物联网_品慧电子

推荐产品

新闻事件：首批5亿元物联网专项基金申报工作已启动 5年内将发放物联网专项基金总计50亿元

事件影响：加快网络通信技术产业培育和发展

权威人士日前表示，首批5亿元物联网专项基金申报工作已启动，共有600多家企业申报。目前，工信部已筛选出100多家符合条件的企业，未来还将继续从中选优，最终入围企业数目尚不得而知。物联网专项基金总计50亿元，预计5年内发放完毕。

工信部、财政部4月联合出台物联网专项基金相关管理办法。该基金将重点支持技术研发类、产业化类、应用示范与推广类和标准研制与公共服务类四大项目。

我国目前已形成基本齐全的物联网产业体系，网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距相对较小，但传感器、RFID （无线射频技术）等感知端制造产业、高端软件与集成服务与国外差距相对较大。例如，目前我国大陆共有450余家从事敏感元件及传感器生产厂家，但外资企业占67%。

该人士透露，申请首批物联网专项基金企业多为中资企业。通过物联网专项基金引导，有关部门希望培育技术创新能力强，具有自主知识产权、自主品牌和国际竞争力的大企业，加快产业培育和发展。

远望谷、航天信息、同方股份等公司纷纷表示，已向有关部门提交申请材料，但目前尚未接到反馈信息。远望谷相关负责人介绍，近年来，随着物联网受重视程度上升，相关扶持政策密集出台，公司各子公司均受益于当地政府有关部门的财政补助。

这位人士表示，对大型企业而言，财政补助是锦上添花，对中小型企业而言是雪中送炭。物联网行业在最近两三年发展迅速，不少中小型企业在各自的细分市场上占据一定地位，但这些公司融资渠道单一，面临不小的资金压力。

财政拨款扶持物联网传感器产业迎来机遇和挑战

新闻事件：国家专项拨款支持和鼓励物联网的发展

事件影响：传感器产业迎来发展机遇和挑战

似乎一夜间，物联网的信息铺天盖地，人们脑海里不断地闪过一幕幕科幻镜头，甚至对那种“饭来张口，衣来伸手”的智能场景产生美好的憧憬。近两年，物联网都是两会的重要议题之一，因为受到国家的高度重视，所以物联网逐渐被认识并一直活跃在公众视野中，而国家对物联网的重视也转为实际资金的鼓励和支持。日前记者从财政部获悉，为促进我国物联网快速健康地发展，充分发挥财政资金的引导和扶持作用，规范物联网发展专项资金的管理，财政部制定了《物联网发展专项资金管理暂行办法》，自发布之日起实施。

《物联网发展专项资金管理暂行办法》的实施将给物联网领域带来了新的机遇，各种与物联网相关的产业也会得到一个“质的飞跃”。在这些物联网产业链上，记者了解到传感器产业倍受关注，其在物联网领域的地位不可或缺，无论是智能电网、智能医疗、智能交通，还是智能家居、智能监控、智能楼宇等各大物联网应用系统，都需要传感器的大力支持，离开了传感器，所有关于智能世界的美好畅想都将化为虚有。关于财政专项拨款，业内专家纷纷表示其中会有很大一部分资金是用来发展处于物联网核心地位的传感器产业，这必将给传感器产业带来巨大的产业机会，带动传感器产业更快速地发展。

但传感器在迎来下一个春天的时候，同样面临着新一轮的挑战，那就是传感器产业核心技术的掌握程度。业内专家对此深感忧虑：“目前我国高端传感器大部分是从国外引进的，这跟我国传感器产业面临的核心技术不过关，掌握程度较低等因素有关，如果没有及时进行自主技术的创新发展，没有及时更新和提升传感器技术，那么未来国内传感器产业有可能形成完全竞争模式，失去行业优势。”

传感器产业现状引起了中国物联网领域相关企业的重视，国内知名的物联网企业北京昆仑海岸传感技术有限公司相关负责人表示：“在面临挑战的时候，我们团队仍然秉承着‘创新’的精神在各自岗位上愈挫愈勇。我们知道在中国物联网发展进程中，传感器的需求最为广泛，目前我们所要做的就是针对未来物联网的发展趋势，继续致力于传感器技术的开发和应用，并以创新技术降低成本，提供给用户物美价廉的传感器，与其它相关企业一起努力实现智能中国。”

据了解，昆仑海岸传感技术于2000年就通过了ISO9001质量体系认证，十余年的运行使昆仑海岸具备了严格的产品质量控制能力。多年来昆仑海岸硕果累累，今年又喜传佳讯，昆仑海岸JZH-0系列无线传感器炫目登场，该系列产品可集成多种传感器及变送器，实现智能管理、智能传输，集超低功耗、产品寿命长、测量准确度高、抗干扰能力强，传输距离远等优势于一身。记者了解到，JZH-0系列无线传感器面市后就获得了用户和业内专家的高度认可，目前正被普遍用于室内环境测量和农业大棚智能管理等物联网领域。

