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無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(或WPAN)對傳感、監(jiān)視和控制應用來說尤其有用。經(jīng)濟高效的WPAN具有在眾多最終產(chǎn)品中實施無線連通性的獨特潛力，而在以前，這些產(chǎn)品從未考慮過這一功能。對主要WPAN 設計因素進行徹底的、基于事實的、邏輯的和有組織的評估可以密切管理系統(tǒng)財務目標，用積極的回報率提升最終產(chǎn)品價值，同時仍實現(xiàn)主要的無線設計目標。
傳感、監(jiān)視、控制解決方案推動著WPAN實施的具體考慮因素。傳感、監(jiān)視和控制應用中的低成本無線網(wǎng)絡范圍是那些距離在300米及以下和數(shù)據(jù)速率在250 kbps及以下的網(wǎng)絡。在WPAN最終節(jié)點設計中，為了滿足產(chǎn)品需求，通常必須把電池壽命延長到一個適當?shù)乃健?/p>
嵌入式工程師在設計工作開始前先分析幾個關鍵因素，可以提高最終無線網(wǎng)絡實施的效果。以矩陣格式開發(fā)和探究這些關鍵因素將有助于設計工程師加快組件和解決方案選擇分析進程。參考設計圖、物料清單和其他應用信息也可以作為設計啟動的基本要素進行收集。本文舉出了一個無線UART(通用異步接收/發(fā)射器)參考設計示例。
建議嵌入式工程師考慮與WPAN設計要求有關的以下區(qū)域：集成、無線聯(lián)網(wǎng)拓撲、無線電(RF調(diào)制解調(diào)器或收發(fā)器)、性能、操作電壓、數(shù)據(jù)速率、范圍、信道靈活性、輸出功率、靈敏度、電源管理、外圍設備、時鐘、多層軟件、硬件和軟件設計的簡便性、天線設計和封裝。另外，無論是考慮集成的解決方案還是離散解決方案，都應從以下幾方面評估一下微控制器(MCU)：CPU特性、性能、內(nèi)存選件、電源管理、時鐘源選件、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換、外圍設備、封裝、在線調(diào)試和編程功能、以及軟件和硬件設計的簡便性。這些分析將為工程決策提供一個合理的視角、為設計成功鋪平道路，最終實現(xiàn)產(chǎn)品的快速上市和更輕松實施經(jīng)濟高效的無線聯(lián)網(wǎng)。
集成
低成本無線聯(lián)網(wǎng)的各種實施替代方案為工程師提供了高度靈活的設計流程。像下面顯示的這種替代方案，它考慮采用一站式采購提供商的解決方案，這種解決方案提供了各種與一系列微控制器選擇結(jié)合使用的獨立收發(fā)器配置(見圖1)。
作為第二種同樣有效的替代方案，它考慮使用能夠提供集成的收發(fā)器/微控制器 (MCU)產(chǎn)品的最新解決方案。由于設計人員通常在多個類似的最終產(chǎn)品上工作，設計組件和工程投資的再利用就顯得非常重要。因此，解決方案選項的結(jié)構(gòu)性評估在成本和資源兩個方面都非常有效。周密的研究可以為基于一個基礎設計的幾種最終產(chǎn)品提供依據(jù)(見圖2)。
