嵌入式系統設計人員都能很快瞭解無線技術的好處，不但能減少傳輸線的成本，而且兼具美觀與安裝簡易的優點。然而，無線解決方案往往也伴隨著技術障礙與挑戰，例如連線可靠性、訊號範圍所造成的距離限制、內建設計或採用無線解決方案時所面臨的複雜度、以及為求最大電池續航力所需的低功耗設計。於是乎許多無線技術應運而生，例如直接序列展頻(Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS)資料編碼技術就常被用來提昇可靠度，跳頻(Channel hopping)的技術則能避免干擾。此外也可同時利用晶片內外的訊號放大器提昇訊號強度，以解決通訊範圍的問題，開發極低功耗的收發器在睡眠模式、接收與傳送時的低額定功率(Power Rating)則可延長電池續航力。
雖然目前市面上許多無線解決方案，可以針對其中一兩項設計上的挑戰，但設計人員最大的難題，還是在尋找可以整合這些技術的單一解決方案。舉例來說，許多專利的2.4-GHz無線解決方案是針對提供收發器超低額定功率，但卻犧牲了在可靠度或通訊範圍方面的要求。
Cypress全新的CyFi Low-Power RF(低功耗無線射頻)解決方案就是為了針對上述所有挑戰而開發，它不但可提供高可靠度、更長通訊範圍的解決方案，而且在設計與操作上極為簡單，並且具備市面上最佳的系統功耗效率。
具高可靠度技術
直接序列展頻與跳頻技術的發展主要是針對無線通訊在可靠度方面的挑戰。直接序列展頻的無線傳輸技術本質上，可視為資料傳輸時的前向錯誤更正機制，將訊號因干擾而造成資料錯誤的影響減至最低。更明確地說，直接序列展頻會將一組資料編碼成更長串的位元流(bit stream)或片碼。例如在圖1中，可以看到8位元的資料編碼成32個片碼，而這些片碼會經過調變載至射頻訊號然後傳送出去；接收端將收到的訊號解調之後，再用直接序列展頻編碼相反的程序將資料解出。假如訊號因受到干擾而造成解調時發生部份錯誤，原本的資料仍有機會正確回復。
跳頻是較為複雜的技術，主要原理是在可用的頻譜範圍內切換使用的頻道以避開干擾。有些技術在設計上是依據既定的，或是公認的跳頻方法不斷進行跳頻，而有些則是在必要時才跳頻，或是雜訊或干擾過大時才跳頻。在一定的頻譜範圍中，若每個頻道的頻寬越窄，可跳頻頻道也就越多，因此就能更靈活地運用頻譜避開干擾。
這些提昇可靠度的技術也直接影響到系統的省電表現，因為越高的可靠度就代表越不需要耗費額外功耗在資料重傳上，也會有更多時間進入省電睡眠模式。此外，越高可靠度也能讓訊號在傳送到更遠地方時仍然能正確解碼，直接提昇傳輸範圍。
功耗效率vs.低功耗
全世界在嵌入式無線技術的發展重點之一，就是將收發器在睡眠模式、傳送與接收的額定功率降至最低。但這樣做卻會面臨另一項挑戰，許多為了降低額定功率的作法都會犧牲掉系統的可靠度，因為可靠度的提昇往往不利於降低系統額定功率。比起可靠的系統，低可靠度的無線系統，會造成更多無效率的重傳動作，因此儘管所採用的元件都有較低的額定功率，但卻可能消耗更多的電力，所以在此我們將重點放在系統層面的功耗表現，也就是「功耗效率」。
功耗效率是無線解決方案中，所有不同的功能與元件共同造成的省電效果，收發器的睡眠模式、傳送接收的低功耗只是在整體系統功耗效率估測中的一部分而已，其他影響的屬性還包括系統可靠度的等級(平均傳送與重送的次數)，以及在解決方案的協定中，許多內建的功耗管理控制。