六项传感网国标年底出台明确产业分工

新闻事件：六项传感网国家标准有望在年底正式出台

事件影响：物联网产业有望实现产业具体分工，加速规模商用

经过近两年时间的紧张酝酿和制定，日前，涉及传感网顶层架构及基础性规范的六项国家标准的征集意见稿如期而至。据悉，这六项标准将于今年9月截止意见征集，有望在年底正式出台。届时，我国物联网产业将有可以遵循的国家规范，有望在规范之上实现产业具体分工，加速规模商用。

9月上交国标委

传感器网络国家标准工作组副秘书长邢涛表示，征集意见的截止时间为9月份，届时传感器网络国家标准工作组将根据征集上来的意见，向产业界发布意见反馈和处理报告，然后这六项标准将被递交到国标委，走最后的审批流程，最终国标委发布标准的时间应该在2012年初前后。

据了解，由于在标准制定过程中提前得到了产业界的广泛参与，截止到记者发稿，这六项标准征集上来的意见并不多，并没有实质性上的矛盾，这意味着标准的正式出台已进入快车道。

据邢涛介绍，这六项标准涵盖了产业分工各环节所关心的大部分领域，对运营商的泛在物联网业务及传感网及互联网的接口等都做出了相应的规范。

标准体系成型

此前，在2009年9月传感器网络国家标准工作组成立时，确立了六个项目组，此次发布的征求意见稿即为这六个项目组所制定。据了解，当时预计发展的时间即为两年。

据悉，除了这六项标准之外，我国目前正在制定传感网标准，的还有三项基础标准和两项行业标准，标准工作组同时计划在今年下半年立项新的标准。上述两项行业标准分别为：机场围界传感器网络防入侵系统技术要求和面向大型建筑节能监控的传感器网络系统技术要求。

与此同时，由我国主导的一项传感网标准已成为我国首个传感网国际标准，这项标准是关于传感器网络信息处理服务和接口规范的标准提案，于去年3月通过了传感网国际标准工作组的立项，有望在2013年前后出台。

加速规模商用

目前，我国物联网发展呈现出了百花齐放的格局，同时也带隐忧：各个企业各个组织都有自己的一套规范，彼此间的物联网应用是封闭的信息孤岛，因而产业链尚未形成，规模商用困难重重。六项传感网国家标准确立后，有望推进传感网产业链的分工，推动物联网规模商用进程。“标准已经制定出来，关键在于后期的执行。”邢涛说，最坏的结果是，即使一些企业不遵循国家标准，但至少有了国家标准可以进行参照。

多位业内人士均表示，这六项标准，不论是对物联网系统集成商、传感器设备商、网关厂商，还是对电信运营商都将有重要的指导意义。邢涛坦言，一直以来，电信运营商挺进物联网领域都以M2M解决方案为主要手段，M2M应用采用的主要是移动通信的点对点通信技术，运营商也凭此获得收入。“在物联网时代的未来，电信运营商必然走向泛在网物联网应用，而传感网有关标准对运营商来说，不论是运营商自己做，还是集采有关企业的解决方案，都有了可遵循的统一原则。”他说。

物联网标准修订提速工信部将给予政策倾斜

新闻事件：工信部将加快重要领域标准研究制定

事件影响：政策倾斜为工业通信业平稳较快发展做好支撑

工业和信息化部在门户网站上公布2011年标准化重点工作，提出围绕"十二五"规划纲要和产业发展重点，加强标准战略研究，加快重要领域标准制定，完善技术标准体系，提升标准水平，推进标准贯彻实施，为保持工业通信业平稳较快发展做好支撑。

工信部提出，将加大重要领域标准研究制定力度。针对产业发展重点，做好顶层设计，成体系组织开展重要领域标准预先研究工作，制定技术标准体系框架,夯实标准立项和制定基础。通过试点探索综合标准化工作模式，同步开展产业链上各环节、各类产品的标准制定，形成重要领域标准全面覆盖和配套的局面。加快建立有利于战略性新兴产业发展的行业标准和重要产品技术标准体系，加强物联网、节能和新能源汽车、三网融合、半导体照明等重要领域标准制修订，并在经费、计划安排和审批等方面给予优先和倾斜支持。

加大产业急需标准制定力度。围绕技术改造、自主创新、节能减排、淘汰落后、质量品牌、两化深度融合、培育发展战略性新兴产业等重点工作，组织制定标准3000项，发挥标准的引导和规范作用，满足产业发展的需求。

同时，工信部还提出将加强国际标准化工作，促进自主技术成为国际标准，加强与贸易相关的技术标准跟踪和预警；推进标准贯彻实施，推进工业产品达标，加大标准宣贯力度；完善标准工作机制，继续完善"分工合作、职责明确、联手推进"的标准化运行机制；夯实标准化工作基础，开展提升行业标准总体水平研究，加强标准化人才培养，加强标准化管理工作等。

