背景介紹
在這種背景下，2012年7月份日本開放了920 MHz頻段，這是不容易干擾現(xiàn)有無線電波、低功耗且可進(jìn)行長距離數(shù)據(jù)通信的電波頻段。下方表1中匯總了2.4GHz頻段的ZigBee與無線LAN,同樣為特定小功率無線的400MHz頻段和920MHz頻段的特性。920MHz與使用ZigBee和無線LAN的2.4GHz相比，具有優(yōu)異的電波耦合屬性，因此即使在有墻壁以及障礙物的地方也可以確保穩(wěn)定通信。在住宅中使用時(shí)，微波爐和無線鼠標(biāo)等無線設(shè)備都使用2.4GHz,電波非常混雜。與此相比，920MHz頻段不易發(fā)生電波干擾。另外，同樣為特定小功率無線的400MHz頻段的占有頻段范圍較窄，因此通信速度較慢。綜上所述，可以說920MHz頻段是最適合HEMS的頻段（圖1）。
另外，900MHz頻段已經(jīng)在美國、中國、韓國、澳大利亞使用，歐洲也在研究開放事宜等，該頻段越來越成為世界共通使用的頻段，預(yù)計(jì)未來市場前景廣闊。
表1 無線性能比較
圖1 用于HEMS的無線方式比較
羅姆的920MHz頻段特定小功率無線模塊技術(shù)
低功耗
羅姆面向HEMS開發(fā)了920MHz頻段特定小功率無線模塊“BP3596”（圖2）。該產(chǎn)品最大的特征是業(yè)界頂級低功耗，這是通過羅姆集團(tuán)旗下LAPIS Semiconductor的以低功耗著稱的無線通信IC“ML7396B”來實(shí)現(xiàn)的。可以內(nèi)置于智能觸摸產(chǎn)品和家電產(chǎn)品等各種設(shè)備，可構(gòu)筑低功耗無線網(wǎng)絡(luò)。對于RFIDIOTYKT_201108 title="" target=_blank>傳感器設(shè)備等這類設(shè)置場所較難供應(yīng)AC電源的設(shè)備，“低功耗”是非常重要的。電池驅(qū)動(dòng)類設(shè)備在更換電池方面所花的成本太大，因此10年左右無需更換電池的需求迫切。雖然電池容量不同，但羅姆的920MHz頻段特定小功率無線模塊具備卓越的低功耗性能，因此即使是電池驅(qū)動(dòng)設(shè)備，無需更換電池也可使用10年。
內(nèi)置天線
內(nèi)置芯片天線，無需高頻設(shè)計(jì)即可使用。當(dāng)安裝到金屬外殼的設(shè)備中時(shí)，金屬殼體起到屏蔽電波的作用，會(huì)導(dǎo)致無法通信。該產(chǎn)品內(nèi)置天線連接器，只要將外置天線連接到天線連接器上即可確保RFIDIOTYKT_201108 title=通信 target=_blank>通信。
獲得電波法認(rèn)證
已經(jīng)獲得日本國內(nèi)電波法認(rèn)證，因此，無需進(jìn)行無線通信試驗(yàn)，裝到整機(jī)中即可立即作為無線設(shè)備使用。沒有高頻電路設(shè)計(jì)能力和無線特性測量裝置的客戶也能輕松使用。
序列號
網(wǎng)絡(luò)中使用的16位序列號標(biāo)記于標(biāo)簽上。標(biāo)簽上還一同印有QR碼，QR碼中含有序列號信息。組裝到整機(jī)中時(shí)，讀取QR碼輸出標(biāo)簽，可輕松在殼體上標(biāo)明序列號。
已調(diào)整無線設(shè)定值
模塊中內(nèi)置有EEPROM,不僅寫入了序列號，還寫入了輸出功率的調(diào)整值等。因此無需進(jìn)行無線設(shè)備的繁瑣的調(diào)整即可使用。
圖2 BP3596外形尺寸圖
硬件的簡單連接
RF控制用微控制器與RFIC連接時(shí)，SPI（5pin）、EEPROM通過I2C（2pin）、GPIO連接。與RF控制用微控制器之間的接線圖如圖3所示。可見，用很少的布線數(shù)即可輕松連接。
圖3 RF控制用微控制器接線圖
支持各國的電波頻段
900MHz頻段有望成為可世界各國通用的頻段。美國、中國、韓國、澳大利亞已經(jīng)將900MHz頻段作為無需申請的Sub-GHz頻段，頻率分配的國際協(xié)作已經(jīng)取得進(jìn)展。羅姆的BP3596通過調(diào)整模塊，即可應(yīng)對各國的電波頻段（關(guān)于各國電波規(guī)格另行協(xié)商）。
BP3596的使用方法
協(xié)議棧構(gòu)成例
BP3596是覆蓋到物理層的模塊。因此，在使用時(shí)，需要客戶準(zhǔn)備比MAC層更高級別的協(xié)議。用于家電時(shí)的協(xié)議棧構(gòu)成例如圖4所示。
滿足ECHONET Lite的協(xié)議棧構(gòu)成例如圖4所示，是通過BP3596與微控制器板連接到整機(jī)中的。只要具備這樣的協(xié)議棧，即可將HOST側(cè)本體的變更控制在最小，從而安裝920MHz頻段特定小功率無線。當(dāng)然，也可以采用直接存儲(chǔ)于HOST的形式。
圖4 協(xié)議棧構(gòu)成例
實(shí)現(xiàn)HEMS
在實(shí)際住宅中使用的示意圖如圖5所示。該產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)HEMS的巨大作用即電力供給與需求的“可視化”,以及“有效地控制”.在家中的各終端安裝920MHz頻段特定小功率無線模塊，通過特定小功率無線實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。它將各設(shè)備的電力供需情況信息集成于家庭網(wǎng)關(guān)注3（Home Gate Way），監(jiān)測器畫面顯示供需情況，實(shí)現(xiàn)電力的“可視化”,并通過家庭網(wǎng)關(guān)綜合管理，有效控制設(shè)備。
不僅如此，還可以從家庭網(wǎng)關(guān)經(jīng)由無線LAN,通過網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)電力情況。
圖5 HEMS構(gòu)成例
今后
羅姆充分利用已經(jīng)量產(chǎn)的無線LAN模塊（BP3591等）的技術(shù)積累，正在推進(jìn)內(nèi)置無線LAN和API互換協(xié)議棧的特定小功率無線模塊的開發(fā)（圖6）。以往進(jìn)行過無線LAN開發(fā)的客戶，使用該資源即可大大加快開發(fā)速度。
