新一代遙控器將是綠色遙控器，其特點是：功耗極低甚至完全沒有功耗，可交互，采用射頻技術取代紅外技術在整個家庭范圍內發送數據。新一代遙控器、機頂盒和電視機以及安全監視器、傳感器和控制器等大量家用裝置將采用ZigBee RF4CE標準(用于消費電子的ZigBee標準)。該標準最初由四大消費電子廠商——松下(Panasonic)、飛利浦(Philips)、三星(Samsung)和索尼(Sony)開發，現已移至ZigBee聯盟旗下，稱之為ZigBee RF4CE。
ZigBee聯盟基于2.4GHz IEEE 802.15.4標準將ZigBee RF4CE標準擴展到多個終端用戶應用領域。這三個采用RF4CE的子協議包括ZigBee輸入設備標準(ZID)、ZigBee 3D同步標準(Z3S)以及ZigBee遙控器標準(ZRC)。
ZID標準針對各種筆記本電腦、臺式機、電視機、機頂盒等裝置的觸摸屏、鼠標、鍵盤、手寫筆等設備而開發。由于操作不限制在視線范圍內，ZID協議允許用戶從更遠的距離甚至是從另一個房間來使用其設備，這明顯優于當前廣泛使用的紅外通信和藍牙技術。此外，與紅外技術相比，ZID高能效設計可有效延長電池的續航時間，從而大大減少設備使用周期內使用的電池總數。ZID標準全面支持流行的多點觸摸和手勢指令，使廠商能夠為消費者提供功能多樣的產品。該標準還可以定義鼠標、鍵盤等標準輸入裝置之外的特殊功能。
Z3S標準是一個可以更方便、更靈活、更有趣地實現3D高清顯示的全球標準。與紅外技術相比，使用射頻技術時，用戶在佩戴3D眼鏡時可以不受干擾地更加自由地移動，頭部移動將不再會產生可能發生的顯示干擾。由于未采用紅外技術，用戶還可以最大限度地減少或者消除紅外線可能從環境光中引起的干擾，從而使產品能效更高，更環保。借助Z3S標準，3D眼鏡可以方便地連接到游戲機、藍光播放機和3D高清電視等各種視頻源，并且可以確保正確的快門操作。該標準支持可變顯示幀速率，確保該標準可與現有和未來的顯示技術配合使用。此外，該標準還將支持多種顯示模式，當視頻內容在2D或3D之間切換時可自動調整3D眼鏡。
ZRC標準是設計用于連接電視、家庭影院設備、DVD、視頻播放機、機頂盒和音頻設備等消費電子產品射頻遙控器的全球標準，工作距離可在視線范圍之外，同時還具有雙向通信、更廣的使用范圍和更長的電池續航時間。ZRC標準還用于連接和監視空調和取暖系統、家庭安防傳感器、家庭健康監測等家庭遙感應用。
與紅外遙控器不同，ZigBee遙控器還提供交互能力，這意味著ZigBee遙控器支持使用遙器上的顯示屏，該顯示屏可用來顯示受控設備的音量控制、正在收聽的電臺，甚至可用來設置和管理數字錄像機上的電視節目和電影的記錄。
ZigBee遙控器的交互能力支持的另一個有趣的應用就是Find Me功能。如果遙控器找不到了，用戶只需按一下電視機或者機頂盒上的按鈕，遙控器就會發出蜂鳴聲并閃爍，這樣就很容易找到遙控器。但ZigBee遙控器最吸引人之處可能還是其超低的功耗。與采用紅外技術相比，采用ZigBee技術的遙控器電池具有更長的續航時間。ZigBee遙控器可以確保使用幾年而無需充電或者更換電池。在實驗室測試中，一個手表用電池足以讓一個ZigBee遙控器工作十年以上。
ZigBee遙控器標準的秘訣
基于ZRC標準建構系統時，可以對ZRC進行技術改進，以便在保持與ZigBee建立的標準的兼容性和互操作性時，進一步提高耐用性和降低功耗。