Cypress新推出的CyFi Low-Power RF解決方案採用獨特的主動式電源管理(Active Power Management)功能達到省電的目的。CyFi可根據目前干擾的程度，動態地開啟或關閉直接序列展頻支援可靠度的功能，當直接序列展頻功能開啟時，系統就能提供較可靠但較低速率的傳輸效能，重傳的次數就會較少；而當直接序列展頻功能關閉時，系統就會盡可能在最短的無線傳輸時間內，用系統可支援最快的速率傳輸。CyFi也能藉由量測接收端訊號，並且採用雙向通訊的方式，進行電源輸出動態管理，讓將電力輸出降至最低，並且只耗用在需要的地方。
輕鬆達到可靠度與功耗效率
Cypress也讓這套全世界最可靠的Cypress低功耗射頻解決方案不但容易使用，而且還能透過採用PSoC可編程系統單晶片裝置與軟體，設計出滿足各種終端客戶需求的應用。CyFi解決方案透過PSoC軟體，就像拖放其他預設的韌體與協定功能一樣簡單。而這套PSoC Designer的使用者模組，也包含了一個內容豐富、使用簡易的API資料庫，能讓嵌入式設計人員僅需八組API calls，就能在線上取得無線應用。除了開發簡易，一般hub或node應用所需的協定堆疊，還能為您的PSoC應用增加專屬的5-8 KB快閃記憶體。如此一來就可以透過採用較小的PSoC晶片組、或進一步將零組件充分整合、或提昇系統功能，以藉由預留新增功能空間，來降低解決方案的成本。最後，Cypress還提供入門、擴充、開發等套件，讓設計人員能夠簡單快速的評估，並將CyFi解決方案整合至其應用設計中。
PSoC可編程系統單晶片
PSoC裝置整合動態可配置組態的類比與數位模塊，以及8-Bit MCU功能於一顆單晶片中，使設計人員可藉由較少的元件，與較短的設計週期，以建置無線嵌入式系統。PSoC可編程功能可增加無線CyFi設計上的彈性，不但可以在最後時刻仍可進行修改，還能整合數以百計分立的週邊裝置，以減少成本與電路板的功耗。最後，PSoC裝置中的可編程類比功能，僅需最少的晶片數就能設計出完整的CyFi無線感測應用裝置。
欲瞭解更多Cypress的CyFi Low-Power RF解決方案及如何運用，請瀏覽www.cypress.com/CyFi網站。
雖然目前市面上許多無線解決方案，可以針對其中一兩項設計上的挑戰，但設計人員最大的難題，還是在尋找可以整合這些技術的單一解決方案。舉例來說，許多專利的2.4-GHz無線解決方案是針對提供收發器超低額定功率，但卻犧牲了在可靠度或通訊範圍方面的要求。
Cypress全新的CyFi Low-Power RF(低功耗無線射頻)解決方案就是為了針對上述所有挑戰而開發，它不但可提供高可靠度、更長通訊範圍的解決方案，而且在設計與操作上極為簡單，並且具備市面上最佳的系統功耗效率。
具高可靠度技術
直接序列展頻與跳頻技術的發展主要是針對無線通訊在可靠度方面的挑戰。直接序列展頻的無線傳輸技術本質上，可視為資料傳輸時的前向錯誤更正機制，將訊號因干擾而造成資料錯誤的影響減至最低。更明確地說，直接序列展頻會將一組資料編碼成更長串的位元流(bit stream)或片碼。例如在圖1中，可以看到8位元的資料編碼成32個片碼，而這些片碼會經過調變載至射頻訊號然後傳送出去；接收端將收到的訊號解調之後，再用直接序列展頻編碼相反的程序將資料解出。假如訊號因受到干擾而造成解調時發生部份錯誤，原本的資料仍有機會正確回復。
