近年來,各種無線通信技術發(fā)展迅猛,而無線技術通常又以產(chǎn)生無線信號的方式來區(qū)分,主要的方式有ZigBee、UWB、Wi-Fi、藍牙、NFC技術等五大類,其成本和技術特點也不盡相同。海思在關注作為有線控制網(wǎng)絡技術的杰出代表——LonWorks技術發(fā)展與應用的同時,也時刻關注著無線通信技術的發(fā)展。本文將主要介紹與介紹它們的差異,并分析它們的應用前景。
1、ZigBee技術
ZigBee聯(lián)盟成立于2001年8月。但作為該項技術發(fā)展過程中具有里程碑意義的是,2002年下半年,英國Invensys公司、日本三菱電氣公司、 美國摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦半導體公司四大巨頭共同宣布,它們將加盟「ZigBee聯(lián)盟」,以研發(fā)名為“ZigBee”的下一代無線通信標準。到目前為止,除了Invensys、三菱電子、摩托羅拉和飛利浦等國際知名的大公司外,該聯(lián)盟大約已有27家成員企業(yè),并在迅速發(fā)展壯大。Zigbee聯(lián)盟負責制定網(wǎng)絡層以上協(xié)議。
ZigBee的芯片和產(chǎn)品已經(jīng)面市,每個Zigbee通信模塊的成本將有望控制在1.5美元到2.5美元之間。分析家認為,ZigBee設備將會達到每年4億臺的市場規(guī)模增長。預計4~5年內,每個家庭將會安裝大約50個ZigBee設備,最終達150個ZigBee設備6~7年內占據(jù)家庭自動化市場的三分之二。
但是也有人認為:ZigBee幾年前剛出現(xiàn)時,它的支持者曾設想這種基于IEEE 802.15.4規(guī)范的無線技術擁有潛在的巨大市場。但現(xiàn)在看來當初的設想并沒有成為現(xiàn)實,目前有消息稱由于芯片廠商推遲出貨,因而ZigBee的前景并不像先前設想的那樣一帆風順。
2、UWB 技術
UWB是一種無載波通信技術,它不采用正弦載波,而是利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),因此其所占的頻譜范圍很寬。UWB可在非常寬的帶寬上傳輸信號,美國FCC對UWB的規(guī)定為:在3.1~10.6GHz頻段中占用500MHz以上的帶寬。
由于UWB可以利用低功耗、低復雜度發(fā)射/接收機實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸而在近年來得到迅速發(fā)展。它在非常寬的頻譜范圍內采用低功率脈沖傳送數(shù)據(jù)而不會對常規(guī)窄帶無線通信系統(tǒng)造成大的干擾,并可充分利用頻譜資源。基于UWB技術而構建的高速率數(shù)據(jù)收發(fā)機有著廣泛的用途,從無線局域網(wǎng)到Ad hoc網(wǎng)絡,從移動IP計算到集中式多媒體應用等。UWB技術具有系統(tǒng)復雜度低,發(fā)射信號功率譜密度低,對信道衰落不敏感,低截獲能力,定位精度高等優(yōu) 點,尤其適用于室內等密集多徑場所的高速無線接入,非常適于建立一個高效的無線局域網(wǎng)或無線個域網(wǎng)(WPAN)。
UWB標準于2005年確定,但其中顯然不只是技術原因,以Intel與TI為代表的MBOA提案,以及以摩托羅拉與XSI為代表的DS-CDMA提案是兩種技術特性完全不同的方案,UWB標準只能二選其一。雙方拒絕做出妥協(xié),這項努力被迫擱淺。最壞的結果可能是兩大陣營將定義各自的事實標準,而由市場決定存亡。
3、Wi-Fi 技術
