为便携式设备增加无线功能的设计策略
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:351
科技的进步就是帮助人类化繁缛为简洁,提供更大的便利。近年来,便携式设备给消费者在视听享受方面提供了很大的便利,随着无线技术的飞速发展,给便携式设备增加无线功能成为必然的选择。那么,在增加无线功能的时候,设计者需要考虑哪些方面的因素呢?
一、 需要考虑的主要挑战
在增加无线功能的时候,设计者要面临哪些挑战?需要考虑哪些因素?专家们的建议将有助于设计师把握设计重点和方向。
“在给便携式设备如mp3/pmp增加无线功能的时候,最重要的考虑是你得确保在任何使用状态下可靠工作,这意味着在播放mp3或视频的时候,如果有呼叫/电话,则你必须实时响应呼叫/电话同时要暂停多媒体功能。另外由于无线设计 包含发射器和接收器,这需要确保有良好的射频性能。”德州仪器半导体技术上海有限公司硬件技术应用经理刘俊勇指出。nordic半导体亚太区销售经理陈志谦则补充道:“给便携式设备增加无线功能会面临四大挑战:成本、复杂性、功耗和尺寸大小。”他解释说:“无线功能将使设计更复杂,虽然有些供应商设计了集成收发器的元件,但是把芯片设计到pcb的时候你得知道这些因素将影响你的设计性能。它们是天线的位置、范围、和其他设备的接口等。”
当然,要支持设备正常工作,功耗方面的考量也是必不可少的,sige半导体公司无线数据产品总监andrew parolin指出要把无线技术增加到便携式设备中,电池的寿命和大小尺寸是主要的挑战。因为新产品纵使添加了新功能,但原来的基本特点(如mp3播放器的播放时间等)也绝不能逊于上一代产品。设计者必须开发出耗电非常少的无线解决方案,而且能同时降低现有功能性的耗电量。对射频前端模块和功率放大器而言,电池寿命和尺寸大小是两大重要问题。这些器件一般是设备中耗电最多的部分,因此,要在便携式设备中增添无线功能,它们就成了主要关注的焦点。一般来说,每一代前端模块的尺寸大小都会较前一代减少 30-40%;而效率则递增加1-3%。而且即使增添新功能,生产商也不希望现有产品尺寸增大,因为外形尺寸只要稍稍增加,都会大大影响用户对产品的印象。飞利浦半导体资深技术行销经理蒋益杰则指出,在增加无线功能的时候,工程师还要考虑平台、操作系统和无线接口的选择问题,这些因素都和系统需求、设计复杂度以及市场趋势密切相关。
其他需要考虑的因素是无线功能带来的散热、外观和重量问题,虽然模块化的方案有助于减轻rf方面的问题难度和加速产品面市,但是模块本身存在的尺寸和成本问题都需要进行折中考虑。
二、 无线协议和架构的选择策略
在增加无线功能的时候,工程师该如何选择架构和无线协议?sige的parolin给出的建议是:系统工程师必须知道所需的无线应用要求的最小带宽是多少。某些应用比如游戏等可能需要802.11g这样的大带宽无线标准,这是由于它们需要很高的数据传输速率,所以即使可能消耗较多电流和有效的电池使用寿命,也必须如此。而对于语音等其它应用而言,蓝牙则可能是更好的选择,因为它能在较低的耗电量下满足数据带宽的要求。
ti的刘俊勇则表示一般可以选择两种架构,一种是在现有平台方案上增加无线modem,但这需要设计射频通信层和接口以确保在无线modem和便携式设备之间进行实时可靠的通信。这种方案中可以选择ti的单芯片解决方案locosto。另外一种架构是选择集成有无线modem和应用处理器的集成方案,例如ti的omap730。不过他表示不管选用何种方式,无线协议栈必须是成熟且强健的,他建议最好使用通过互操作测试(iot)测试的无线协议栈。
nordic的陈志谦给出的补充建议是:一要考虑使用非授权ism频段,例如如果你的产品在美国使用,则你可以使用915mhz频段,如你的产品在欧洲销售,你可以使用434或868mhz频段。另外,2.4ghz频段是全球可以使用的频段。二要考虑供应商对你的支持,例如如果从rf角度来看你的pcb不够好,这样就可能产生干扰,这时你需要供应商给你一些建议。如果你通过分销商获得支持,你需要确保他们理解你的硬件设计需求。
目前市场上有许多标准无线技术,工程师可以从应用范围、数据传输率、频段和功耗方面考虑采用何种技术。例如,wlan可以提供的通信范围是100米左右,可以提供的数据传输率可以超过54mbps。而nfc提供的通信范围就是10cm左右,数据率为1~3mbps,频段则是13.56mhz。表一列出了目前可以实用的标准无线技术
另外,工程师在增加无线功能的时候也可以考虑一些非标准的无线协议。nordic的陈志谦指出类似ieee802.xx的这些标准协议,因为要确保兼容性方面的问题,
目前可以实用的标准无线技术 |
科技的进步就是帮助人类化繁缛为简洁,提供更大的便利。近年来,便携式设备给消费者在视听享受方面提供了很大的便利,随着无线技术的飞速发展,给便携式设备增加无线功能成为必然的选择。那么,在增加无线功能的时候,设计者需要考虑哪些方面的因素呢?
