个人局域网(PAN) 的真实布置阶段没有到来。咱们正处于新一代可穿戴计算机、传感器和外设的爆发点，这将使咱们与机器的缠结进入一个新的水平。
传统上，一个PAN 会与一个无线语音链路相关，如与无线耳机的蓝牙衔接。虽然这是一个有用的本地机器到机器(M2M) 个人链路，但远未到达低功耗RF 近场技能PAN 所能供给的实践潜力。
本文将评论咱们有哪些挑选来经过咱们的“个人电磁泡泡”发生和收发数据。文中将评论各种运用中运用的低功耗等级和信号类型，规划掩盖可穿戴设备或简略的“深嵌”传感器，到较杂乱的高清视频和用于实时3D 手势辨认的图画处理。
咱们将评论如今有哪些规范的芯片级解决方案，如IRDA、无线USB、蓝牙、Z-Wave、ZigBee 和Wi-Fi，并从带宽的视点深入研究，以确认预期能够看到的实践、可运用的吞吐量。一起咱们还会评论关于不同功用哪些规范更好。本文件所引证的一切零件、规格书、指南和开发工具均能够在Digi-Key 网站找到。
并非都是RF
无线链路一般会使咱们联想到无线电概念，但并非一切无线链路都是根据RF 的。有些视野、近程和低带宽通讯能够用IR(红外线)来替代。例如，用于设备或医疗程序遥控的两件式力反馈手套。此刻，象ROHM RPM973-H11E2A 这样的IRDA 模块做得更好(图1)。这种收发器是超薄、自足式的，能够以光学链路供给高达4 Mbits/s 的速度，且不会受任何来历的环境射频噪声搅扰。它一起具有合适恶劣条件的巩固结构。
图1：不要小看巩固耐用的IR 在适度带宽数据通讯中作为视野链路的用途。有多种规划精巧的低成本收发器供工程师们挑选。
虽然光学技能有其独到之处，但到目前为止，新式PAN 运用中用得最广泛的通讯技能仍是RF。风趣的是，对较近程的低速链路，能够运用低成本的窄带AM、FM、ASK、FSK、载波开/载波关和PSK 类型的RF。计算机鼠标有1,200 bit/s 的数据速度就能够作业地很好。
Murata TR3000 运用433.92 MHz 的载波和ASK 或OOK 调制，支撑高达115.2 Kbaud 的数据速率。它的作业电压为2.7 到3.7 V，接纳数据时电流只需3.8 mA，7.5 mA 的电流就能够进行数据传输。其能耗就更超卓了，可将较近程链路的能耗下降一个数量级，然后延伸电池续航时刻(图2)。
图2：窄带传输由于相对低的数据速率而可运用较低的功率数。可是，噪声源和拥堵的互动环境会形成问题。
虽然可对窄带AM 和FM 进行功率约束，但会有太多的或许搅扰源，因而当呈现错误时，这类链路一般不会进行裁定、抵触检测、抵触防止和主动重发。此刻运用数字无线电就比较好。
多个数字规范正在比赛令人垂涎的较大规划PAN 商场，包括象蓝牙、USB、ZigBee、Wi-Fi 或Z-Wave 这样的共同可互操作规范，详细不胜枚举。
跟着多个IC 级的器材行将面市，无线USB 将供给某些确保。Cypress CYRF6936-40LTXC 是直接定序扩频无线2.4 GHz USB 收发器仅有的零件。1.8 至3.6 V 设备的数据速度高达1 Mbit/s，运用4 MHz SPI 端口进行设置和操控。这是一个选用裸焊盘的40 引脚零件，比窄带解决方案稍大。其34 mA 发射(21.2 mA 接纳)电流也显着高一些。其实，许多运用大多时刻处于休眠状况而非唤醒状况，运用小电池就能够完成长时刻突发通讯，假如电池能够充电则尤为如此。
带有嵌入式操控器的相似零件有Cypress CYRF89235-40LTXC，该零件供给一个高达24 MHz 的片载Harvard 架构M8C RISC 处理器，以及一个仿真端口(图3)。片载32 K 闪存能够存储某些运用的仓库和用户代码。能够经过8 位端口或经过I2C 或SPI 接口(一起都包括)在可编程I/O 上扩大2 K RAM。
图3：片上体系方法答应嵌入式微处理器彻底运转协议仓库，一起供给嵌入式环境，既能够存储您运用特定的代码，也能够树立您自己的定制接口。
不只是语音
