了解這種新興的超低功耗傳感器網絡標準，并了解它同其他標準的關系。

作者：Brian Blum，德州儀器 (TI) 產品營銷工程師

使用低功耗無線讓人分外驚喜，重點技術包括 IEEE 802.15.4、ZigBee™、RF4CE、Bluetooth® Low Energy (BLE) 以及 ANT™。

在前面的《信號鏈基礎知識》系列中，我們刊發了幾篇關于下層應用層短距離、應用層低功耗無線解決方案的文章。確定這些技術較為適合的市場空間和產品是頗讓人振奮的。另外，確定不同市場中各種不同解決方案較適合的標準或專用解決方案也有其各自不同的挑戰，例如：家庭自動化、智能電表、工業監控、遠程控制或消費類電子產品等。諸如 ANT 和 BLE 的一些新型標準均聲稱擁有廣泛的市場空間，并承諾會不斷發展。

2009 年 10 月 5 日-7 日，ANT+ 聯盟研討會 (ANT+ Alliance Symposium) 順利召開。與會者包括許多首屈一指的體育和健身器材廠商，它們制造出了頂級的體佩式傳感器，并延伸至諸如消費者健康、醫療等其他市場。作為會議的后續活動，我想討論一下 ANT 和 ANT+ 技術，以及其支持的生態系統。

ANT 是一款超低功耗解決方案，工作頻率為 2.4 GHz，可支持點對點、多點對一點（星形）甚至是多點對多點（擴展樹和隱匿的多跳轉）拓撲。ANT的“秘制醬汁”是 ANT 收發器（包含 RF 通信和軟件協議棧）通過一種極為易用的黑盒子接口隔離，同時隔離系統的 RF/網絡組件，如圖 1 所示。該黑盒子中，ANT 單獨支持雙向和單向邏輯通道，其由一個從和主端點控制。

圖 1 ANT/ANT+ OSI 協議棧分解

ANT 實現了真正的低功耗通信（一顆小型紐扣電池便可運行數年）。它擁有多樣化的支持網絡拓撲結構，實現了安全通信配對，允許復雜的文件傳輸，并通過一種極為易用的串行接口與幾乎所有的 MCU 都可以連接。

圖 1 還顯示了等效于 ANT 和 ANT+ 的 OSI。ANT+ 屬性或應用級“標準”基于ANT 構建以同質化工作網絡內交互或共享數據器件之間的交互和通信。互用性允許多個廠商在無直接合作的情況下構建產品，并向特定市場空間中包括互補傳感器的生態系統銷售這些產品。

例如，在自行車行業中，一家公司可以制造一種自行車電腦對來自數家不同專業公司的傳感器進行監控，包括心率帶、功耗、速度、轉速和其他傳感器，從而讓自行車騎手獲得較好的訓練以及較佳的成績。除了支持自行車行業以外，ANT+ 還具有支持戶內 (gym) 和戶外健身、保健、控制功能（MP3 播放器或其他設備）的配置文件，還有許多其他配置目前正在開發中。ANT 還實現了橋接（以將 ANT 集成到其他技術，如 Wi-Fi），此外還有許多配置文件正在開發中。

通過這種簡單的 API，ANT 在合適的情況下設計旨在使用主/從連接的傳感器和控制網絡設計，并在適當情況下支持廣播通信或非連接型數據傳輸。ANT 從設備可對一個網絡進行潛在連接掃描（掃描低功耗運行優化算法），其可能使用就近法來區分附近設備或房間所有設備。

結論

同時建立多個新的連接時，設備可使用低優先級搜索算法來維持優先通信。根據選用的 ANT 收發器（ANT“主”控制通道），可支持多達 8 條通道的通信。通道 ID 通過先進的通道管理維持，同時 ANT 信息允許各有效頻率之間的轉換，以防止出現任何潛在的干擾源。就每一條建立的通信通道而言，ANT 還支持單個通道輸出功率控制。

下個月，我們將繼續討論數字音頻接口，敬請期待。如欲了解有關其他所提到的低功耗 RF 解決方案的更多詳情，敬請訪問 http://www.ti.com/lprf-ca。

作者簡介

Brian M. Blum 現任 TI 產品營銷工程師，主要負責 802.15.4 和 ZigBee 低功耗 RF 產品線。他畢業于弗吉尼亞大學 (University of Virginia)，獲計算機科學碩士學位，研究方向為無線傳感器網絡。他業余愛好廣泛，喜歡攀巖、排球、瑜珈。