作為Wi-Fi標準的最初開發者，GreenPeak公司的工程師憑借經驗開發出特有的方法來提高ZRC芯片對藍牙和Wi-Fi等2.4GHz網絡的抗干擾能力。與標準ZigBee RF4CE相比，通過使用兩個獨立的天線來避免典型的室內波消除，可以獲得30dB(1000倍)的更優的抗干擾能力。隨著越來越多的電視和機頂盒提供Wi-Fi上網功能，這種穩定的分集式天線將成為高效的ZigBee遙控器解決方案的基本組件。
新型芯片架構滿足低功耗需求
采用基于通信控制器(而非微控制器)的芯片設計，以及“同步喚醒”技術，可以進一步將ZigBee RF4CE的總功耗降低65%或更多。
由于大多數基于低功耗處理器的射頻設計需要微控制器來處理收發器的所有數據，因此微控制器需要總是處于喚醒狀態，這就需要額外的功耗。而采用能效更高的通信控制器技術時，收發器可以獨立地傳送和接收來自微處理器的數據。因此僅在需要進一步處理數據時才喚醒和使用微處理器。
同步喚醒意味著通信控制器確定何時喚醒和查看消息。該器件在多數時候處于關斷狀態，因此可以顯著減少總能耗。這對于各種家用環境傳感器、安防傳感器和位置傳感器來講特別有效。由于通信控制器內部的調度器和同步器，系統僅喚醒很短一段時間來查看是否有消息，然后再返回休眠狀態。
通過在芯片內部使用硬件調度器和同步器，射頻系統僅在需要時喚醒，以查看是否有數據需要發送。如果沒有，則返回休眠狀態。如果有數據需要發送，控制器將喚醒微控制器。然后芯片傳遞信息，再返回休眠狀態，直到下次安排的喚醒時間。1萬次中有9,999次沒有消息需要發送，控制器不需要為微控制器提供能量。每次發送數據時，芯片還會發送同步消息，以確保它們在下個工作周期時全部一起喚醒。
圖4說明了通過讓通信控制器確定何時喚醒以查看是否有信息可以顯著減少總能耗。
圖4：讓微處理器在不需要時處于休眠狀態可以節省65%以上的能耗。
管理導通和關斷，降低峰值電流
圖5介紹了常用無線傳感器平臺的三種典型的傳感器節點狀態下的電流消耗。在第一種狀態中，微處理器和收發器處于休眠狀態(10?A)。在第二種狀態中，微處理器在收發器休眠(10mA)時導通。在第三種狀態中，收發器和微處理器都處于喚醒狀態(27mA)。
圖5：三種無線節點狀態和典型的功耗。
仔細地研究電路的功耗行為后發現，最初像一個扁平電流的曲線實際上更像一個有山峰和山谷的山脈。當某些功能塊處于活動狀態時，它們汲取峰值電流。當兩個功能塊同時導通時，峰值振幅翻倍。減少峰值功率的秘訣在于仔細地管理關鍵功能的導通和關斷時間，以避免峰值翻倍。
預集成芯片的優勢
使用針對特定應用模式的預集成ZigBee RF4CE芯片可以快速而方便地開發低成本且耐用的ZigBee RF4CE遙控器應用。由于目前產業仍處在紅外技術與射頻技術的過渡期內，因此比較有意義的做法是在傳統的產品設計中包含完整的紅外功能，并在遙控器中包含嵌入式鍵盤掃描儀。
用于遙控器的ZigBee RF4CE芯片需要具有最佳的功率優化，而用于機頂盒或電視機的ZigBee芯片不需要優化功率，但是這種芯片需要提供適當的接口，以方便集成。對于電視機而言，UART接口是首選接口，對于機頂盒而言，SPI/TWI接口是首選接口。
將每個應用的完整RF4CE功能整合到單個設備中可以實現低成本的可靠射頻遙控器。預集成可以降低總解決方案的成本，同時可使射頻遙控器方案變得更加容易實現。
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圖1：遙控器2.0實體模型——基于ZigBee RF4CE的新型交互式遙控器將提供像“Find Me”這樣非
圖2：采用不同技術遙控器的續航能力。
圖3：基于通信控制器的架構與基于微控制器的傳統架構的對比。
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