【电子工程师故事】之八:我和智能家居的不解之缘

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每个人都有一个最初的梦想,但是最初的梦想未必会百分百实现,因为追寻的路上你会看到五彩斑斓的风景。有的人会在追梦的路途上发现更加适合自己的梦想,而有的人会心无旁骛地去追寻下去直到最后到达梦想中的目的地。无论梦想是否会实现,你总有无限的收获,所以追寻的意义不在于结果而在于过程,拼搏和努力总比看到结果更加富有激情,所以没有人放下追寻的脚步。


本期电子工程师故事我们推出的是社区里的“月光码头”,看到他的Zigbee讲座你或许已经知道他所从属的领域,但是其中有着怎样的曲折故事,想必大家也充满好奇,那么今天就听月光码头来说说他和智能家居有着怎样的不解之缘。

 




人常说伤春悲秋,四月和九月也许是我们感怀最多的月份,对于我来说九月最是特别,许多事情都是从九月份开始的。我常评价自己为人做事有始无终,回望过去,我能记起的更多的是雄心勃勃,踌躇满志,最终却多是不了了之。在这个月里,上海从骄阳似火走向了清风细雨,一如从08年到11年这三年中我心态的转变。

08年9月,我进入中科院,正式开始了研究生的学习生活。满怀着对未来的美好期望,我制定了很多规划:结识上进的朋友、开拓视野、增长见识、学好知识将来当一个受人尊重的老师。中科院培养学生的方式是第一年在研究生院集中授课,随后的几年再进入各个研究所跟着导师做课题。于是在保福寺桥南的那个不大的园区中,我无忧无虑地度过了研究生生涯的第一年。这一年并没有什么特别之处,乒乓球台、羽毛球馆还有那个不大的足球场中都留下过我的身影。

我最爱去的还是图书馆,国科图和国家图书馆是我最爱去的地方。读书之余我也申请过很多电子技术研讨会,似懂非懂之中还是学到了不少东西。总之我把自己定位成一个不庸俗的知识分子,正慢慢地朝着学术之路迈进。

在结束了一年的过渡期后,我们回到了研究所,正式开始进入课题研究阶段。宿舍也随之搬到了所里,那是一个历史悠久、饱含文化底蕴的小楼,里面陈设简单,很有怀旧感,与周围华丽的建筑相比有一种走进了北大的感觉。

导师分别为我们分配了各自的课题,我的研究方向是WSN,即无线传感器网络。08年的时候温家宝总理在无锡提出了“感知中国”的概念,随后物联网、Zigbee和无线传感器网络便成了各大学校研究机构讨论的热点。我自诩为一个有想法的人,当时对于这种由于政治意愿炒作起来的概念非常不屑,一开始便有了抵触情绪。导师指派了一个留所的师兄来带我,他研究的方向是Zigbee,师兄和我谈了很久,描述了WSN广阔的前景,然后给了我几个大学和公司的网址,让我先熟悉一下Zigbee。师兄还给了我一些他之前设计的无线传输模块的资料,大多是基于TI的无线传输芯片CC2520。人在年轻的时候总是喜欢瞎折腾,我尤其是这样。就像在研一的时候,我读了王垠的《完全用GNU/Linux工作》非常受鼓舞,想学习Linux,于是就找了各种资料,试图在自己的电脑上安装Windows、Linux和Mac os三系统结果却彻底弄坏了硬盘,装过的Linux系统像OpenSUSE、Redhat、Ubuntu等等有四五种之多,实际对linux所学所的也只是皮毛而已。

看过了师兄设计的模块PCB版图,我决定学习一款PCB设计软件。在网上多方搜寻之后,我下载过Altium Designer、Pads、Allegro、Cadstar等等。中科院当时拥有在北京名列前茅的网速,也就给了我在网上穷折腾的机会,从那时起,我发现自己彻底离不开了网络,也培养了爱搜集各种软件的癖好。当时还因为找到了自称最昂贵的PCB设计软件Cadstar而沾沾自喜,但最终我也只学会了Altium Designer。

