Synapse和Silicon Labs的无线网状网络方案解析

Synapse Wireless和 Silicon Laboratories公司推出共同开发的无线网状网络（wireless mesh networking）方案，其结合了Synapse SNAP已经获奖的网络操作系统，以及Silicon Labs的Si1000无线微控制器（MCU）。“Synapse RF Engine模块”是集软硬件于一体的解决方案，能在各种应用中轻而易举地布建可扩充、超低功耗、小体积的无线网状网络，这些应用包括智能仪表、楼宇自动化、商用照明控制、个人医疗设备、资产追踪系统及其他更多应用。
　　SNAP网络操作系统提供高性能无线网状网络协议，可支持具有网络功能、机器对机器（M2M）之间的无线通讯，并提供易于开发各种应用的嵌入式脚本直译器（interpreter）。SNAP工作于Silicon Labs的Si1000无线微控制器上，提供Synapse RF Engine所需的智能能力。Si1000微控制器结合了超低功耗处理器核心及高性能sub-GHz RF收发器，可提供高带宽及大范围的无线连接能力，易用的模块能简化开发及布建无线网络的流程。Synapse计划在硅谷嵌入式系统大会期间（4月26-29日），在其公司的展位上（展位号码为1926）展出RF Engine。
　　SNAP可加速无线应用的开发，并允许以Python 类似英文语法的程序语言编写程序，从而取代复杂的嵌入式程序设计。开发人员仅需将应用程序加入SNAP，并将SNAP的网络作业系统存放于RF模块中，无需嵌入式程序设计经验便能开发应用，并将之布建至物理SNAP节点。开发人员能更专注于加速产品应用的上市时间，而不用再为无线网状网络背后的错综复杂而消耗时间。
　　Si1000无线微控制器和SNAP都能在极小的硬件和软件空间中，为重视功耗及成本的无线应用提供杰出的性能。智能SNAP网络操作系统能让节点立即加入网状网络。软件的无线传输程序设计功能及Python直译器则能确保简易、快速和弹性的应用开发。
　　Synapse RF Engine提供整套的软硬件方案，开发人员可将其快速建置在自己的终端产品中。此方案也提供易用的开发平台，让系统设计师可利用以SNAP为中间件的Si1000微控制器，将其无线设计转换为大量的应用。
　　Synapse创办人、总裁暨首席执行官Wade Patterson表示，“Silicon Labs和Synapse的合作造就了最佳的sub-GHz无线网络方案，其结合了业界最低功耗的无线微控制器及SNAP高速发展的网络和网络连接能力。针对强调成本效益和能源效率的网状网络的开发，此次共同合作的无线平台将能大幅简化流程。”
　　采用基于Si1000的Synapse RF Engine，开发人员将能接触到由Synapse提供的完整产品和服务，这包括客制化设计服务可克服OEM产品设计中的高难度技术挑战；Synapse Portal无线应用开发环境还能简化网络管理并加速应用开发，再者，SNAP Connect则能实现网络的无缝集成。
　　Silicon Labs嵌入式混合信号产品副总裁Mark Thompson表示，“针对sub-GHz范围中的工业、科学以及医疗频段（ISM）应用，Si1000无线微控制器和SNAP的结合可提供全面的网状网络解决方案。利用这一集软硬件于一体的方案，开发人员能快速且轻松地开发完成他们的无线应用，同时还能受惠于Si1000微控制器的低功耗、节省电池电力的特性，以及杰出的无线范围和性能所带来的好处。”
　　Synapse SNAP网络操作系统
　　具备网络功能的Synapse SNAP网络操作系统，以IEEE 802.15.4为基础，是快速开机、中继、网状网络的软件解决方案，专为以低成本及高效率运行于各种常用的微处理器和微控制器而设计。SNAP所使用的内存容量仅45kB，因此能留下更大的内存容量供用户的应用程序使用。SNAP在单一网络中能支持多达1，600万个节点，由于这些都是点对点网状网络，因此不会出现单点失效的情况：任一节点都能直接和传输范围内的其他任一个节点交谈，再者，SNAP网络为自愈网络，任一节点还能通过中介节点，与其他任一节点进行非直接的交谈。用户无需具有嵌入式程序设计经验，使用类似英文语法的Python程序语言即可以互动方式开发应用程序。Synapse目前已拥有超过900名的SNAP注册用户。
　　Silicon Labs Si1000无线微控制器
　　Si1000为Si10xx系列的成员之一，在极精简的5mm × 7mm封装中结合了25 MHz 8051核心、EZRadioPRO sub-GHz RF收发器、64 kB的闪存和10位ADC。作为业界唯一的sub-GHz 8位无线微控制器，Si10xx系列提供领先市场的RF性能，具有最高的输出功率和接收灵敏度，以及最低功耗的唤醒转换。Si10xx系列的集成功率和低噪声放大器，能在不使用外部有源器件的情况下支持大于140 dB的RF链接预算，如此可实现更大的传输范围、更高的带宽及更低的功耗。作为业界最具电源效率的无线微控制器方案，Si10xx系列能在共同操作模式中提供最低的电流。该无线微控制器在工作模式下有最低的电流消耗（160µA/MHz），在睡眠模式下，以内部低频振荡器（LFO）作为频率源的RTC工作时，消耗电流降低至315nA。在深度睡眠模式下，仅需25nA工作电流，且不会丢失RAM数据。