红外操控的终结者:RF4CE射频技术实现遥控器革命

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遥控(Remote Control)装置一般用于用户对家电设备的短距无线操控当中,目前以红外(IR)信号的方式最为常见。红外技术在设计上虽然简单容易,而且已有多年的成熟应用,但由于其固有的物理缺陷已越来越不能满足消费者多样的使用要求;因此,沉寂已久的射频(RF)遥控技术又重新进入消费者和设计师们的视线。

红外遥控的弊端

相信大部分家电用户在使用传统电视机、DVD播放器或空调的遥控器时,都碰到过以下问题:

遥控器与电器之间的距离不能过远
遥控器使用时应对准电器的接收方向,左右偏差角度不能超过25度,否则电器无法准确接收指令
遥控器在使用时要避免强光或其它光源的干扰
遥控器与电器之间不能存在障碍物,否则红外信号会被阻挡
遥控器与电器之间的通讯仅为单向
不同的电器设备可能需要不同的遥控器,增加了成本,同时给使用带来极大不便

以上红外遥控技术令人头疼的缺陷严重影响了数字化家居的生活品质,基于射频的解决方案由此应运而生。虽然射频方案代表了新一代的技术,但早期由于缺乏统一的标准而出现了多种互不兼容的遥控技术;因此,统一标准和新协议呼之欲出。

RF4CE改变家电操控方式

为了在家用电器市场普及射频操控技术,并避免新技术的引入成为产品设计的障碍,2008年,消费电子大厂索尼(Sony)、飞利浦(Philips)、松下(Panasonic)、三星(Samsung)与主要低功耗RFIC厂商飞思卡尔(Freescale)、德州仪器(TI),以及OKI共同成立RF4CE(Radio Frequency for Consumer Electronics)联盟(RF4CE Consortium)。2009年3月,RF4CE联盟同意与ZigBee联盟(ZigBee Alliance)合作共同开发基于ZigBee / IEEE 802.15.4,并用于家电遥控的射频新标准。从此,射频遥控终于有望彻底取代传统红外技术。RF4CE不但能提高操作的可靠性;提高信号的传输距离和抗干扰性;使信号传递不受障碍物影响;还能实现双向通信和解决不同电器的互操作问题,遥控器电池寿命也可显著延长。消费者将不再需要用遥控器的发射端准确指向电器的接收端,也不再需要数个遥控器来操作家中不同的电子设备。


飞思卡尔SynkroRF协议

SynkroRF是飞思卡尔开发的基于ZigBee / IEEE 802.15.4标准之上的网络协议栈,是用于RF4CE产品的最佳选择之一。SynkroRF通过在IEEE 802.15.4顶层建立网络层而降低开发的难度,这样开发者可将重点放到具体应用而降低研发工作所需的时间。

飞思卡尔早在2006年便与客户一同开发出以SynkroRF协议为基础的射频遥控器,以解决红外线通讯所带来的缺陷,并引进新的服务与功能。自2009 年3月,ZigBee联盟通过了 ZigBee RF4CE 1.0 标准以来,仅飞思卡尔一家公司今年将售出近 4 百万件针对消费电子的产品射频遥控收发器设备,预计到 2012 年市场能够达到约一亿六千万件。目前飞思卡尔在基于IEEE 802.15.4的半导体市场占有率高达60%,位居第一。索尼和松下等公司已经支持了此标准并开始推出带有射频遥控的产品。

SynkroRF基于飞思卡尔的MC13213产品得以实现。ZigBee的兼容平台MC13213是一款SiP产品,在9mm x 9mm的LGA封装中集成了8位微控制器MC9S08GT和用于IEEE 802.15.4的MC1320x 2.4GHz系列收发器。收发器包括低噪音放大器、带VCO的1mW正常输出功率的功率放大器(PA)、发送/接收转换开关、板内电源稳压器,以及完全扩展频谱编码和译码。MC1321x系列还可广泛应用在工业控制、住宅区和商业自动化、卫生保健以及消费类电子等。MC9S08GT微控器基于HCS08系统,提供高达4K的RAM和60K Flash,并通过应用IEEE 802.15.4 MAC或BeeStack ZigBee协议栈而成为网状拓朴结构(Mesh Networking)应用的理想产品。

SynkroRF开发工具包括1320x、1321x,和1322x开发套件,以及BeeKit Wireless Connectivity Toolkit等工具。飞思卡尔还为开发者提供了两种SynkroRF应用的开发方式:SynkroRF API和SynkroRF BlackBox。SynkroRF API允许通过嵌入式处理器运行SynkroRF协议的方法实现应用的开发;SynkroRF BlackBox则通过一系列指令集为开发人员提供了直接操控SynkroRF API的途径。


莅临FTF 了解更多RF4CE技术

RF4CE克服了与大屏幕电视等众多电器一起使用时的限制,降低了功耗,推动了双向通信,用于更加丰富的用户界面,并扩大了有效距离。欢迎莅临FTF的相关主题演讲,届时飞思卡尔电视产品全球营销事业部负责人Eric Braddom将与您见面。本次演讲通过对 RF4CE 的介绍和一些新而酷的 RF4CE 演示展示RF4CE的功能。如果您的公司要制作需要遥控的消费电子产品,那么您应该参加本次演讲,了解消费电子控制的变化情况。


关于FTF

飞思卡尔技术论坛 (FTF) 是飞思卡尔的全球年度盛会,其将整个公司的生态系统齐集一堂,营造出独特、充满活力、激发灵感的创新和协作环境。论坛得到广泛支持,全球开发商成员对FTF活动给予高度评价,自2005年举办以来,全球已有28,000多人参加会议。2009年中国FTF将于8月27-28日在深圳举行。请关注我们将在网站上公布主题会议演讲信息。
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