跳頻是較為複雜的技術，主要原理是在可用的頻譜範圍內切換使用的頻道以避開干擾。有些技術在設計上是依據既定的，或是公認的跳頻方法不斷進行跳頻，而有些則是在必要時才跳頻，或是雜訊或干擾過大時才跳頻。在一定的頻譜範圍中，若每個頻道的頻寬越窄，可跳頻頻道也就越多，因此就能更靈活地運用頻譜避開干擾。
這些提昇可靠度的技術也直接影響到系統的省電表現，因為越高的可靠度就代表越不需要耗費額外功耗在資料重傳上，也會有更多時間進入省電睡眠模式。此外，越高可靠度也能讓訊號在傳送到更遠地方時仍然能正確解碼，直接提昇傳輸範圍。
功耗效率vs.低功耗
全世界在嵌入式無線技術的發展重點之一，就是將收發器在睡眠模式、傳送與接收的額定功率降至最低。但這樣做卻會面臨另一項挑戰，許多為了降低額定功率的作法都會犧牲掉系統的可靠度，因為可靠度的提昇往往不利於降低系統額定功率。比起可靠的系統，低可靠度的無線系統，會造成更多無效率的重傳動作，因此儘管所採用的元件都有較低的額定功率，但卻可能消耗更多的電力，所以在此我們將重點放在系統層面的功耗表現，也就是「功耗效率」。
功耗效率是無線解決方案中，所有不同的功能與元件共同造成的省電效果，收發器的睡眠模式、傳送接收的低功耗只是在整體系統功耗效率估測中的一部分而已，其他影響的屬性還包括系統可靠度的等級(平均傳送與重送的次數)，以及在解決方案的協定中，許多內建的功耗管理控制。
Cypress新推出的CyFi Low-Power RF解決方案採用獨特的主動式電源管理(Active Power Management)功能達到省電的目的。CyFi可根據目前干擾的程度，動態地開啟或關閉直接序列展頻支援可靠度的功能，當直接序列展頻功能開啟時，系統就能提供較可靠但較低速率的傳輸效能，重傳的次數就會較少；而當直接序列展頻功能關閉時，系統就會盡可能在最短的無線傳輸時間內，用系統可支援最快的速率傳輸。CyFi也能藉由量測接收端訊號，並且採用雙向通訊的方式，進行電源輸出動態管理，讓將電力輸出降至最低，並且只耗用在需要的地方。
輕鬆達到可靠度與功耗效率
Cypress也讓這套全世界最可靠的Cypress低功耗射頻解決方案不但容易使用，而且還能透過採用PSoC可編程系統單晶片裝置與軟體，設計出滿足各種終端客戶需求的應用。CyFi解決方案透過PSoC軟體，就像拖放其他預設的韌體與協定功能一樣簡單。而這套PSoC Designer的使用者模組，也包含了一個內容豐富、使用簡易的API資料庫，能讓嵌入式設計人員僅需八組API calls，就能在線上取得無線應用。除了開發簡易，一般hub或node應用所需的協定堆疊，還能為您的PSoC應用增加專屬的5-8 KB快閃記憶體。如此一來就可以透過採用較小的PSoC晶片組、或進一步將零組件充分整合、或提昇系統功能，以藉由預留新增功能空間，來降低解決方案的成本。最後，Cypress還提供入門、擴充、開發等套件，讓設計人員能夠簡單快速的評估，並將CyFi解決方案整合至其應用設計中。
PSoC可編程系統單晶片
PSoC裝置整合動態可配置組態的類比與數位模塊，以及8-Bit MCU功能於一顆單晶片中，使設計人員可藉由較少的元件，與較短的設計週期，以建置無線嵌入式系統。PSoC可編程功能可增加無線CyFi設計上的彈性，不但可以在最後時刻仍可進行修改，還能整合數以百計分立的週邊裝置，以減少成本與電路板的功耗。最後，PSoC裝置中的可編程類比功能，僅需最少的晶片數就能設計出完整的CyFi無線感測應用裝置。
欲瞭解更多Cypress的CyFi Low-Power RF解決方案及如何運用，請瀏覽www.cypress.com/CyFi網站。
