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为什么Cy-Net更适合无线抄表？ |
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作者：赛恩科技 华东尼 |
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当今半导体行业系统成本不断降低，以及技术越来越集成，使得嵌入式射频网络的应用无处不在。这其中又以ZigBee标准的宣传最为广泛，导致了许多设计工程师的印象中ZigBee成为了系统的理想解决方案。然而，对于大多数系统而言，事实并非如此。
无论应用程序是用在无线抄表，环境控制或者是高层公寓的门禁系统，所面临的挑战总是集中在收集和直接控制远程节点上。对于这样的系统来说，嵌入式系统的挑战可以被简化为寻找一种连接所需资源和接受器的适宜方法。不过这个最佳方法可能涉及许多功能，包括环境，电源，路由时间，鲁棒性或者QoS(服务质量)等等，而且几乎每个系统的要求都不同。
这和容易使工程师立即想到ZigBee的优点，但是同时他们可能忽略了一个很重要的问题-复杂程度。对于绝大多数系统来说，ZigBee解决方案复杂程度太高，在导致系统性能、稳定性和成本问题同时，通常还需要额外努力来达到规格的严格标准。很多时候这种系统所需要的网络能力是非常低的。这种情况下，采用一种特定标准的包含许多无需功能的嵌入式网络只能增加开发的时间。因为它不具有与其他厂商的系统之间的良好协调性，在许多工业系统中使用这种标准的策略常常出现问题。
网状网络的冗余特性使得它在网络鲁棒性上具有很大的优点。如果网络内的一个节点损坏，另外一条路径将自动被选择（假设网络有足够的密度，允许另一条路径）。对相对短距离(100米)的2.4GHz ZigBee来说，这将大幅增加工业网络的平均成本，这种网络的终端节点往往离服务器几百米远。在一个链接上拥有多个结点不但增加了路由时间，限制了数据传输速度，而且在高频谱范围使用区域使用高密度网络也会大大增加传输时间。而ISM频段解决方案拥有更好的传输范围，频段使用，电源要求，从而减少网络密度，提高网络可靠性，减少成本。
专用网络提供了一个除了网状网络以外的另一个不错选择，但是完整的协议占开发非常的专业，是一个艰巨的任务。其实这样的应用程序并不用给工程师增加负担，具有完整文档的解决方案已经存在，它具有下列特性：层次清晰的协议栈结构，类似于AT命令集的接口工具，硬件参考设计和可以直接用于生产的模块。因为不需要任何认证，这个解决方案可以在测试阶段后立即应用。使用该解决方案，可以在短时间内按客户需求配置一个专用网络，而不是像ZigBee那样还需要认证。通过客户定制，专用固件堆栈能完整优化系统，例如它的低功耗远远超出了ZigBee解决方案所能达到的范围。
图１无线技术的对比
相对于赛恩的RF-Solved专用网络解决方案，ZigBee解决方案更适合于任何节点在任何时间都可以互相通信的专用网络，而不是工业网络。可配置的ISM频段的专业解决方案可以用最少的资源提供最佳的系统，而且应该被认为是嵌入式无线网络的最佳解决方案。图１列出了当前几种无线技术的对比。
图２ AMR系统需求
嵌入式射频网络逐渐成为了自动抄表(AMR)的标准。对于AMR系统来说最重要的参数是鲁棒性，有效地系统数据的传输必须得到保障。为了最大化系统的鲁棒性，限制复杂性和干扰非常的重要。远程抄表的系统需求如图２所示。
专门针对无线抄表需要简单的解决方案，赛恩的Cy-Net ah-hoc射频协议栈集合了保证网络系统鲁棒性的所有特性。该射频协议栈使用低ISM频段，避免了2.4GHz频段的通常问题，而且可以不需要认证就可以立即配置。
除此之外，赛恩还提供了一系列的适用各种方案的微控制器，其中包括简单的低成本数据采集节点或者是具有USB或局域网功能的数据集结点。再加上功能齐全和强大的开发工具，使得快速定制系统成为了可能。赛恩提供了全程解决方案，可以完成高速、简单、强劲的无线抄表系统设计。
赛恩Cy-Net结构
• 有效通讯路径
CM = 中央主节点 SM = 次节点 S = 从节点
赛恩Cyan Cy-Net提供下列支持:
• 静态多级簇型网络
• 软件扩展和应用程序接口
• 可靠传输和非可靠传输
• 各应用程序之间通过端口通讯
• 自动组网 (使用基于名称的寻址)
• 网络自动修复能力
自动组网功能介绍：
每个节点只能与其他的一个节点协商
• 用来作为一个连接点
• 用预定义的组网规则来选择
软件自定义自动组网规则
• 最短路径
• 最高信号强度
• 最佳上行链路
• 最少网络流量
• 具体节点特性
组网规则可以调整以优化执行
组网规则可以重新配置以优化网络
自动修复功能介绍：
自动修复功能可以被自动唤醒
自动修复功能可被下列参数唤醒
• 网络无活动期间
• 传输失败
• 无主节点信标
• 每间隔一段时间
可用于动态重分布网络
• 保证节点可以和主节点通讯
总结：为什么在远程抄表中使用Cy-Net?
树形网络拓扑适合远程抄表
• 一个数据收集点 – 中央主节点
• 多个读表单元 – 从节点
• 任意从节点都可以重复数据，扩展网络 – 次节点
自动组网/自动修复
• 无需配置节点
• 可动态增加/删除节点
• 可容忍干扰/故障
低功耗
• 可合并使用电池的设备
• 具体网络的节能机制延长了电池寿命
赛恩是提供基于eCOG系列微控制器的RF-Solved专用网络解决方案的提供商。赛恩提供多种不同参考设计，固件解决方案和以Cy-Solved为商标的嵌入式应用程序的系统支持。(end)
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(4/17/2008) |
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