對于智能家居這一新興的領域,各種無線技術都有所涉及,但是目前還沒有形成一個統一的標準。從發展趨勢來看,家居設備使用Bluetooth、ZigBee等低功耗無線技術互聯,并通過Wi-Fi網關與外界交互具有較好的前景。
從技術到市場,挑戰無處不在
近年來隨著物聯網,智能家居等概念的熱炒,人們越發感覺的到無線連接技術的重要性。根據本身特性的不同,WiFi、藍牙與ZigBee等多個無線技術在市場上找到了適合自己的應用領域,但是從消費者的角度來說,他們希望所有使用無線技術的設備都能夠實現無縫連接,為自己的生活帶來更多便利。這也促成了無線技術正向著相互融合的趨勢不斷發展,諸如藍牙和WiFi,RFID與3G等技術的搭配,為各類終端設備的連接提供了豐富多樣的解決方案。
由于各種設備間的互聯成為了可能,搭載無線通信功能的設備也在不斷地普及。在眾多無線技術的使用過程中,人們發現藍牙技術盡管有許多優點,但仍存在許多缺陷,對工業,家庭自動化控制和工業遙測遙控領域而言,藍牙技術太過于復雜,距離的限制導致組網規模無法進一步擴大。而Wi-Fi雖有網絡入口,但在功耗方面比藍牙是有過之而無不及。工業自動化對無線數據通信的需求越來越強烈,而且,對于工業現場,這種無線傳輸必須是高可靠的,并能抵抗工業現場的各種電磁干擾。因此,ZigBee協議應運而生,可是由于研發難度過高等諸多因素,令它一直以來都處于不溫不火的狀態,在工控領域的應用相對多一些。
隨著各種消費電子與通訊產品之間的互連互通需求增多,這三者逐步從競爭走向融合。從技術區隔上來說,藍牙應用可稱為無線個人網,是設備間的小容量數據傳輸,Wi-Fi是無線局域網,主要應用在設備間大容量數據傳輸,常用于網絡接入,而ZigBee由于擁有較為復雜的網絡結構,適合用在自動控制和遠程監控等領域。雖然在應用場合上有著明顯的不同,但是很多時候它們都可以實現完美的互補。當設備需要整棟樓的信號覆蓋,Wi-Fi是首選技術。當只需要室內或身體區域的連接,藍牙可以有效地降低功耗使用,ZigBee則能夠結合它們各自的長處,未來也將投入到更多元化的領域。
無線技術融合的需求對于通訊產品的設計提出了前所未有的挑戰,除了需要強悍的硬件基礎外,設備本身也要實現多種無線協議的支持,這些協議用以支持移動通信、娛樂體驗、計算應用的需求。
同所有的網絡一樣,安全問題同樣是無線技術融合發展過程中所必須關注的一個重要問題。在融入各自優點的同時,也必然會將相應缺點帶進融合網絡中,除存在原有各自網絡所固有的安全需求外,還將面臨一系列新的安全問題,如網關安全和上面提到協議無縫銜接問題。例如在融合多種無線技術的網絡中,允許移動終端與臨近終端通信并為其他終端轉發數據,終端在加入或離開一個子網時無需聲明,很難保證所有移動終端都按預定的協議進行操作,這些對數據的保密與安全帶來了新的安全問題。
其次,無線技術的集成一體化也將面臨打開市場的難題。由于用戶產品的使用場景不一樣,有些用戶在某些產品應用場景下,不需要用到一種或者多種無線連接技術時,通常會選擇自己所需要的產品。市面上出現的產品,有單WiFi、單GPRS,也有WiFi+藍牙或WiFi+藍牙+NFC,還有MCU等各種各樣的組合方案,針對市場需要,組合的類別也各不相同。為什么不全部組合在一起?問題是,這勢必會增加附加成本,而客戶也未必愿意承擔。
從居家到車載,融合大勢銳不可擋
智能家居和汽車行業在未來將會是一個無線技術相互交織的領域。
汽車領域注重實用性和可靠性,Wi-Fi等成熟技術更占優勢,但要同時考慮到和移動設備的互聯,藍牙的增長也是必然的,與其他無線方式如ZigBee、藍牙的融合也會越來越多。博通去年發布的一款無線芯片產品BCM89335,定位于汽車信息娛樂領域,在單一芯片上實現全套5GWiFi系統,其中包括MAC、PHY、RF和藍牙Smartready技術。借助這些技術,駕駛員和乘客可以通過移動設備,方便地實現汽車信息娛樂系統和后座顯示屏的內容同步化和流操作。BCM89335還可以實現車外高速連接功能,通過LTE車載信息系統或者直接通過熱點連接提供因特網和云內容。
在消費電子的領域,無線技術的融合也是大勢所趨,如今的智能手機,平板電腦,不僅需要3G/4G、Wi-F、藍牙這些基礎通信技術的支持,更多的附加技術如NFC移動支付,RFID射頻識別等通訊功能也在日益完善,對于技術層面的要求也會不斷提升。為更好地幫助工程師們進行無線融合產品的設計,Marvell公司推出了Avastar系列的單芯片88W8797,是專為下一代掌上產品設計的先進電源管理SOC,也是第一款高性能多入多出(MIMO)的Wi-Fi+藍牙+FM芯片。
88W8797是一款802.11n2x2雙頻系統級芯片(SoC),提供高達300Mbps的Wi-Fi數據速率,可將當今移動產品的性能提高一倍,從而實現新的高帶寬媒體應用,而不受設備的空間方位的影響。Avastar88W8797非常適用于平板電腦和智能電話,可實現與新一代移動設備的通信,包括用于個人健康監控的軀體傳感器和用于家庭自動化的遠程控制系統。
總的來說,無線技術的融合還存在眾多難題尚未解決,但是融合之后所帶來的好處也是巨大的。隨著技術的不斷攀升和逐漸成熟,融合的大勢也將變得銳不可當,我們的生活也將突破“線”制,進入全面的無線時代!