短距无线通信技术,谁将是主角
目前使用较广泛的近距无线通信技术有蓝牙(Bluetooth)、无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外数据传输(IrDA)。同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准,如Zigbee、超宽频(Ultra WideBand)、5G Wi-Fi、433MHz、近场通信(NFC)、DECT等等。
一、蓝牙
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口,将通信技术与计算机技术进一步结合起来,使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段,提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。
但蓝牙技术遭遇了最大的障碍是过于昂贵。突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。这就使得许多用户不愿意花大价钱来购买这种无线设备。因此,业内专家认为,蓝牙的市场前景取决于蓝牙价格和基于蓝牙的应用是否能达到一定的规模。但目前蓝牙在手持移动设备短距离传输上还占很大的市场份额。
二、Zigbee
Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。主要特点包括低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee网络中的设备可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种角色。
Zigbee作为一种短距离无线通信技术,由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能,因此在物联网、智能家居、工业控制等领域具有非常强的可应用性。
随着社会经济结构、家庭人口结构以及信息技术的的发展变化,人们对家居环境的安全性、舒适性、效率性、透明性提出了更高的要求。同时越来越多的家庭要求家居产品不仅要具备简单的智能,更要求整个系统在功能扩展、外延以及服务方面能够做到简单、方便、轻松、安全。很显然,我们的家居生活需要改变。
虽然智能家居的概念很早就出现,市场需求也一直存在,但长期以来智能家居的发展由于受制于相关技术的突破,一直没有得到大规模的应用普及。ZigBee的出现使这个问题得到了很好的解决。
物联网则是一个极其庞大的网络,它涉及各行各业,其实质就是让万事万物通过网络连接起来,实现许多超级智能化的应用。传感器网是构建物联网最基本的网络,传感器作为感知的最前端探测和搜集信号,之后则需要各种有线和无线的通信技术进行设备相互间的通信交流。而光纤、ADSL、3G和Wi-Fi是作为联网的主要动脉,而最后100米的短距离接入则是通过短距离无线通信技术来实现的,而Zigbee被认为是目前最适合传感器网络接入端的无线通信技术。
三、5G Wi-Fi
更高的无线传输速度是5G Wi-Fi的最大特征。业界认为,5G Wi-Fi的入门级速度是433Mbps,这至少是现在Wi-Fi速率的三倍,一些高性能的5G Wi-Fi还能达到1Gbps以上。而博通是全球第一位提出此技术和最先应用此技术且最成熟的芯片厂商,目前使用博通5G芯片的著名品牌有苹果手机iphone5、三星手机GALAXY S4、HTC one 、腾达11ac 千兆无线路由器等。
尽管被称为4G的第四代移动通信制式还没有正式商用,但5G Wi-Fi却已兴起。由于国内外厂商纷纷在产品中加入对5G Wi-Fi功能的支持,有业内专家表示未来一年内,5G Wi-Fi将迅速普及,而各大连锁咖啡店和西餐厅或将面临5G Wi-Fi路由器的更换潮。
四、超宽频(UWB)
UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号,UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。
UWB抗干扰性能强,传输速率高,系统容量大发送功率非常小。UWB系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。有人称它为无线电领域的一次革命性进展,认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。
UWB 技术多年来一直是美国军方使用的作战技术之一,由于UWB 具有巨大的数据传输速率优势,在短距离范围内提供高速无线数据传输将是UWB 的重要应用领域。此外,通过降低数据率提高应用范围,具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、安全性高、系统复杂度低,能提供数厘米的定位精度等优点。
第二个重要应用领域是家庭数字娱乐中心。在过去几年里,家庭电子消费产品层出不穷。PC、DVD 、DVR 、数码相机、数码摄像机、HDTV 、PDA 、数字机顶盒、MD、MP3、智能家电等等出现在普通家庭里,将来你的住宅中的PC、娱乐设备、智能家电和Internet都连接在一起,这就是家庭数字娱乐中心的概念,你可以在任何地方使用它们。
