實施標準的額外成本

　　很多時候，當考慮實施特定RF標準時，設計人員僅看到總體硬件成本。這通常是考慮硬件解決方案時的主要出發(fā)點。任何RF發(fā)送器（正式名稱為“有意輻射體”）都需要認證。非RF發(fā)送器仍需要FCC或CE認證。但是，其認證操作相對比較簡單且便宜。對于任何無線傳感器來說，F(xiàn)CC認證都是不可避免的。因此，當比較不同的解決方案時，將不考慮這部分成本。

　　根據(jù)實施的無線標準，總實施成本可能遠超最初預期的成本。實施特定標準的成本不僅僅是軟硬件成本。通常包括組成員資格（年費）、標準合規(guī)性測試、特定配置文件測試和特定硬件嗅探工具等項目。ZigBee認證的成本約為3000美元，而這只是認證本身的費用。但實際上，在申請認證之前，還需要執(zhí)行一些特定的預測試并評估設備是否能通過認證。專用測試設備的租金為每月750美元。

　　初看之下，這些額外成本可能不是很高。但是，多次采用特定標準需要支付會員費用。還可能需要支付版稅（每芯片）。RF標準認證成本將始終轉(zhuǎn)換為額外的成本和延期，直到產(chǎn)品發(fā)布。

　　硬件本身的單位成本通常在1至1.5美元（1萬件）范圍內(nèi)。僅生產(chǎn)少量產(chǎn)品時，上述所有成本都將影響單位總成本。如果我們僅考慮10，000美元的FCC認證成本，那么單位價格實際將翻一倍。RF標準認證的成本（認證成本本身、預測試和RF測試設備）可以很容易超過10，000美元。

　　最低硬件要求

　　特定的無線標準需要使用專用芯片（如IEEE 802.15.4）。但是，如果您只需要進行單向通信，那么簡單的ISM頻段發(fā)送器就完美適合應用。但是，能量采集無線傳感器節(jié)點還有一些最低要求。建議采用高數(shù)據(jù)速率。一般來說，數(shù)據(jù)速率越高，需要的功率就越多。但總數(shù)據(jù)包長度會小很多，因此能量消耗會降低�？梢允褂肁SK（OOK）或FSK調(diào)制。ASK調(diào)制（和OOK）的能量消耗較低，因為在工作的某些時期RF功率較低（OOK甚至具有完全不消耗RF功率的時期）。ASK的總平均電流消耗會更低。不過，F(xiàn)SK仍為首選，因為它可以達到更高的數(shù)據(jù)速率。例如，Microchip的具有集成發(fā)送器的PIC12LF1840T48A MCU在OOK模式下支持10 kbps，而在FSK模式下支持100 kbps。在這種情況下，使用FSK調(diào)制時，數(shù)據(jù)發(fā)送可以快10倍。此外，從RF接收器的角度看，接收器接收和解碼FSK信號的效果要比ASK調(diào)制的RF好得多，尤其是在較高數(shù)據(jù)速率的情況下。

　　優(yōu)化功耗

　　無線能量采集傳感器在工作時需要盡可能減少功耗。這可以通過仔細地對設備的工作周期與低功耗關斷模式進行平衡來實現(xiàn)。根據(jù)應用本身的響應時間，傳感器需要頻繁或偶爾發(fā)送測量的傳感器信息。兩個工作周期之間的時間間隔越長，平均功耗越低，實際使用的能量就越少。

　　傳感器可能還需要在兩次無線電傳輸之間捕捉多個數(shù)據(jù)采樣。根據(jù)捕捉的實際物理信息，可消耗或多或少的電流。典型示例包括運放和橋式稱重傳感器，它們在工作時需要相當大的電流（相對于發(fā)送RF數(shù)據(jù)時的電流消耗）。

　　對于實際的無線RF發(fā)送配置，需要特別注意。幅值或頻率調(diào)制、信息的發(fā)送速率（比特率和/或頻率偏差）以及天線的RF輸出功率等參數(shù)都對總功耗有很大影響。工作時間越短，平均功耗越低——這一經(jīng)驗法則在這里同樣適用。系統(tǒng)需要經(jīng)過精心設計，以消除所有不必要的功耗，例如避免LED始終點亮。處理器必須盡可能長地處于低功耗狀態(tài)。板上的所有其他器件在未使用時都必須處于低功耗待機模式。（未完待續(xù)）

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