背景介紹

　　在這種背景下，2012年7月份日本開放了920 MHz頻段，這是不容易干擾現有無線電波、低功耗且可進行長距離數據通信的電波頻段。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定通信。在住宅中使用時，微波爐和無線鼠標等無線設備都使用2.4GHz,電波非常混雜。與此相比，920MHz頻段不易發生電波干擾。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，預計未來市場前景廣闊。

　　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

　　低功耗

　　羅姆面向HEMS開發了920MHz頻段特定小功率無線模塊“BP3596”（圖2）。該產品最大的特征是業界頂級低功耗，這是通過羅姆集團旗下LAPIS Semiconductor的以低功耗著稱的無線通信IC“ML7396B”來實現的。可以內置于智能觸摸產品和家電產品等各種設備，可構筑低功耗無線網絡。對于RFIDIOTYKT_201108 title="" target=_blank>傳感器設備等這類設置場所較難供應AC電源的設備，“低功耗”是非常重要的。電池驅動類設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，因此即使是電池驅動設備，無需更換電池也可使用10年。

　　內置天線

　　內置芯片天線，無需高頻設計即可使用。當安裝到金屬外殼的設備中時，金屬殼體起到屏蔽電波的作用，會導致無法通信。該產品內置天線連接器，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。

　　獲得電波法認證

　　已經獲得日本國內電波法認證，因此，無需進行無線通信試驗，裝到整機中即可立即作為無線設備使用。沒有高頻電路設計能力和無線特性測量裝置的客戶也能輕松使用。

　　序列號

　　網絡中使用的16位序列號標記于標簽上。標簽上還一同印有QR碼，QR碼中含有序列號信息。組裝到整機中時，讀取QR碼輸出標簽，可輕松在殼體上標明序列號。

　　已調整無線設定值

　　模塊中內置有EEPROM,不僅寫入了序列號，還寫入了輸出功率的調整值等。因此無需進行無線設備的繁瑣的調整即可使用。

　　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，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、澳大利亞已經將900MHz頻段作為無需申請的Sub-GHz頻段，頻率分配的國際協作已經取得進展。羅姆的BP3596通過調整模塊，即可應對各國的電波頻段（關于各國電波規格另行協商）。

　　BP3596的使用方法

　　協議棧構成例

　　BP3596是覆蓋到物理層的模塊。因此，在使用時，需要客戶準備比MAC層更高級別的協議。用于家電時的協議棧構成例如圖4所示。

　　滿足ECHONET Lite的協議棧構成例如圖4所示，是通過BP3596與微控制器板連接到整機中的。只要具備這樣的協議棧，即可將HOST側本體的變更控制在最小，從而安裝920MHz頻段特定小功率無線。當然，也可以采用直接存儲于HOST的形式。

圖4 協議棧構成例

　　實現HEMS

　　在實際住宅中使用的示意圖如圖5所示。該產品可實現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現網絡化。它將各設備的電力供需情況信息集成于家庭網關注3（Home Gate Way），監測器畫面顯示供需情況，實現電力的“可視化”,并通過家庭網關綜合管理，有效控制設備。

　　不僅如此，還可以從家庭網關經由無線LAN,通過網絡確認電力情況。

圖5 HEMS構成例

　　今后

　　羅姆充分利用已經量產的無線LAN模塊（BP3591等）的技術積累，正在推進內置無線LAN和API互換協議棧的特定小功率無線模塊的開發（圖6）。以往進行過無線LAN開發的客戶，使用該資源即可大大加快開發速度。