日前有報道稱，英特爾正在聯合初創公司Ozmo力推WiFi方案以期取代藍牙成為無線個人局域網(PAN)行業標準，而WiFi的目標還不僅在于藍牙，ZigBee在無線傳感器網絡(WSN)領域主流地位也面臨岌岌可危的局面，借助低功耗WiFi解決方案，初創公司GainSpan稱他們已經擁有了在這場陣地戰中取得勝利的重量級武器，英特爾則再一次成為了幕后的推動者。
創新之路
“GainSpan為低功耗和低占空比的應用提供WiFi解決方案，我們針對WiFi無線傳感器網絡推出的產品GS1010能夠確保在一節AA電池供電下長達5～10年的使用時間(具體數字取決于不同應用中的采樣頻率)。”Gainspan公司總裁兼首席執行官VijayParmar對《國際電子商情》表示。在2006年帶隊成立GainSpan之前，Parmar曾在英特爾公司工作四年。
GainSpan創新的種子來自于英特爾內部孵化器“新業務規劃小組”的一個項目。“在英特爾工作的時候，我所在的開發團隊被分配進行WSN的市場研究，”Parmar介紹道。“當時我們首先想到的便是聲稱能夠滿足超低功耗需求的ZigBee，不過最終卻把研究對象轉向了WiFi。對于WiFi來說，要滿足無WSN要求最關鍵的就是功耗問題，因為人們印象中這是一種相當耗電的無線技術。好在2005年末，在得到來自英特爾內部的資金支持之前，我們就已經完成了大約80%左右的工作。”
盡管新業務規劃小組旗下的許多項目最終都會并入到英特爾的主要產品線中去，但是由于與主營業務相關度不是很大，英特爾最終決定將Parmar所在的團隊從公司拆分出去。于是2006年9月，在英特爾創投和其他三個投資公司150萬美元啟動資金的支持下，以Parmar團隊人員為主的GainSpan在硅谷宣布成立。
何以WiFi？
據上海.羿歌所了解，促成Parmar和他的同事們將研究對象從ZigBee轉向WiFi的原因來自他們對WSN方案潛在客戶的一次調查。“調查結果顯示，客戶需要更成熟的技術，需要基于IP以便能同企業網絡進行無縫連接的技術。此外他們還表示，優秀的WSN方案還應具有足夠的安全性，并且最好能夠使用現有的系統。我們認為ZigBee還無法滿足這些要求，能夠做到的只有802.11，”他說道。
Parmar表示，支持這一結論的原因主要包括：首先，WiFi能夠采用WPA和WPA2的專業驗證能力來提高WSN網絡的數據安全性；其次，通過添加一種新的定位方法，可基于WiFi實現倉庫和醫院中貨品和人員的準確定位；第三，通過有效的激活/待命狀態轉換模式以及系統電源管理，能夠實現低功耗WiFi無線傳感器方案；第四，能夠采用SNMP協議來管理WSN網絡中的節點；第五，IEEE已經在802.11e中增加了包括數據優先級、語音和視頻傳輸等QoS特性，這可以保證某些WSN應用中的服務質量。
特別需要強調的還有WiFi在設備互操作上所具備的優勢。“一個可能出現在軍事領域中的應用也許能夠說明這一點，”Parmar舉例道，“在這些場合需要把運動傳感器安裝在無線攝像頭上，一旦監測到運動，攝像頭會自動打開并開始向接收端發送圖像。傳感器可以采用ZigBee，但由于帶寬和數據傳輸率的原因，人們必須使用WiFi攝像頭才能勝任這一工作，然而要確保兩種協議的良好操作并不是那么簡單的事情，但如果采用WiFi傳感器，事情就變得非常容易了。”
最大化投資回報率
然而，WiFi在WSN領域的優勢還不僅限于此。Parmar指出，這種技術還可以帶來成本上的諸多好處，支持這一觀點的便是無所不在的WiFi網絡。
確實如此，WiFi無線網絡正日益廣泛應用于酒店、家庭、寫字樓、醫院以及各種商業設施。來自IDC的數字顯示，2006年有超過一半的美國公司建立了WiFi網絡，而ABIResearch更預計到2010年有超過4成的美國家庭也將會安裝WiFi網絡。在中國，北京、上海都提出了無線城市的計劃，此外WiFi手機市場也在如火如荼發展當中。“在無線網絡的高速發展中，802.11標準已經快速成為了發展的主流方向。”Parmar說道。
他認為運用現有WiFi網絡資源來部署和實施WSN將能夠節約大量的硬件成本。此外，無需考慮與ZigBee設備的互操作性，有助于項目實施者縮短開發周期。再加上業界已經在WiFi上積累了豐富的網絡知識，這些都可以應用到WSN中來。而除了已經提及的WiFi攝像頭和運動傳感器之外，市場上不斷涌現的各種其他WiFi設備也增加了采用這種技術的易用性。當然，成熟的WiFi還具有既有架構支持與快速安裝的優點。“總之，將WiFi用于傳感器網絡將有助于投資回報(ROI)和總擁有成本(TCO)上利益最大化。”Parmar表示。
完整方案
除GS1010外，GainSpan目前還同時向客戶提供軟件開發包和一款名為GainSpanManagementSystem(GMS)的智能網絡/客戶端管理軟件。借助802.11i、AES編碼、EAP-FAST的有力保障，這款基于IEEE802.11b/g、采用ARM7內核的SoC提供了企業級的安全性和可靠性，而RSSI(相對信號強度指示器)和TDOA(到達時間差)算法則為精確的定位功能打下了基礎。
值得一提的是GainSpan提供的GMS控制系統。實時的界面幫助系統控制和采用單跳網絡管理節點可最大化增加客戶端設備電池的續航時間。而支持SNMP、UDP等標準的網絡協議則使得WiFiWSN能與工業控制、樓宇自動化、企業網絡管理系統等已有的網絡系統兼容。該軟件還可有效地配置、控制、監控傳感器節點，實現智能集中控制和管理，并支持固件升級。此外，智能化數據處理能力還可集中管理、預處理和歸納傳感器收集到的數據。
為了進一步加快客戶研發進度，GainSpan還向客戶提供了一套簡單緊湊的參考設計用于評估、測試以及驗證，其提供的開發平臺還能夠支持溫度、濕度、光敏、壓力、加速度等各種傳感器，并預留了客戶自選的傳感器接口和調試以及程序燒錄接口。
從2007年第二季度開始，GainSpan開始向全球客戶提供樣片。10月份，該公司正式對外發布了這款采用臺積電0.18微米CMOS工藝的WiFiWSN方案芯片，并于一個月后成功融得了OpusCapital和首輪四家風投公司共同追加的2000萬美元的第二輪投資，用于進行GS1010的量產。
“已有數十位客戶正在使用我們的芯片開發產品。”Parmar透露道，“Aginova和RFDigital已經在今年五月推出了采用我們芯片的產品。”GainSpan的目標是今年實現400~1，500片的出貨量，并在明年增長到2，000萬片。
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