一、 需要考虑的主要挑战
在增加无线功能的时候,设计者要面临哪些挑战?需要考虑哪些因素?专家们的建议将有助于设计师把握设计重点和方向。
“在给便携式设备如mp3/pmp增加无线功能的时候,最重要的考虑是你得确保在任何使用状态下可靠工作,这意味着在播放mp3或视频的时候,如果有呼叫/电话,则你必须实时响应呼叫/电话同时要暂停多媒体功能。另外由于无线设计 包含发射器和接收器,这需要确保有良好的射频性能。”德州仪器半导体技术上海有限公司硬件技术应用经理刘俊勇指出。nordic半导体亚太区销售经理陈志谦则补充道:“给便携式设备增加无线功能会面临四大挑战:成本、复杂性、功耗和尺寸大小。”他解释说:“无线功能将使设计更复杂,虽然有些供应商设计了集成收发器的元件,但是把芯片设计到pcb的时候你得知道这些因素将影响你的设计性能。它们是天线的位置、范围、和其他设备的接口等。”
当然,要支持设备正常工作,功耗方面的考量也是必不可少的,sige半导体公司无线数据产品总监andrew parolin指出要把无线技术增加到便携式设备中,电池的寿命和大小尺寸是主要的挑战。因为新产品纵使添加了新功能,但原来的基本特点(如mp3播放器的播放时间等)也绝不能逊于上一代产品。设计者必须开发出耗电非常少的无线解决方案,而且能同时降低现有功能性的耗电量。对射频前端模块和功率放大器而言,电池寿命和尺寸大小是两大重要问题。这些器件一般是设备中耗电最多的部分,因此,要在便携式设备中增添无线功能,它们就成了主要关注的焦点。一般来说,每一代前端模块的尺寸大小都会较前一代减少 30-40%;而效率则递增加1-3%。而且即使增添新功能,生产商也不希望现有产品尺寸增大,因为外形尺寸只要稍稍增加,都会大大影响用户对产品的印象。飞利浦半导体资深技术行销经理蒋益杰则指出,在增加无线功能的时候,工程师还要考虑平台、操作系统和无线接口的选择问题,这些因素都和系统需求、设计复杂度以及市场趋势密切相关。
其他需要考虑的因素是无线功能带来的散热、外观和重量问题,虽然模块化的方案有助于减轻rf方面的问题难度和加速产品面市,但是模块本身存在的尺寸和成本问题都需要进行折中考虑。
二、 无线协议和架构的选择策略
在增加无线功能的时候,工程师该如何选择架构和无线协议?sige的parolin给出的建议是:系统工程师必须知道所需的无线应用要求的最小带宽是多少。某些应用比如游戏等可能需要802.11g这样的大带宽无线标准,这是由于它们需要很高的数据传输速率,所以即使可能消耗较多电流和有效的电池使用寿命,也必须如此。而对于语音等其它应用而言,蓝牙则可能是更好的选择,因为它能在较低的耗电量下满足数据带宽的要求。
ti的刘俊勇则表示一般可以选择两种架构,一种是在现有平台方案上增加无线modem,但这需要设计射频通信层和接口以确保在无线modem和便携式设备之间进行实时可靠的通信。这种方案中可以选择ti的单芯片解决方案locosto。另外一种架构是选择集成有无线modem和应用处理器的集成方案,例如ti的omap730。不过他表示不管选用何种方式,无线协议栈必须是成熟且强健的,他建议最好使用通过互操作测试(iot)测试的无线协议栈。
nordic的陈志谦给出的补充建议是:一要考虑使用非授权ism频段,例如如果你的产品在美国使用,则你可以使用915mhz频段,如你的产品在欧洲销售,你可以使用434或868mhz频段。另外,2.4ghz频段是全球可以使用的频段。二要考虑供应商对你的支持,例如如果从rf角度来看你的pcb不够好,这样就可能产生干扰,这时你需要供应商给你一些建议。如果你通过分销商获得支持,你需要确保他们理解你的硬件设计需求。
目前市场上有许多标准无线技术,工程师可以从应用范围、数据传输率、频段和功耗方面考虑采用何种技术。例如,wlan可以提供的通信范围是100米左右,可以提供的数据传输率可以超过54mbps。而nfc提供的通信范围就是10cm左右,数据率为1~3mbps,频段则是13.56mhz。表一列出了目前可以实用的标准无线技术
另外,工程师在增加无线功能的时候也可以考虑一些非标准的无线协议。nordic的陈志谦指出类似ieee802.xx的这些标准协议,因为要确保兼容性方面的问题,
目前可以实用的标准无线技术 |