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融合,无线技术的下一波战场

编辑:洛阳科达仪器仪表有限公司  字号:
摘要:融合,无线技术的下一波战场

近年来随着物联网,智能家居等概念的热炒,人们越发感觉的到无线连接技术的重要性。根据本身特性的不同,WiFi、蓝牙与ZigBee等多个无线技术在市场上找到了适合自己的应用领域,但是从消费者的角度来说,他们希望所有使用无线技术的设备都能够实现无缝连接,为自己的生活带来更多便利。这也促成了无线技术正向着相互融合的趋势不断发展,诸如蓝牙和WiFi,RFID与3G等技术的搭配,为各类终端设备的连接提供了丰富多样的解决方案。

由于各种设备间的互联成为了可能,搭载无线通信功能的设备也在不断地普及。在众多无线技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷,对工业,家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,蓝牙技术太过于复杂,距离的限制导致组网规模无法进一步扩大。而Wi-Fi虽有网络入口,但在功耗方面比蓝牙是有过之而无不及。工业自动化对无线数据通信的需求越来越强烈,而且,对于工业现场,这种无线传输必须是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。因此,ZigBee协议应运而生,可是由于研发难度过高等诸多因素,令它一直以来都处于不温不火的状态,在工控领域的应用相对多一些。

随着各种消费电子与通讯产品之间的互连互通需求增多,这三者逐步从竞争走向融合。从技术区隔上来说,蓝牙应用可称为无线个人网,是设备间的小容量数据传输,Wi-Fi是无线局域网,主要应用在设备间大容量数据传输,常用于网络接入,而ZigBee由于拥有较为复杂的网络结构,适合用在自动控制和远程监控等领域。虽然在应用场合上有着明显的不同,但是很多时候它们都可以实现完美的互补。当设备需要整栋楼的信号覆盖,Wi-Fi是首选技术。当只需要室内或身体区域的连接,蓝牙可以有效地降低功耗使用,ZigBee则能够结合它们各自的长处,未来也将投入到更多元化的领域。

从技术到市场,挑战无处不在

无线技术融合的需求对于通讯产品的设计提出了前所未有的挑战,除了需要强悍的硬件基础外,设备本身也要实现多种无线协议的支持,这些协议用以支持移动通信、娱乐体验、计算应用的需求。

同所有的网络一样,安全问题同样是无线技术融合发展过程中所必须关注的一个重要问题。在融入各自优点的同时,也必然会将相应缺点带进融合网络中,除存在原有各自网络所固有的安全需求外,还将面临一系列新的安全问题,如网关安全和上面提到协议无缝衔接问题。例如在融合多种无线技术的网络中,允许移动终端与临近终端通信并为其他终端转发数据,终端在加入或离开一个子网时无需声明,很难保证所有移动终端都按预定的协议进行操作,这些对数据的保密与安全带来了新的安全问题。

其次,无线技术的集成一体化也将面临打开市场的难题。由于用户产品的使用场景不一样,有些用户在某些产品应用场景下,不需要用到一种或者多种无线连接技术时,通常会选择自己所需要的产品。市面上出现的产品,有单WiFi、单GPRS,也有WiFi+蓝牙或WiFi+蓝牙+NFC,还有MCU等各种各样的组合方案,针对市场需要,组合的类别也各不相同。为什么不全部组合在一起?问题是,这势必会增加附加成本,而客户也未必愿意承担。

从居家到车载,融合大势锐不可挡

智能家居和汽车行业在未来将会是一个无线技术相互交织的领域。

对于智能家居这一新兴的领域,各种无线技术都有所涉及,但是目前还没有形成一个统一的标准。从发展趋势来看,家居设备使用Bluetooth、ZigBee等低功耗无线技术互联,并通过Wi-Fi网关与外界交互具有较好的前景。

汽车领域注重实用性和可靠性,Wi-Fi等成熟技术更占优势,但要同时考虑到和移动设备的互联,蓝牙的增长也是必然的,与其他无线方式如ZigBee、蓝牙的融合也会越来越多。博通去年发布的一款无线芯片产品BCM89335,定位于汽车信息娱乐领域,在单一芯片上实现全套5G WiFi系统,其中包括MAC、PHY、RF和蓝牙Smart ready 技术。借助这些技术,驾驶员和乘客可以通过移动设备,方便地实现汽车信息娱乐系统和后座显示屏的内容同步化和流操作。BCM89335还可以实现车外高速连接功能,通过 LTE车载信息系统或者直接通过热点连接提供因特网和云内容。

在消费电子的领域,无线技术的融合也是大势所趋,如今的智能手机,平板电脑,不仅需要3G/4G、Wi-F、蓝牙这些基础通信技术的支持,更多的附加技术如NFC移动支付,RFID射频识别等通讯功能也在日益完善,对于技术层面的要求也会不断提升。为更好地帮助工程师们进行无线融合产品的设计,Marvell公司推出了Avastar系列的单芯片88W8797,是专为下一代掌上产品设计的先进电源管理SOC,也是第一款高性能多入多出(MIMO)的Wi-Fi+蓝牙+ FM芯片。

88W8797是一款802.11n 2x2双频系统级芯片(SoC),提供高达300Mbps的Wi-Fi数据速率,可将当今移动产品的性能提高一倍,从而实现新的高带宽媒体应用,而不受设备的空间方位的影响。Avastar 88W8797非常适用于平板电脑和智能电话,可实现与新一代移动设备的通信,包括用于个人健康监控的躯体传感器和用于家庭自动化的远程控制系统。

总的来说,无线技术的融合还存在众多难题尚未解决,但是融合之后所带来的好处也是巨大的。随着技术的不断攀升和逐渐成熟,融合的大势也将变得锐不可当,我们的生活也将突破“线”制,进入全面的无线时代!

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