在文章附件中，工信部2011年标准制定重点领域中电子与通信行业内容具体如下：

电子行业：高性能计算机、RFID、卫星导航、数字家庭、3D电视、面向三网融合的视听终端、家电售后维修服务、太阳能光伏、动力电池、半导体照明、电子设备安全与电磁兼容、平板显示、电子新材料、新型电子元件、汽车电子、医疗电子、电子文件管理装备、云计算、物联网、信息技术服务、SOA、基础软件、中文办公软件格式、版式文档、游戏游艺机、电子文件存储与交换格式。

通信行业：IPv6、云计算、移动互联网、物联网、TD-LTE、无线局域网、三网融合、移动支付、智能终端、互联互通、网络信息安全、信息无障碍、互联网数据中心。

跨越RFID测试挑战“三重门”，加速物联网产业发展

高端观点：

解决RFID设计和应用面临的挑战是现阶段物联网产业的首要任务之一

RFID的信号特点即是物联网发展的难点泰克跨越研发、现场、认证测试，加速物联网产业发展

物联网遥不可及还是近在咫尺？工信部电信研究院在2011年5月发布的物联网白皮书中预计，“十二五”期末中国物联网相关产业规模将达到5,000多亿元，形成万亿元级规模的时间节点预计在“十三五”后期。

正如中国电子学会物联网专家委员会副主任陈章龙教授日前在深圳2011国际物联网发展高峰论坛上指出的：“物联网还要7-8年后才能找到大规模应用的商业模式。”可见，虽然物联网概念广泛流传，但由于行业标准规范缺失、核心技术缺位、成本高、应用模式不成熟、统筹规划和管理缺乏等障碍，该产业短期内在整体上还难以快速增长。

不过业内人士普遍认为，在部分闭环行业应用领域如物流、交通、电力等，物联网还是拥有较为迫切的市场需求，并已引发部分物联网技术如作为物联网“触角”的RFID技术的大规模应用，特别是在目前政府的大力支持下，“触角”无疑成为现阶段的“主角”。

“物联网的应用范围比较广，但不管哪个细分领域都要用到RFID技术，我们在各种物联网展会上看到RFID上下游企业在大唱主角儿，不少RFID的研发企业和项目也率先获得今年国家物联网专项基金的扶持。”泰克公司高级应用工程师曾志在本次物联网高峰论坛的演讲开场白中表示，“因此，从技术开发的角度来说，解决RFID设计和应用面临的挑战是现阶段物联网产业的首要任务之一。”

图1：泰克公司高级应用工程师曾志在阐述实时信号分析仪（RTSA）和MDO混合域示波器在物联网测试中的应用。

RFID的信号特点即是难点

中国目前已形成基本齐全的物联网产业体系，众所周知，在网络通信相关技术和产业支持能力方面，中国与国外的差距已相对较小，但传感器、RFID等感知端制造产业、高端软件与集成服务与国外差距还很大。

正是RFID信号的特点决定了RFID芯片和系统开发与测试的难点所在。泰克公司的曾志在演讲中分析道，RFID主要由三部分组成：读写器，应答器（标签），以及天线，读写器和标签靠天线交换信息。RFID信号是间歇性微功率发射，有些标准还会有跳频信号，而且存在多标准和多制式的局面：1.不同的标准使用不同的频段（LF，HF，UHF，2.4GHz，5.8GHz等）；2.采用不同的调制方式，如ASK，BPSK，FSK等；3.不同标准有着不同的编码方式如NRZ，Miller，FM0，PIE等。

“目前被较多厂商支持的RFID常见标准包括ISO15693（邻近式非接触）、ISO14443（接近式非接触）、以及EPC Class1 Generation2(新一代超高频RFID无线接口标准，等同于ISO18000-6C)，在中国还制定了针对交通运输应用的‘免停车自动收费系统’标准——ETC China。”曾志介绍说，“这些标准的载波频段、RF接口参数各不相同，而且EPC Class1 Generation2的900MHz UHF 频段的频率范围还由各国政府部门制定。”

图2：EPC Class1 G2的900MHz UHF 频段范围在各国的分配情况不一。

另外，由于RFID采用无线传输方式，再加上实际工作环境复杂，存在竞争、冲突和干扰问题。因此，RFID信号测试项目很多：包括许多和时间相关的参数，如读写器和标签发射机响应时间参数、跳频时间、码元周期等，还包括频域指标、调制域指标等。

上一页123下一页
10曾志总结了RFID测试面临的主要挑战：

1.读写器测试

需要能够准确、快速地捕获RFID的间歇性突发信号；需要兼容多种调制和解码方式及标准；需要时域频域和调制域的联合分析，时间相关测量（如标签读取的时序）；需要强大的频域触发功能，捕获频域上的特定信号（如干扰）；跳频信号捕获（触发）和解调分析。