蓝牙语音未来最有或许操控耳机范畴或用于个人语音链路，虽然它运用的功率远较其所需求的要多许多。关于大多数零件来说，蓝牙器材连在一起会作业地很好，即便在拥堵的环境也是如此。网络共享进程会让收发器成为简略的查询确定类型，无需坚持多个套接字和杂乱的协议仓库。
另一方面，低功耗蓝牙十分合适用于象传感器、致动器和PAN 这样的非语音运用。相似于其它规范，现已有人开端举动，推出集成解决方案。值得留意的一个蓝牙LE 解决方案来自CSR，即其TCSR1010A05-IQQM-R 单芯片蓝牙LE 片上体系(SoC) 收发器(图4)。作为CSR 的μEnergy 低功耗蓝牙渠道的一部分，该器材一起包括一个嵌入式微操控器。在此实例中，则是一个运转BT LE 仓库、无线电、中止和外部接口的16 位RISC 处理器。
图4：嵌入式微处理器不只能够包括数字无线电外设功用，并且还能够供给其它衔接和外设接口，包括混合信号。
需求留意的是，这些零件有较多资源可用。闪存和RAM 容量均64 K 字节。此外，这些零件还包括一个10 位A/D、12 个可编程I/O、SPI、I2C、UART、PWM 和一个调试SPI 端口。就如今正在开发中的无线电来说，简直悉数都有能量办理特性，并能够运用32 kHz 实时时钟晶体，以节约更多的休眠功率。
这一范畴的另一个竞争者是STMicroelectronics，该公司供给蓝牙LE 无线网络处理器BLUENRGQTR。它作为1 Mbit/s 兼容型主、从设备时也契合蓝牙v4.0 规范要求。它能够运用32 kHz 时钟或振荡器，以便削减能耗或许运转在更高的原生频率上，进行进程密集型材料处理。本例中，频率最高为32 MHz。
它根据ARM Cortex-M0 处理器(图5)，带一个64 K 的程序闪存和12 K 的SRAM。它一起还有SPI、I2C、UART、串行程序和调试，以及AES 硬件。STMicroelectronics 视之为PAN 范畴的潜在外设操控器，特别合适保健类运用。该公司还针对蓝牙LE 的保健运用供给产品训练模块。
图5：不只是8 位和16 位内核可运用到PAN 运用中，并且这种32 位的Cortex-M0 也能够操作无线电链路，且对您的代码具有巨大的处理才能。
与许多其他供货商相似，STMicroelectronics 也支撑仓库并供给开发环境帮助您加速开发速度。本例中，该供货商的STEVAL-IDB002V1 是一款有用的针对BlueNRG 低功耗网络处理器的演示和评价板。
其它或许
其他无线玩家要想在新式的、处于爆发式增加阶段的PAN 商场分得一杯羹有许多妨碍要战胜。其间一个比如便是ZigBee。这是一个盛行的规范，有多家设备和模块制造商支撑，合适家庭和楼宇主动化运用。
与蓝牙不同，ZigBee 在智能电话、平板电脑和笔记本电脑上没有原生支撑。这就或许存在妨碍。ZigBee 还需求一个适当杂乱的仓库，意味着节点成本会较高。另一方面，ZigBee 具有架构裁定和辨认才能，在成为大网眼的一部分方面具有优势。
Wi-Fi 也某些吸引人的当地，特别在推进物联网方面。它供给云基衔接才能，其供给的芯片和模块也是认证安排妥当型的解决方案。虽然Wi-Fi 在智能电话、平板电脑和笔记本电脑上具有原生支撑，可是功耗太大。操控灵活性方面或许使之不太合适PAN 运用，所以它仍或许不是一个可行的解决方案，特别是在它每次进入低功耗形式之后，在唤醒时需求从头树立衔接，发现形式也占用许多时刻和能耗。
还有其它潜在解决方案。Z-Wave、ANT+、IOHomecontrol、W6LoPAN 和RF4CE 均在运用特定和通用协议之列，值得了解。
总而言之，咱们正在见证新一代物联网相关产品的快速开展，这将增强咱们的才能和咱们的自我意识力。在这个环境中，智能电话最有或许成为个人局域网的中枢，将象保健监护仪、智能手表和显现设备(如Google 眼镜)以及各式各样嵌入衣服和鞋子的传感器之类可穿戴设备衔接起来。本文评论了工程师们有哪些挑选来经过个人“电磁泡泡”发生和接纳数据。咱们还评论了许多或许的协议并回忆了有代表性的零件。
