程師都會對無線嵌入式控制技術的推動者們所描述的美好愿景歷歷在目。

　　這些愿景會不斷發生變化，但是，無一例外的，推動者們都使用了以下一些關鍵詞來對無線嵌入式控制技術進行描述：低功率、低成本、高可靠性、高安全性、易于設計和易于使用。

　　伴隨著技術上的美好愿景隨之而來的是對投資回報率的大膽展望-生產商在短短數年內就可以賣掉上億件產品，消費者逐漸意識到無線嵌入式控制技術所帶來的效率的提高和成本的降低，整個世界被被這些小型低功率收發器所覆蓋，它們將所有東西都連接在了一起。

　　炒作背后的真相

　　然而，不幸的是，在炒作多年之后，仍然沒有一種單一的無線技術能夠同時滿足上述那些美好的愿景。在實際的工程中，我們看到的往往是折衷方案。

　　怎么可能會有一種技術能夠適合同時控制家里的電燈和控制工廠的安全閥呢?而一些無線嵌入式控制技術的推動者們的確向我們描述過這種美好的愿景。

　　然而，在幻燈片陳述完這些美好的愿景之后開始的實際硬件操作時，卻出現了許多意想不到的情況。或許是推動者們夸大其詞了，或許是芯片和協議棧廠商太遜色了。或許，工程師們根本就不應該相信一種技術就可以解決所有問題這種鬼話。

　　有幾個原因可以解釋為什么這些愿景會失敗(盡管有一些確實實現了)。首先就是，有一些指定的性能目標從根本上就與其它一些相對立，這為工程上帶來了不可逾越的挑戰。比如，低成本與高可靠性。

　　在工程上實現低成本需要一整套方法來減少花費。

　　首先，必須減小硅片的大小，這就需要在收發器架構(比如開環與閉環調制，后者能提供更高的可靠性，但是需要極大的增加尺寸的大小)上進行折衷。

　　接下來，網絡協議棧的大小需要裁減，以最小化運行RF收發器的處理器所需的代碼空間的數量。而減小網絡協議棧就意味著一些智能化功能(如完整的點到點路由和網絡自愈合能力)將不復存在。需要這些功能嗎?那你必須在硅片上花費更大的代價。