2.标签测试

需要对微弱信号的测量和分析能力；需要兼容多种调制和解码方式，自动解调和解码

3.系统测试

密集环境下的交互和抗干扰测试；一致性（互通性）测试；系统读写周期分析；解码和信令测试；需要长存储，存储多个完整的读写周期，便于对读写状态分析。

“能实时、准确捕获RFID间歇性信号，支持多标准、多域分析功能等，这是相应信号分析设备应对上述三个方面测试挑战所要具备的特性。”曾志指出，“泰克基于DPX专利技术的实时信号分析仪（RTSA）系列以及最新推出的集成频谱分析仪的混合域示波器MDO4000系列为RFID研发、现场和认证测试提供了强大的解决方案平台。”

图3：实时频谱分析仪和传统频谱分析仪的区别。

跨越研发、现场、认证测试“三重门”

RFID的测试分为研发测试（读写器实验室研发、系统开发和验证）、现场测试（系统调试、电磁环境评估、干扰查找和定位、数据采集）和认证测试（RFID标准一致性测试、系统互通性测试）三个阶段。

泰克公司提供的RFID测试解决方案——RTSA和混合域分析仪及示波器MDO在研发测试阶段所能发挥的作用分为以下三个方面：
1.读写器设备的Troubleshooting：如进行读写器信号实时频谱分析（频率、功率、调制带宽等），调制质量分析，瞬态噪声分析，跳频捕获和调制质量分析，时序测量，命令测试等；
2.标签测试：灵敏的触发设置，捕获低调制深度标签信号，时序测量，频谱测试，负载调制能量和质量；
3.分析和评估读写器与标签互通特性：实时频谱分析（同频频谱分析），时序测量，碰撞分析，标签调制回波质量分析。

上一页123下一页
10泰克RTSA可以在一台仪表中同时获得宽带矢量信号分析仪、频谱分析仪功能，并具备独有的触发-捕获-分析能力，可以轻松应对所有RFID应用中瞬变信号的捕获。频率达到8GHz，适合RFID所有频段要求；高达85MHz分析带宽，可满足所有RFID标准测试。其专利的DPX实时频谱技术，实现292,000频谱/秒更新速度。而超长记录时间，能够记录完整的RFID交互过程

图4：泰克RTSA集成的DPX实时频谱显示技术非常适合RFID的读写器频谱分析。

RTSA具有灵活的频率模板触发器（FMT），为可靠地检测和分析动态RF信号提供了一个强大的工具。它还可以用来进行传统频谱分析仪不可能完成的测量，如在存在强大的RF信号时捕获小电平瞬时事件，在拥挤的频谱范围内检测特定频率上的间歇性信号。分析仪在检测到触发事件时，能够把触发前和触发后的数据保存到内存中。一旦信号已经采集并存储在内存中，可以使用RTSA 中提供的各种时间相关视图分析信号，这种时间相关的多域分析功能提供了巨大的灵活性，可以使用各种分析工具，放大和全面检定采集的RF信号的不同部分。

至于混合域示波器MDO4000系列在RFID研发测试中的用武之地，曾志指出，一个典型的RFID读写器系统由基带电路、射频电路、电源和接口电路等组成。除了RF部分可以使用MDO的RF测试功能进行测试外，基带电路中的大量总线信号如SPI总线、并行总线、UART或USB或Ethernet总线的系统调试，MDO可以通过增加总线解码模块的方法提供。系统中还包括DC/DC或AC/DC电源电路，以及电源管理功能模块。DPO4PWR提供了全面完善的电源设计调试方案。如果用户还有FPGA调试的需求，FPGAView可以提供基于MDO4000平台的FPGA调试工具。

图5：MDO4000系列在RFID测试中的应用之一：为调试和编程接口(JTAG)提供FPGA实时逻辑调试方案。

对于RFID现场测试，曾志总结了泰克RTSA方案的优势和特点是：1.高性能频谱测量+多域分析；2.超宽捕获带宽，使用所有RFID信号要求；3.长时间IQ数据保存，实现现场数据采集。

对于要求更多、更为严格的RFID认证测试主要指一致性测试和互通性测试，具体涉及：射频参数测试（频域、时域、调制域）、标准符合性测试（法规符合性、调制质量 EVM、调制度等）、解码；真实环境下抗干扰能力、密集环境下的防碰撞和交互性等。产品的测试与认证是RFID产业链各方均需要的，通过测试认定可以建立起有关产品的规格与品质的基本规范，从而降低人们认识产品的复杂性，同时也建立起一种信誉体系。

泰克的RTSA可提供专业的RFID认证测试软件（选件21），提供了目前业界最全面的标准支持，支持自定义RFID标准测试，集成的DPX技术可实现RFID系统互通性测试。据曾志介绍，基于泰克实时信号分析仪的RFID认证测试系统（图6）是EPC GLOBAL 指定的认证测试系统，并为国内多家认证机构所采用，如CESI/GS1（中国电子技术标准化研究所/中国物品编码中心）。