师兄的PCB Demo用的都是CC2520+Silicon Lab的MCU,我到TI网站上查找,发现TI推出了集成MCU和RF功能的无线发射芯片CC2530,体积非常小。我比较喜欢尝试新鲜事物,另外我也觉得这种集成化的芯片未来一定会得到广泛应用,于是就兴冲冲地去告诉师兄。但是师兄的反应却比较冷淡,我想他可能觉得目前的CC2520已经开发了很长时间,资料代码都比较全,也就不再愿意用新的方案。我是属于性格比较执拗的人,就主动找到导师跟他提了我的想法。我导师性格温和,而且最大限度给学生发挥的空间,他没有犹豫就同意了。为了学习CC2530的使用方法,我想买一个开发板,TI原厂的开发板相当的贵。那时候Zigbee在国内还属于比较新的技术,国内相关资料和产品也比较少,在网上查找了很长时间后,终于找到了价格稍微便宜的无线龙CC2530学习板,但是这个也花费了3000多块大洋。经过的几年的发展,现在Zigbee已经为大家所耳熟能详了,一套开发板也就只需要几百元就能搞定,真是令人唏嘘。在拿到开发板之后我花了很长时间研究无线龙提供的代码,慢慢地终于学会了2530的使用方法。

11月份的时候实验室决定在无锡建一个基地,师兄问我要不要过去,我考虑了后,觉得有些折腾就不想过去。导师也同意了,因为师兄要去无锡,所以导师决定亲自带我,他给了我一个研究课题:可贴式无线电子听诊器。看着这个课题我有些哭笑不得,这距离我想象中的高深的技术貌似差着十万八千里,但也没有办法,我当初的研究方向就决定了课题的性质肯定更偏向工程应用。导师也说,想做好这个课题也是有难度的,它可大可小,如果能做成类似创可贴那样方便的产品那就真的是引领潮流了。我听的一头雾水,也心知做成导师所说的那种创可贴的样式不太可能,于是就决定还是从无线入手,先把CC2530用熟了再说。

师兄在去无锡之前给了我几个网址,告诉我说可以研究下TinyOS。我尝试着安装这个系统,再与它搏斗了两个星期之后无果而终,我喜欢把技术理解的简单直接,比较排斥那种玄乎其玄的名词和不够友好的使用方法。

在弄明白了CC2530的编程方式之后我想自己做一款CC2530  PCB模块,做到软硬通吃。原理图的绘制还是比较简单的,到了PCB版图的设计时我就开始犯怵了。因为是第一次绘制PCB,所以我显得谨小慎微,生怕画错了影响无线性能。总是会在绘图过程中卡住,不知道下一步该如何做。如果你问我在研究生阶段印象最深的是什么,我会毫不犹豫地回答:没人教。其实并不是真的没人教,只是导师和师兄太忙了,自学为主,师兄去了无锡,实验室就只有我一个人在做Zigbee了。网上资料少,我也不晓得向谁求助,下载了TI官网的PCB Demo,却发现用的是Cadstar绘制的,所以中间一度我萌生了放弃Altium Designer去学习Cadstar的想法,最终未能实施。在东补西凑地画完了第一版PCB版图后,我发给了厂家制作。大约一个星期后我拿到板子
,当时心情真是相当兴奋,但紧接着就发现了绘制过程中出现错误,PCB天线输入端被直接接地了,当时我心一下子就凉了,于是马上修改继续交给厂家制作。像这种细微的错误我在以后的PCB设计过程中还犯过好多次,直接导致我为了完成课题做过的PCB板子约莫有七八种之多。

当时另一个困扰我很久的问题是芯片焊接,还是那个问题,没人教。我们实验室主要是做MEMS传感器,看着师兄师姐们天天奋战在纳米级工艺线上我就直摇头。CC2530是QFN40的封装,网上没有相关的视频教程,打电话问师兄,他说要用热风枪吹,我也只好硬着头皮上了。在弄坏掉3个2530芯片之后我终于焊接成功了一块可以用的板子了。不过片子焊的面相并不好看,给人一种不正规的手工作坊山寨产品的感觉。当时一片2530的价格要70块钱,看着那些坏掉的片子,我也不免有些心痛。

两个月后师兄从无锡回来,看了我焊的板子也是很无奈,于是他帮我焊了2块,在他的指导下自己才渐渐入门。其实很多东西或者技术并不是很难,但是自己摸索费时费力。我原本以为进入了科学院会得到良好的培训,在我们实验室也许诸如工艺之类的技术会有,但是像我们做工程的就真是各自为战了。师兄从无锡回来之后就专注于医疗项目了。师兄没多少时间管我,我也索性就泡在网上,了解自己感兴趣的技术了,渐渐把目前的项目忘在了脑后。导师看到我心思不怎么放在项目上就找我谈话,他关心的主要还是我能否把项目尽快做出来,能否出产品,写文章。我心里想的则是自己基本知识都不扎实,就算是做出了产品也肯定是差的一塌糊涂。

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