根據日經BP社報導,位於美國加州矽谷的GainSpan,近日則開發出針對無線感測網路(Wireless Sensor Network;WSN)應用的節能WLAN IC,目前也開始向部分廠商提供樣品。
目前感測器網路大部分是使用ZigBee或是IEEE802.15.4等節能型無線網路作為基本規格,這款WLAN IC的特點,是能夠大幅降低待機時間的耗電量。在消耗電流最小的待機模式下,1.8V工作時耗電量為2μA,3.6V工作時耗電量為5μA,耗電量僅為數μW,相當於以往產品的1/10~1/100。在10mm平方晶片的面積上,整合了RF收發電路、MAC及基頻處理電路,並將微控制器也整合於晶片當中。
GainSpan是原來任職於Intel的技術人員、為開發感測器網路應用用半導體,於2006年9月所創辦的風險公司,最初從事於ZigBee/IEEE802.15.4規格收發器IC的研發作業,之後也轉向了WLAN規格IC的開發作業。
GainSpan的CTO Vijay Parmar表示,由於ZigBee和IEEE802.15.4的基礎建設並未如預期中普及,製造ZigBee應用的晶片產品,其市場規模也非常有限。另一方面,WLAN的基礎設備卻隨處可見,尤其在美國,各類公共場所都有能夠利用WLAN的熱區。因此GainSpan認為,製造能夠使用WLAN基礎設施的感測器網路晶片,會有可觀的市場應用潛力。
不過先前的WLAN晶片,在待機時間的消耗電量可高達數百μW,無法直接應用於感測器網路。因此為了能讓WLAN晶片應用於WSN中,因此在技術上消耗電量需要達到使用5號乾電池可連續工作兩年的程度。
為此,GainSpan開發出待機時的消耗電流可與ZigBee晶片相當、僅為幾μA的收發IC樣品。Vijay Parmar進一步說明表示,使用GainSpan晶片應用於WSN時,在1分鐘只收發1次數據的情況下,使用5號乾電池可工作5年以上。耗電量的降低設計,主要是改進既有的電路架構設計和門控時鐘,估計電路設計採用了待機時可停止向所有部分提供時鐘的結構。晶片內部採用兩個ARM7 CPU內核,在嵌入主機側產品時,可減輕主機側的負荷。
GainSpan的晶片樣品名稱為GS1010,GainSpan計畫把該晶片應用於工廠管理、大廈內設備管理、家庭安全等無線感測用途。Vijay Parmar認為,只要環境中有WLAN接入點,任何場所都能成為感測器網路區域的應用區域。GainSpan也已開始提供嵌入式產品所需的軟體發展工具。GainSpan計畫首先把晶片樣品符合利用2.4GHz頻段的IEEE802.11b/g規格,往後將再推出符合高速IEEE802.11n規格的版本。