图6：基于泰克实时信号分析仪的RFID认证测试系统。

物联网发展亟须解决五大问题

机遇与挑战：

我国物联网发展存在五大类制约因素
深圳将把物联网产业列为新的经济增长点

工信部有关负责人表示，“十二五”期间，我国物联网快速发展亟须解决核心技术缺乏、高端综合集成服务能力不强、应用水平较低、骨干龙头企业缺乏、信息安全隐患等五大问题。

尽管物联网发展存在问题，但深圳仍将把物联网产业列为新的经济增长点。

物联网发展仍存制约因素

目前，我国物联网发展与全球同处于起步阶段，初步具备一定的技术、产业和应用基础，呈现出良好的发展态势。但尽管如此，面对国际竞争，我国物联网发展还存在一系列瓶颈和制约因素。“主要表现为核心技术和高端产品与国外差距较大，高端综合集成服务能力不强，缺乏骨干龙头企业，应用水平较低，且规模化应用少，信息安全方面存在隐患等。”工信部科技司副司长李力说。

工信部副部长杨学山表示，“十二五”期间，工信部将着力营造良好的发展环境，促进物联网在重点领域的深入应用，力求实现核心技术的重大突破，主要表现在多个方面：协同开展重大技术攻关和应用集成创新，尽快突破核心重大关键技术，形成完善的物联网技术体系；建立高效的标准协调机制，积极推动自主技术标准的国际化，逐步完善物联网标准体系；以形成和完善物联网产业链为目标，协调发展与物联网紧密相关的制造业、通信业与应用服务业；积极开展应用示范，加快形成市场化运作机制；合理规划区域布局，防止同质化竞争，杜绝盲目投资和重复建设；建立信息安全保障体系，提升信息安全保障能力。

物联网将成深圳新经济增长点

尽管物联网发展还存在诸多制约因素，但深圳市副市长陈应春昨日在高交会上指出，加快发展物联网产业，不仅是发展战略性新兴产业，增强电子信息产业能力的重要核心，也是促进产业结构优化升级、提高社会信息化水平和城市管理水平的重要组合。

在陈应春看来，经过多年积累，深圳在发展物联网产业方面形成了自身独特的优势，在信息通讯、传感技术和涉及产业链环节拥有先进的技术和解决方案。

他介绍说，在深圳汇集了300多家RFID企业，500多家传感型企业，600多家通讯制造设备企业和100多家通讯内容服务和技术企业，涌现出华为、中兴、远望谷和国民技术等一批在全国颇具影响力的企业。相关企业利用自主研发的先进技术抢占物联网产业技术制高点，在RFID、传感技术、信息集成平台、智能控制等领域形成了比较优势。

陈应春在会上表示，深圳市力争到2013年建设成为创新能力强、服务体系完善、应用模式可持续、产业发展领先的物联网技术、产业和应用先导模式，物联网产业成为深圳新的经济增长点。

基于物联网嵌入式技术的LED路灯控制器设计
中心议题:

基于物联网嵌入式技术的LED路灯控制器设计

解决方案:

学习主控器的设计

采用DN0112 芯片设计了PWM 调光模块

目前，所使用的大功率LED 路灯大部分都是简单的直接照明，缺少必要的智能控制，或者有些虽然具备有智能控制的功能，但是却不能自动检测路灯的照明状况，也不能方便地对路灯进行远程及本地调控。并且现有的照明管理系统大都采用有线电缆控制照明灯具，对LED 路灯进行调控，通信协议比较复杂，建设成本和运营成本都比较高。本文将物联网嵌入式技术引入路灯控制器，实现LED 路灯的智能控制。

物联网，是指将各种信息传感设备，如射频识别( RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，将沟通从任何时间任何地点任何人之间的沟通连接扩展到人与物( Human to Thing) 和物与物( Thing to Thing) 之间的沟通连接。发展物联网的关键在于射频标签、传感器、嵌入式系统及传输数据计算等领域。其中，嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是物联网的“大脑“和“中枢神经”，物联网内的所有个体都需要嵌入式系统来传输和处理处理信息，嵌入式系统的好坏将直接影响物联网的运做。

本文以路灯控制器为应用背景，设计了支持CDMA 及ISM 无线通信的智能路灯控制器，将物联网嵌入式技术应用其中，利用控制器提供的专用接口和CDMA 网络平台，实现与各类传感器的连接，实现“人—物”、“物—物”、“物—人”之间的信息交流。

1 路灯控制系统

本文设计的路灯控制系统由3 个控制层、2个通信层组成。系统的结构如图1 所示。操作人员通过监控软件或手机将需求数据发送到CDMA网络进而传送给路灯主控器; 路灯主控器对接收数据分析、处理，并通过自组ISM 无线网络将数据送给节点控制器; 节点控制器做出响应并发出返回数据，数据按原路径返回给操作人员。本文设计了系统核心部分：智能路灯控制器，包含了主控器及节点控制器的设计。