Wi -Fi熱點是通過在互聯(lián)網(wǎng)連接上安裝訪問點來創(chuàng)建的。這個訪問點將無線信號通過短程進行傳輸,一般覆蓋300英尺。當一臺支持Wi-Fi的設備遇到一個熱點時,這個設備可以用無線方式連接到那個網(wǎng)絡。大部分熱點都位于供大眾訪問的地方,例如機場、咖啡店、旅館、書店以及校園等等,許多家庭和辦公室也擁有Wi-Fi網(wǎng)絡?;ヂ?lián)網(wǎng)服務提供商(ISP)會在用戶連接到互聯(lián)網(wǎng)時收取一定費用。
Wi-Fi也存在著一些問題:
高昂的價格讓消費者止步不前;Wi-Fi的運營商很多,成為一個運營商的客戶并不能共享其它運營商的資源;公共Wi-Fi服務的目標消費群體——那些拿著筆記本計算機四處游走,并且需要抓緊每一分鐘時間上網(wǎng)的人——其實少之又少;城市地區(qū)的空域有限,這意味著利用Wi-Fi上網(wǎng)將非常擁擠;
Wi-Fi的安全問題受到了業(yè)界以及一些國家的質疑。
從整體來看,Wi-Fi在短期內還不能成為商家的取款機。無線熱點還不能吸引大量的用戶群體,消費者對于Wi-Fi熱點的渴望并不像商家期盼的那樣強烈,這正是Wi-Fi很難帶來贏利的根本原因。就國內而言,Wi-Fi熱點要想在中國取得突破性的進展,電信運營商之間必須首先簽署漫游協(xié)議,允許用戶通過不同的熱點訪問互聯(lián)網(wǎng)。
4、藍牙技術
藍牙技術是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范,其實質內容是為固定設備或移動設備之間的通信環(huán)境建立通用的無線電空中接口,將通信技術與計算器技術 進一步結合起來,使各種3C設備在沒有電線或電纜相互連接的情況下,能在近距離范圍內實現(xiàn)相互通信或操作,是一種低成本、低功率無線「線纜替代」技術。其傳輸頻段為全球公眾通用的2.4GHz ISM頻段,提供1Mbps的傳輸速率和10m-100m的傳輸距離。
雖然目前市場中并沒有完全成品化的藍牙產(chǎn)品出現(xiàn),但人們已經(jīng)為它規(guī)劃了幾乎是無處不在的應用場景,如三合一電話、Internet網(wǎng)橋、個人數(shù)據(jù)交換、替代多種設備間的傳輸電纜等等。
但是,究竟是什么因素制約了藍牙產(chǎn)品的推出呢?答案可能是:芯片大小和價格難以下調、抗干擾能力不強、傳輸距離太短、信息安全和生態(tài)安全問題可疑等等。
另外,由于兼容性不好,也造成銷售形勢很不樂觀。比如不少藍牙耳機與部分電話之間無法實現(xiàn)正常通信,令個人和企業(yè)消費者深感不便。另外連接兩臺藍牙設備的操作過程比較復雜,也妨礙了它的推廣應用。此外隨著其它無線連接技術的不斷涌現(xiàn),802.11無線局域網(wǎng)在高端市場和ZigBee在低端市場的擠壓也讓藍牙備感失落。
5、NFC技術
NFC是由飛利浦、諾基亞和索尼主推的一種類似與RFID(非接觸式射頻識別)的短距離無線通信技術標準。設想如下場景:消費者在支付消費款項時,只需要拿信用卡在采用了NFC技術的設備前晃一下即可。一些用戶可能會認為,需要把信用卡插入設備中,但是這毫無必要,因為卡與設備是無線連接的。
NFC給人的第一印象可能是RFID和藍牙的混合繼承物,但事實上它有許多的潛在功能非常引入注目,尤其是當它被作為其它無線技術聯(lián)結點的時候。和RFID不同,NFC采用了雙向的識別和連接。
NFC面臨的挑戰(zhàn)也不容回避,針對用戶而言超級復雜的解密接口,以及成本十幾到幾十美元一片的高昂芯片費用都是令人頭疼的問題。
從以上的分析來看:一方面,NFC技術可以刺激藍牙、Wi-Fi等其它技術的發(fā)展;另一方面,NFC技術的最終實現(xiàn)也要依賴于這些技術??梢姡?/FONT>NFC與其它無線技術之間是互相促進的關系。五種技術,各有所長,也各有所短,對于技術專家希望五種技術合而為一,實現(xiàn)無縫兼容的想法,在未來很長的一段時間內可能還只是一個美好的愿望。但是,無論如何標準林立的無線連接市場已不需要新加入者,所要做的是完善而非創(chuàng)新。