想想蓬勃发展的短距离无线技术10年前的样子,除了车库开门器、CB和几种ISM(industrial-scientific-medical,工业-科学-医疗)无线电接收装置以外,其它均是一片空白。从那时起,短距离无线技术如潮般涌来。
从微不足道发展到了狂热的信息超载,而且势不可挡,现在短距离无线器件已被嵌入在几乎任何电子产品中。蓝牙(Bluetooth)和Wi-Fi主宰了这种互联性,但诸如Ultra-Wideband (UWB)和WiMAX这样的标准也在进步。
蓝牙
蓝牙在无线标准中傲视群雄,就是因为它在全球的器件用量上遥遥领先,其芯片交货量超过了10亿块,这是其它无线技术所望尘莫及的。
目前的手机(当今所有消费类电子中销售量最大的产品)中有一半都包含了蓝牙与手柄键免提无绳连接。在汽车、消费品、PC和PDA市场上,蓝牙也很受欢迎。
CSR公司在蓝牙芯片供应商中遥遥领先,占据了60%的市场份额,其第五代技术可在单个芯片上实现蓝牙连接。CSR提供多种带有针对噪声消除软件和各种声音处理应用的多媒体处理器的产品,此外还有包含内置FM收音机的产品。
即将推出的该标准的3.0版将带有一个UWB物理层(PHY)。这些蓝牙无线电接收装置使用了WiMedia正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)标准,可以在5GHz的无线USB UWB接收范围内工作(而不仅仅是3.1到4.9GHz的范围)。可以预期,将有一批数据率超过100Mbits/s的新型蓝牙应用出现。
超宽带
第一款UWB产品与最初的设想大相径庭,最终的一种适合于固定利基市场的无线技术,在此为无线USB。大多数制造UWB芯片的公司遵循基于OFDM的WiMedia Alliance标准,其产品将PC和膝上互联的无线USB应用转向外设、数码相机和其它高数据率扩充。
由于UWB的潜在速率可达480Mbits/s,因此这是寻求在消费电子中集成无线视频连接的公司重点考虑的。虽然UWB的范围有限,但肯定能支持视频传输。但支持所要求的性能吗?
尽管如此,UWB还是取得了不错的成绩,而未来的发展将进一步拓展其使用范围。实际上,“蓝牙技术联盟”(Bluetooth Special Interest Group)已经将UWB作为下一代PHY的选择。将来的UWB版本将利用到4.9GHz以外的带宽,这提供了新的机遇,并且提供与其他国家的频带和管理限制更兼容的其他版本。一度被认为是一种奇怪的无线技术,而现在成了最具灵活性的技术之一。
Wi-Fi
Wi-Fi紧随蓝牙之后,它是最成功和广泛使用的短距离无线技术。能找到可通过世界上无数热点或通过自己无线家用网络上网而没有802.11b/g收发器的膝上电脑吗?
ABI研究公司指出,在2006年末,世界上有147300个Wi-Fi热点。欧洲在这一领域处于领先地位,而且这还不包括无数常规本地网(LAN)接入点。
下一版Wi-Fi的工作还在继续,IEEE将其命名为802.11n。由于有多输入、多输出(MIMO)天线技术,它提供的服务好于100Mbit/s,可靠性更大。该标准的第一版草稿已经完成,IEEE任务组正在解决最后的细节问题。
同时,芯片和无线LAN设备公司正在处理他们产品的Pre-n或Draft-n版问题。Wi-Fi联盟也建立了一种draft-n产品测试认证程序,将在今年7月实施的,最终批准预计要到2008年早些时候。
关于Wi-Fi的头条新闻是城市网状网的快速扩建。美国各城市已经安装了对市民、旅游者和城市雇员开放的网状Wi-Fi网络。网状拓扑使通常300英尺所限距离的独立节点能够互相对话,而且可将一个节点的数据传递到另一个。
结果,超低成本的节点可以覆盖许多平方英里的面积。据Wi-Fi的Karen Hanley统计,过去30个月中,新型网状Wi-Fi网络的安装量超过了350个。预计该数目还会增长。
双模手机也转向了Wi-Fi,使用会话启动协议提供语音传输协议(VoIP)呼叫。这些目前已经有了,而手机网络提供商正在测试该服务。某些问题还必须解决,诸如手机和Wi-Fi之间的传递、高手柄功耗以及单个而非两个电话号码等。尽管如此,这仍可能是Wi-Fi另一个赢利点。
WiMAX
WiMAX是一种基于IEEE 802.16标准的宽带无线技术。802.16-2004标准用于固定和漫游业务,802.16e-2005版则针对移动业务。固定版仍对宽带无线服务与有线电视和DSL的竞争有相当大的影响。
而目前,随着移动版的批准,应用机会急剧扩大。有些专家甚至说使用VoIP的WiMAX将成为第四代(4G)手机系统的基础。这仍需拭目以待,但WiMAX很可能获得一部分VoIP业务。它将成为诸如Clearwire和Sprint Nextel的主要WiMAX采用者捆绑服务的一部分。
一个很可能的应用将是通过使用嵌入WiMAX芯片组的移动膝上型电脑的因特网接入。WiMAX的长距离传输速率高于Wi-Fi,目前每个膝上型电脑都有Wi-Fi。同时,WiMAX可在移动环境下实现这一功能,而Wi-Fi则根本不可能。预计将来膝上型电脑载体服务会有扩大。同时也会出现双模WiMAX/Wi-Fi功能。预期今年晚些时候和2008年全年会有WiMAX展出。
其它新兴技术
所有可用标准的覆盖范围都有很大的重叠。因此,任何已有的标准都针对几乎所有的新型应用。但是,每一种技术或多或少都是面向特定的需求,因此,还会出现新的技术,如Wibree和无线高清(Wireless HD)。
Wibree是一种超低功耗无线电通信技术,它被设计用于PC、手机和其它移动设备,以及采用纽扣电池供电的设备,例如手表、无线键盘、玩具、运动传感器和一些医疗器械的互联。Wibree是诺基亚开发的,工作于2.4GHz ISM频带,数据传输率为1Mbit/s,距离为5到10米。
参数的最终细节还需确定。低功率和自动连接是其关键。预计Wibree器件将独立操作或与蓝牙一起组成双模。因为标准还在开发中,尚不清楚首款硅片何时可用,或者第一个产品何时亮相。
无线高清(WiHD)针对消费类电子,而其中的高清很可能指高清电视。虽然802.11n Wi-Fi和UWB可能用于视频传输,有些专家表示,其中任何一种都达不到家用网络,包括电视机、DVD播放器、DVR、游戏机、相机以及与这些产品工作的计算机,所需要的性能。
目标是规范非压缩高清视频信号以及近距离音频信号。WiHD标准预计使用60GHz非认可毫米波段。在该频率下,2到5Gbits/s的数据速率很常见,有可能高达20Gbits/s。
速率为60GHz时,距离相当短。但智能天线技术可以实现可靠的视距(LOS)内点到点连接,非视距(Non-LOS)也有可能。WiHD仍处于定义阶段,预计今年晚些时候会有更多的相关信息。
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