路灯控制系统结构图

图1 路灯控制系统结构图

2 主控器设计

主控器包括： ATmega128 主控模块、CDMA 通信模块、ISM 通信模块、显示输入模块，结构图2所示。

主控器结构图

图2 主控器结构图

2. 1 主控模块

在主控模块采用核心板设计，结构如图3 所示。

主控模块结构图

图3 主控模块结构图

主控芯片采用AVR ATmega128 芯片。 ATmega128是高性能、低功耗的AVR8 位微处理器，它的运行速度快，大多数指令可以在一个时钟周期内完成; 寿命： 10， 000 次写/擦除周期; 具有独立锁定位、可选择的启动代码区; 通过片内的启动程序实现系统内编程; 真正的读- 修改- 写操作硬件乘法器只需两个时钟周期; 具有128K 字节的系统内可编程Flash; 4K 字节的内部SRAM; 可以对锁定位进行编程以实现软件加密; 具有JTAG 接口，方便程序在线调试、下载; 两个可编程的串行USART; 可工作于主机/从机模式的SPI 串行接口。

2. 2 CDMA 模块

CDMA 模块内部封装了完善的TCP /IP 等协议栈，可为远程无线传输提供透明的TCP /IP 通道，主要完成主控器与远程控制中心通信，完成指令数据的双向传输。 CDMA 模块与主控器通过UART1 双向传送数据。本系统选用电信公司提供的CDMA 模块，通过MAX232 电平转换芯片和ATmega128 的UART1 口相连，实现全双工的数据通信。模块采用5V 供电，ATmega128 的PD6 口经MAX232 电平转换芯片转换后接到模块的DTR.

DTR 信号用来通知CDMA 模块准备发送数据还是发送已经结束。

2. 3 ISM 通信模块

ISM 通信模块主要完成主控器与节点控制器通信，模块芯片及接口如图4 所示。

ISM 模块芯片及接口设计

图4 ISM 模块芯片及接口设计

本文选用nRF24l01 作为ISM 通信模块无线收发芯片。 nRF24l01 芯片是工作在2. 4 ～ 2. 5GHz 世界通用ISM 频段的单片无线收发器芯片，无线收发器包括：频率发生器、增强型SchockBurstTM 模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器解调器、输出功率、频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置。它具有内置链路层，自动应答及自动重发功能、地址及CRC 检验功能、数据传输率1 或2Mbps、SPI 接口数据速率0 ～ 8Mbps、125 个可选工作频道。芯片具有极低的电流消耗，当工作在发射模式下发射功率为- 6dBm 时电流消耗为9. 0mA，接收模式时为12. 3mA.

2. 4 显示输入模块

本文选择TFT034 触摸液晶模块用作显示及控制指令输入。 TFT034 采用四线电阻触摸屏作为输入，320x240 像素的8 位数据的256 彩色LCD屏作为显示输出。

320x240 像素的8 位数据的256 彩色LCD 屏，显示一屏所需的显示缓存为320 × 240 × 8bit，即76800 字节，在显示中每个字节，对应着屏上的一个像素点，因此，8 位256 彩色显示的显示缓存与LCD 屏上的像素点是字节对应的。每个字节中又有RGB 格式的区分，既有332 位的RGB，又有233 的格式。在彩色图象显示时，首先要给显示缓存区一个首地址，这个地址要在4 字节对齐的边界上，而且，需要在SDRAM 的4MB 字节控制之内。它是通过配置相应的寄存器来实现的。之后，接下来的76800 字节，就为显示缓存区，这里的数据会直接显示到LCD 屏上去。屏上图像的变换是由于该显示缓存区数据的变换而产生的。触摸液晶屏通过26脚排线与主控器相连，主控器IO 口数据可直接驱动触摸液晶屏模块。四线触摸屏坐标获取通过AD7843 采集实现，程序代码如下：

3 节点控制器设计

节点控制器包括： MCU 控制模块、调光模块、无线通信模块，结构如图5 所示：

节点控制器结构图

图5 节点控制器结构图

3. 1 MCU 控制模块

MCU 控制模块采用STC89C52 芯片。

STC89C52 是一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程Flash，因此满足节点控制芯片的要求。模块结构如图6 所示。

MCU 控制模块结构图

图6 MCU 控制模块结构图

3. 2 调光模块

调光模块实现感光与调光功能。因为光敏电阻在黑暗环境里电阻值很高，当受到光照时，光敏电阻阻值下降，光照愈强，阻值愈低，入射光消失后，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。因此采用光敏电阻作为感光传感器，由ADC0832 芯片将光敏电阻接收的光强模拟信号转换为数字信号输入到MCU 控制器中; MCU 控制器内部经过编程对输入的灯具工作参数进行分析判断，然后发出控制信号，控制恒流驱动电路输出电流的大小，从而控制LED 灯的亮度，进而达到智能调控LED 灯具的目的。

考虑到设计选用的为直流LED 路灯，参数为：功率28 瓦; 电压AC100 - 280V; 功率因数> 0. 95 ; LED 颜色正白，暖白; 光通量2800 -12600LM; 色温3000—7000K ; 灯具效率90% ; 驱动电源恒流驱动45V 1. 5A 直流; 命50000 小时以上; 防护等级IP65 ; 工作温度- 35oC - 80oC ;工作湿度10% - 90%，因此需设计符合参数要求的直流调光电路。

