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(多图) 把握时机:将移动设备连接起来

Warren Webb?? EDN技术编辑?? 2004年03月05日 ?? 收藏0
随着手持电子设备技术与无线技术的快速融合,设计师们争相推出新方法以满足人们对新型移动设备急剧增长的需求。
  
要 点
  ●? 低成本开发工具包具有实用的硬件、示例软件和调试工具以加快手持设备开发项目进度。
  ●? 设计师可以选择短距离蓝牙网络和802.11b网络或者远距离蜂窝数据传输网,供手持设备使用。
  ●? 网络与嵌入式设备连接能使人们进行远程调试、软件升级、数据采集和配置管理。
  ●? 无线手持硬件开发商可以在消费类PDA、智能手机、参考设计和商用开发工具包中进行选择。
  ●? 插入式收发器模块为设备OEM提供了一种将现有手持设备升级到无线操作的简易方法。
图片  在当今节奏快而竞争激烈的商业环境中,嵌入式系统用户发现便携设备用于远程监视、控制和数据传输的各种好处。用户手掌中拿着一个联网的计算装置,在与任意数量的本地或远程系统进行交互时,可随意走动,既灵活又方便。无线连接可使人们不仅利用远程数据存储设备和计算能力,而且也能提高手持设备显而易见的性能。您甚至可以利用一个集中式软件配置管理系统,在整个产品生命周期内通过遥控方式更新功

能,修复缺陷,收集数据和实现新服务。对这些新型移动设备不断增长的需求,使得设计师几乎没有时间从头开始开发产品,因此许多设计师转而采用参考设计、经过改进的消费类电子产品以及现成的开发平台,以加快项目进度。
  无线设备的开发同其他项目一样,首先要从调查用户的期望和性能需求入手。仔细分析调查结果可能会实际上认定某种设备不适合采用无线手持方式。例如,由于产品重量或者难以获得充电硬件的缘故,预期电池寿命可能会将一些应用系统排除在外。小型通用显示器、微小输入区域以及缺少键盘,也可能会把一些潜在的应用系统排除在外。由于干扰、信号弱、多路径衰减、视距障碍、广播频率拥挤以及各种可能导致数据位流错误的类似因素,工作区域也可能产生射频类通信问题。无线通信链路可能不能满足您的项目对数据率、响应时间、成本或可靠性的期望。近期的美国东北部大停电使得通道基础设施失效或系统过载,从而导致了大量无线设备失效。许多项目还要求防障操作,这对无线连接来说是难以保证的。
  无线设计中最先做出的决策之一,是确定用于数据和指令交换的最佳网络通信方法。短距离无线网络包括蓝牙网络和802.11网络,而长距离连接则要求采用专用的收发器或者蜂窝数据传输。应用最广泛的无线LAN(局域网)基于IEEE 802.11b规范。802.11b也称为Wi-Fi(无线相容性认证),它使用无需授权的2400~2483.5MHz ISM(工业、科学和医学)频谱,其数据率取决于距离、干扰和通信量等因素,最高能达到11Mbps。最大传输距离约为100米的802.11b,采用以太网协议和具有冲突避免机制的CSMA(载波检测多址),以使多个用户能共享相同的频谱。未经授权的用户想要轻易地进入802.11b网络,需要使用本机安全措施,如虚拟专用网或WEP(有线等效保密)加密标准。WiFi5(即IEEE于1999年发布的802.11a标准)现在正在进入消费产品市场,并使用5GHz载波频率来防止对大量消费类设备造成干扰。802.11a标准采用OFDM(正交频分复用)调制方案,最高数据率为54Mbps。另一种无线标准,即802.11g,是一种载波频率为2.4GHz、数据速率为54Mbps的无线联网技术,它的有效传输距离比现有802.11b设备短,但具有更好的互操作性。
  界定距离
  如果您的无线传输距离不到10米,那您可以考虑采用PAN(个人区域网络),如蓝牙网络,它可支持一个数据通道、三个并行话音信道或一个话音和数据组合信道。蓝牙网络也工作在2.4GHz ISM频段,拟应用于低成本、低功耗的场合。蓝牙收发器采用二进制FSK(移频键控)调制技术,数据传输速率为1Mbps;但是,协议开销使每信道的最高数据率只有720kbps。远距离连接需要采用某种形式的蜂窝通信或卫星通信。例如,CDPD(蜂窝式数字分组数据)是一种支持以19.2kbps数据率接入互联网或其他公共分组交换网络的规范。CDPD支持分组交换,因此不需要永久链路,并且多个用户可以共用同一信道。尽管每月的数据访问费用大概需要50美元,但是CDPD覆盖了美国大多数模拟蜂窝电话系统。
  当今的数字电话系统非常适合于远距离无线数据通信。CDMA(码分多址)是应用最广泛的蜂窝技术之一,而且Sprint公司和Verizon Wireless公司等几家通信大公司都使用这一技术。CDMA是第二代无线通信技术,被传送的信号频率按照一个定义的代码跳变,只有跟踪这同一组频率的接收器才能检测到。许多运营商除了提供话音业务外,还提供速率为14.4kbps的 CDMA电路交换数据业务或速率为153.6kbp


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