如前所述,UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,已经证实能够在户内提供超过480Mbps 的可靠数据传输。与当前流行的短距离无线通信技术相比,UWB 具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率。UWB技术在无线通讯方面的创新性、利益性已引起了全球业界的关注。与蓝牙、802.11b、802.15 等无线通信相比, UWB可以提供更快、更远、更宽的传输速率,越来越多的研究者投入到UWB 领域,有的单纯开发UWB技术,有的开发UWB应有,有的兼而有之。相信UWB技术, 不仅为低端用户所喜爱,且在一些高端技术领域,在军事需求和商业市场的推动下,UWB 技术将会进一步发展和成熟起来。
总的来说,它们都有其立足的特点,或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求;或着眼于功能的扩充性;或符合某些单一应用的特别要求;或建立竞争技术的差异化等。但是没有一种技术可以完美到足以满足所有的需求。
作者:致远电子(微信号:ZLG_zhiyuan)
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短距无线通信“三足鼎立”,余承东:星闪“绝对遥遥领先”
3月30日,2024国际星闪联盟产业峰会在深圳市民中心举办。“星闪NearLink”是中国原生的新一代近距离无线联接技术,致力于短距通信技术创新和产业生态。其具备低时延、高吞吐、高并发、高可靠、抗干扰和精定位6大领先的技术能力,解决了Wi-Fi和蓝牙在智能终端和智能家居部分细分场景下无法满足时延和可靠性等极致体验的需求。
2020年9月,星闪联盟正式成立,在技术与应用的双轮驱动下,星闪NearLink在标准化工作到商用领域突飞猛进,成为史上发展最快的近距离无线技术。作为国际化的新一代短距离无线通信技术,星闪NearLink正在与蓝牙、Wi-Fi形成“三足鼎立”之势。
值得注意的是,去年8月,华为就在HDC展出了星闪无线音频、人机交互、全屋智能、智慧出行等技术原型是其在星闪技术落地研发的阶段性成果。华为常务董事、终端BG CEO、智能汽车解决方案BU董事长余承东曾称星闪技术“是绝对遥遥领先的”。
星闪标准2.0发布
在星闪2024峰会现场,发布了21项星闪2.0标准。星闪标准2.0系列标准完成了的星闪端到端协议体系,提供更加完善的通信底座和更加丰富的应用标准,全面支持星闪原生音视频、人机交互、定位等应用。
在峰会现场,联盟为中国信通院泰尔终端实验室、中国电子技术标准化研究院赛西实验室、国家无线电监测中心检测中心进行了授权测试实验室授牌,这标志着星闪测试认证体系已完成了从理论到实践的跨越,正式进入全面运行阶段。
在商用领域,攀升科技、深开鸿、鹰驾科技、利尔达、永谐科技、星河亮点、闪联信息、远峰科技、博泰车联网等21家厂商发布了31款星闪新产品,涉及芯片、模组、仪表、办公、车载、操作系统等多个领域。
邬贺铨
国际星闪联盟专家委主任、中国工程院院士邬贺铨现场发布了星闪技术路线规划。他指出,星闪1.0标准定架构,2.0标准通定感网一体,3.0标准全场景互联,步步深入,进而构建代际式的优势。星闪技术的独特优势是一套标准,完成数、音、视、控、定、感六大功能,为短距无线通信带来了前所未有的综合性能提升。
邬贺铨表示,星闪技术路线设计的代际式演进具有灵活性和前瞻性,星闪标准将重新定义新一代短距无线通信系统,在“人-车-家-园”场景具有广阔的应用场景,面向行业和面向消费者领域都存在巨大的、超万亿级的市场潜力。
峰会上,国家市场监督管理总局标准创新管理司司长肖寒指出,星闪具备领先的原创根技术优势,需要继续深挖技术潜力,加速形成代际优势。在进一步加强与行业机构协同研发,推动更多应用型新标准落地的同时,积极拓展国际市场,加快推行国际标准。未来将一如既往地支持星闪新技术、新应用与新标准的相关工作。
星闪开发者沃土行动
面对蓝牙和Wi-Fi在过去长期发展中形成的生态优势,星闪NearLink想要“三分天下有其一”,仍需加大生态建设,而开发者是生态建设的关键所在。在星闪2024峰会上,为了让开发者更加友好地使用星闪、学习星闪,星闪联盟联合业界众多软硬件会员厂商,共同推进“面向开发者,助力星生态”的星闪开发者沃土行动。
海思战略与业务发展部部长杨锋国介绍了海思的开发者战略,从硬件、操作系统、工具软件、资料赋能、生态平台五大方面,为开发者提供完整的工具链条;创耀董事长谭耀龙代表“硬件组”,介绍了创耀、爱旗科技、利尔达、思尼克、欧智通、星链、巨微在芯片、模组方面的产品计划。
其中,深开鸿CEO王成录代表“软件组”,介绍了开鸿系统(KaihongOS)在打造“KaihongOS+星闪”实现“1+1>2”的路线想法。王成录介绍,标准协议栈是打通星闪生态大互联的核心。SparkLet是一款实现星闪基础服务层标准的星闪协议栈软件,支持同时管理SLB&SLE双模芯片和融合传输等功能,为开发者提供了友好的二次开发空间。
此外,数字车钥匙是连接智能汽车和智能终端的最重要应用场景,是星闪打通两大生态的重要抓手。国际星闪联盟与智慧车联产业生态联盟携手,联合发布了4项星闪数字车钥匙标准。据介绍,星闪数字车钥匙较其他数字车钥匙,可以实现更精准测距、更精准定位、更精准解闭锁。
在星闪数字车钥匙改装车的现场演示环节,利用手机连通车机,在不使用车的距离内,自动实现了高精度的、基于位置感知的开关锁动作。
在本次峰会上,星闪联盟还分别与中国光伏行业协会、中国汽车工程学会汽车智能交通分会、世界无线局域网应用发展联盟、广东省智能物联网操作系统产业协会举行了合作备忘录签署仪式,不断扩大自身的朋友圈。
采写:南都·湾财社记者 程洋
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