直流调光方法常用的有：调节正向电流的方法; 脉宽调制( PWM) 来调光。调节正向电流的方法具有以下缺点：调正向电流会使色谱偏移; 有时会出现使恒流源无法工作的问题; 长时间工作于低亮度有可能会使降压型恒流源效率降低温升增高而无法工作; 无法得到精确调光。因而本文采用PWM 调光方法。

本文采用DN0112 芯片设计了PWM 调光模块。

DN0112 芯片是用于直流LED 灯的连续触摸IC 芯片，它通过输出PWM 可使灯光亮度在3% ～100%间无级调节，可使LED 路灯实现平滑的亮暗调节。本文设计单片机P0. 3 输出调光控制信号，实现对DN0112 调光芯片的控制，使调光芯片可根据单片机输出的控制信号实现LED 灯开关、调光。

4、结论

本文设计了路灯主控制器及节点控制器，通过CDMA 通信实现了远程指令数据有效传输，通过自组无线传感网实现了主控制器与节点控制器指令数据的传输，给出了触摸液晶屏坐标点采集程序，通过对光强信号的采集设计了调光电路，完成了物联网的传感数据采集、嵌入式数据传输及处理，将物联网嵌入式技术引入到LED路灯控制器中。实验证明，本文设计的路灯控制器能有效实现智能控制，取得了较好的节能、降耗效果。

为什么物联网未来需要一个全新的专用网络？

物联网网络

数据缩放公司（DataXoom）共同创办人罗伯·张伯伦（Rob Chamberlin）发文称物联网可能需要一个全新的专用网络，并从不同角度分析原因。物联网的发展受到成本等因素限制，降低通讯成本或完善现有网络均有望推动物联网的发展。

如今，物联网(IoT)上大多数的网络家电对带宽的要求并不高。网络家电之间往往只是共享几个字节的简单数据。例如，一个用于更新机器当前燃料效率，或商业制冷机组温度至电脑的传感器—并且，于网络而言，这些数据流量并不大。

事实上，目前物联网仅占用着约1%的网络带宽。然而，物联网的主要服务网络，3G和4G网络是为大流量数据连接而设计的，例如视频流服务和网页浏览。换句话说，问题不出自带宽，而是其价格。美国大型无线运营商需要一定的投资回报，以继续建立和维护移动网络和支撑物联网的发展。现今，大多数物联网设备一个月内所提供的收益，仅相当于一台普通智能手机所产生收益的一小部分。物联网的经济性是当今无线运营商所面临的一项挑战，而在未来十年内，随着连接设备数量呈指数增长，这个问题只会变得更加严重。

这就是为什么有些人，像谷歌开发大使董道奇（Don Dodge），认为我们需要一个新的、廉价的物联网专用网络。董道奇（Don Dodge）认为，尽管用无线网络（Wi-Fi）连接各个设备的费用相当低，这样做还是不实际的，因为无线网络（Wi-Fi）仅限于在家庭或办公环境中使用，无线网络（Wi-Fi）应在现实生活中随处可用。离开Wi-Fi网络的覆盖范围时，用户只能被迫使用流量数据来连接宽带网络，这是完全不划算的，尤其想到在人们可预见的未来里，物联网设备数量之庞大。

道奇的想法很可能是对的。高通公司作为美国电信及无线产品和服务行业的领导者，正支持着一套远距离、低功耗无线网络新标准。像这样的网络可以帮助设备在更远距离和更低成本的条件下保持连接，以此支撑物联网的日益发展，让物联网能使业务客户最终收益。

其他人从另一个角度就”新网络“的争论发表意见。

现有网络不能满足物联网的日益发展

思科公司（Cisco）预测，物联网的经济价值将在2022年达到惊人的14.4万亿美元，并且随着物联网的迅猛发展，我们将看到连网带宽占有设备的数量持续增长。像Google Glass 2.0，Apple Watch和Digital Signage等这些可穿戴设备将继续打入市场。

随着越来越多的资源被共享，我们对互联网连通性的需求将是持续和稳定，而不再依赖现倾向的按需连接模式。因此，有人认为，我们需要为物联网建立一个新的网络以更高效地处理因带宽增加而增多的请求。

法国一家名为Sigfox的创业公司坚决拥护这一观点。该公司刚刚宣布正在比利时全国范围内建立一个专为物联网设备设计的蜂窝网络。在确保大量物联网设备不会使现有网络超载的前提下，该公司所作出的努力有可能为频谱和带宽问题提供解决方案。

但是并非所有人都认同这一点。

使用现有网络解决连通性问题

一些评论员的观点则完全想法：与其引进新的专用网络，不如强化目前在运行的网络。

蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）苏科·卓文泰（Suke Jawanda）认为，建立一个单独的物联网网络是不必要的，事实上，还会适得其反。卓文泰主要批评说一个单独的网络很可能阻止物联网成为现实，因为新的网络协议可能意味着设备时间不再能交换信息。卓文泰强烈建议称，在充分改进的前提下，现有的三大网络——蜂窝广域网、本地无线网络和蓝牙智能个人网络——是足以应付的。

