无线传感器网络（WSN）是最近几年出现的新名词，虽然是新名词，但是它却已飞快的速度成长，迅速成为业界的一大热点。顾名思义，无线传感器网络一部分为传感器，另一部分为无线网络，传感器的发展源远流长，我们可以使用许多现存的方案，很明显，在这个新热点中，最重要的就是无线网络。

在现有的传感器网络中大多都采用Zibgee作为网络载体，在此基础上开发，但是众所周之，现在的Zibgee技术始终还处于发育期，不很成熟，根据它的特点又属于低速率网络，所以在网络中传输音视频就成了一大难点，也有报道说最近的Zigbee芯片可以攻破2M的速率，可以解决这个问题，我们试目以待。但是市场不等人，就在这个时候，有人提出用Wi-Fi来作为无线传感器网络的通讯载体，至此，无线传感器网络进入Wi-Fi的时代。

美国加州硅谷的风险公司GainSpan开发出了面向传感器网络用途的节能无线LAN用IC，目前开始向部分厂商供应样品。这款无线LAN用IC的特点是能够大幅降低待机时的耗电。在消耗电流最小的待机模式下，1.8V工作时为2μA，3.6V工作时为5μA，耗电量仅为数μW，相当于以往产品的1/10～1/100。10mm见方芯片集成了RF收发电路、MAC及基带处理电路，还将微控制器也集成到了该芯片中。

GainSpan是原任职于英特尔的技术人员为开发传感器网络用半导体， GainSpan公司2006年9月创办之初主要从事ZigBee/IEEE802.15.4规格收发IC开发，之后转向无线LAN规格IC开发。据Parmar解释，原因在于ZigBee和IEEE802.15.4基础网络并未得到普及，即使制造相应的芯片，能够应用的市场也非常有限。而无线LAN网络信号却在各种场所、区域都有热点，因此我们认为能够使用无线LAN基础设施的传感器网络用芯片肯定会有大市场。

但是此前的无线LAN用芯片在待机时的消耗电量也高达数百μW，无法直接应用于传感器网络。为了在传感器网络中利用，消耗电量需要达到使用5号干电池可连续工作两年的程度。为此， GainSpan开发出了待机时的消耗电流与ZigBee芯片相当，仅为几μA的收发IC。“使用我们的芯片时，在1分钟只收发1次数据的情况下，使用5号池可工作5年以上”总裁Parmar说。耗电量的降低归功于彻底的电路架构改进和门控时钟。虽然该公司还未公布详细情况，但估计电路采用了待机时停止向乎所有部分提供时钟的结构。芯片内部的CPU内核采用两个ARM7，在嵌入主机侧产品时能够减轻主机侧的负荷。

新芯片的名称为“GS1010”。GainSpan计划把该芯片应用于工厂内管理、大厦内设备管理、家庭安全等用途。“只要有无线LAN接入点，任何场所都能成为传感器网络区域”总裁Parmar说。应用于嵌入产品所需的软件开发工具包也已开始提供。该公司计划首先使该芯片符合利用2.4GHz频带的IEEE802.11b/g规格，今后再推出符合高速版IEEE802.11n规格的版本。未来还希望嵌入手机等产品。

事实上，Zigbee这种技术已经在WSN领域站稳了脚跟。后起的Wi-Fi如何与其进行竞争？Parmar认为，无论从安全性、技术成熟度、与现有网络连接、还是节点管理、QoS特性、设备互操作性方面，Zigbee都远远不及Wi-Fi。“而这些恰恰都是客户所需要的。”他说。

Wi-Fi在WSN网络的优势还不仅限于此。Parmar指出，正在兴起的Wi-Fi网络建设热潮使得Wi-Fi已经成为了无线网络的主流方向。而运用现有的Wi-Fi网络资源来部署和实施WSN将能够节约大量的硬件成本。此外，无需考虑与Zigbee等其他设备的互操作性，还将帮助项目实施者缩短开发周期，这同样意味着更低的项目实施成本。当然，成熟的Wi-Fi还具有既有架构支持与快速安装的优点。“总之，将Wi-Fi用于传感器网络将有助于投资回报(ROI)和总拥有成本(TCO)上利益的最大化。”Parmar表示，“尽管Zigbee具有尺寸小、单价低等优点，但是一旦考虑到总体成本，他们还是要贵很多。”

完整方案

为了帮助客户缩短开 发周期， GainSpan还提供了一整套包括SDK、评估平台、开发平台在内的软硬件工具。其软件栈包括了各种I/O驱动和WLAN固件、RTOS、网络栈、系统 服务、WLAN和I/O服务模块、各种应用编程接口以及应用软件。Parmar声称，GS1010的SDK能够帮助工程师节约10～12个月的开发时间。 而硬件开发平台则能够支持温度、湿度、光敏、压力、加速度等各种传感器，并预留了客户自选的传感器接口和调试以及程序烧录接口。

除了芯片本身之外，客户端管理软件GMS控制系统也在发挥Wi-Fi的优势中起到了很大作用。实时的界面帮助系统控制和采用单跳网络来管理节点可以最大化增 加客户端设备电池的续航时间。而支持SNMP、UDP等标准的网络协议则使得Wi-Fi WSN能与工业控制、楼宇自动化、企业网络管理系统等已有的网络系统兼容。该软件还可有效的配置、控制、监控传感器节点，实现智能集中控制和管理，并支持 固件升级。此外，智能化的数据处理能力还可集中管理、预处理和归纳传感器收集到的数据。




GainSpan 已经在去年开始了GS1010的量产。“有数十位客户正在使用我们的芯片开发产品。”Parmar说，“Aginova和RF Digital已经在今年五月推出了采用我们芯片的产品。”而尽管尚处于推广阶段，但他表示，希望能在2009年在账面上实现盈利。

“我们的优势是：最大化的节约电能、更轻松的管理以及最优的控制。”Parmar说。“GainSpan帮你节约成本、节省能源、实现更轻松的工作。”

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