物联网的未来

在一些组织和联盟中，我们将看到对物联网的持续讨论。例如，IPSO联盟促进“智能物件”的研究，并投资开发这些设备的公司。IPSO挑战是一场发现互联网协议和物联网开放标准的可能利用者的竞赛。虽然10万美元的奖金还算过得去，但是这场比赛的有趣之处在于推动创新。

电气和电子工程师协会是关注行业新闻和发展的又一空间。该组织主要致力于为物联网本身建立一套综合概念和运行标准。

不过说到底，一套物联网网络新标准的成败取决于最终所需设备的数量。考虑到这一点，物联网世界最有趣的追随者就是Thread集团公司。Thread集团公司是由谷歌支撑的财团，目前正在开发一套新的无线网状协议以补充无线网络和目前其他的技术标准。了解到谷歌在互联家庭中的亲和力，其看似取之不尽的资源，以及其在Thread集团的会员公司数量，我把钱都压在这些家伙身上。（子萌）

物联网安全|未来物联网是黑客的天下吗？

在上周举行的黑帽子安全大会上，几位黑客在全场观众的面前现场演示了如何突破Nest智能恒温器的防线。这除了显现出Nest脆弱的一面，也对由电器设备连接互联网的“物联网”概念提出了安全忧虑。

黑客,一直以来在普通人眼里都是非常神秘的，然而如果走近他们，会发现那些只是一群关注方向不同的程序员，当一个漏洞被发现，利用其谋取非法利益的叫骇客，为之打布丁的，是黑客。所以最近一些智能产品被黑客找出漏洞后并没有产生太大的恐慌，毕竟发现问题才能解决问题，黑客的存在可以让漏洞更明显，对智能产品亦是一种必不可少的补充。

未来物联网会是黑客的天下吗？

说起来现在的智能产品是非常脆弱的，更多的人倾向于市场成熟后再入手产品，就是因为很多时候，已经发布的产品会出现这样那样的问题，让人对这些智能产品产生“不安全”的感觉，如果一款产品，不能给用户安全感，其存在价值就非常低了。智能产品现在正处于这种尴尬的情况之中，没人愿意带着一个可以跟踪自己智能手环，也不会有人希望自家电器可以被人远程遥控。

黑客对于智能产品的关注其实恰恰说明了物联网产业有被关注的价值，从发展趋势上来看，未来人们的生活必然是被各种各样的智能产品所包围，而安全性是重中之重。那反过来想想，在物联网发展过程中，会有一个技术不成熟的阶段，现在正是这个阶段特征最明显的时候，软件系统和硬件的契合度不高，受众要求和产品功能不符，更新换代过于频繁而产品价值无法充分体现。以上这些都是漏洞频出的原因，在产品不断更新过程中，漏洞也在不断的出现，而黑客最容易通过这些漏洞达到攻击效果。可以说，在未来很长一段时间内，智能产品的安全性都是开发者最关心的问题，而善于发掘漏洞的黑客也会在物联网领域雄霸一时。

影响物联网元件端成长步调的四大趋势

在未来几年，与物联网相关的处理、感测及通讯半导体元件市场将快速成长。

半导体营收最为看好的物件包括汽车、LED、消费生活、与节能应用等。Gartner也预测了半导体营收最为看好的15种物联网物件，这些物件包括汽车、LED、消费生活、与节能应用等。其中四大主要趋势如下。

趋势一：汽车业将扮演要角

在2020年以前，汽车业将在物联网半导体需求方面持续扮演要角，在15种半导体营收最高的物联网物件当中，就有6个来自汽车相关产业部门。行车安全规定，再加上市场对汽车便利与无人驾驶功能的需求，逐渐带动新型半导体元件晶片的大量需求。所谓的预知维护（predictive maintenance），正是物联网带动汽车转型的绝佳案例之一，只要利用遍布在引擎上的小型感测器，就能提升消费者体验，同时大幅降低消费者与车商成本。

趋势二：LED新型态服务成型

LED照明将以量取胜，可透过连结、串联与感测四周环境的功能，同时降低成本并实现新型态服务。

趋势三：消费者要更好的生活体验

想提升生活品质的消费者，亦将于带动物联网需求成长的过程中扮演关键角色，这也会连带创造更多半导体需求。智慧电视与机上盒（STB）之营收将持续成长，因为它们的处理功能需求增加，且与传统嵌入式物件相比，物料清单（BOM）成本相对较高。

趋势四：节能是重要附加价值

随着穿戴式装置逐渐成为消费者日常生活中的一部份，智慧眼镜与智慧手表也将受惠于物料清单成本上扬的趋势，并会带动相关需求。对物联网而言，节能向来是货真价实的附加价值所在。

产品目录

推荐产品