短距無線通訊相較於有線通訊,由於頻寬呈現倍數成長,發展更受到注目;由於技術的穩定性獲得大幅的提昇,當消費者體驗到無線技術的便利性,就難以忘懷其優勢,各式透過無線技術連結之裝置猶如雨後春筍,漸漸取代部份有線產品,然而隨著傳送需求呈現兩極化,高頻寬以及低功耗的需求為短距無線技術的發展奠定基礎發展方針,各技術更遵循此兩原則進行新一代標準之制定。
無線通訊的誕生,對人類生活影響甚大,從區域廣播、一對一通訊一直到裝置的互連,甚至網絡溝通等應用的無線化,漸漸在不知不覺中成為生活中不可或缺的一部分。無線的應用一直被爭論不已,對人體的危害,以及安全性的考量,都是常被提出的議題,然而矛盾的是,無線技術的爭議越多,普及的速度卻只有增無緩;而對一般生活應用影響最多的,就是短距離的無線傳輸技術,在這被設定數百公尺內的距離,往往可使用有線技術達成,卻反而普及的更快更積極;有線技術一般都被認為是低成本的技術,並且技術成熟,競爭優勢仍不容小覷,後端網路使用有線技術的情況雖難以動搖,但無線技術的誕生卻與有線技術在末端連接競爭,並且在家庭應用領域逐漸攻城掠地。短距無線通訊經過這幾年的普及,對一般消費者早已不再陌生,然而無論應用或是規範,仍有未不足之處,尤其在針對各類使用的完整規範、例如醫療或是家電的無線應用,還未出現一套能夠被所有廠商所認可之標準,除了各廠商之間的角力,還有更多是因為安全性等因素,需要長時間認證,且這些產業鍊相較之下對於新技術的接受程度較低,仍是無線技術目前發展的阻礙。
無線技術在家庭應用的一個明顯應用,就是家用遊戲機;新一代的家用遊戲機,不約而同使用無線控制器取代傳統有線控制器,雖然增加成本,並且控制器重量也會因為使用無線控制器而上升,消費者仍樂於接受、甚至樂在其中。其主因仍不外乎便利性,在尚未採用無線控制器前,例如任天堂早期的紅白機,控制器的連接?直接配置在主機上,若連接?受損,只能整機送修;而後的主機採用模組化接口,但連接?的長度受到限制,加上家用遊戲機通常放置在家中客廳,使用者坐的位置比需配合?的長度,而一般遊戲機的連接?也很難搭配個人客廳的空間最佳化,不是太長就是太短,否則就是要在電視機前席地而坐,還需要擔心是否會被需要穿越客廳的他人絆到連接?,不僅掃興,有時會將放在桌上的遊戲機一併拖下導致損壞。無線化後的遊戲控制器,不僅不需擔心是否會因線材絆倒他人,玩遊戲也可以更愜意的躺臥在客廳的沙發上。
無線技術的便利性是促使技術進步的動力
短距無線通訊的魅力當然不僅於此,包括裝置之間的資料互換,無線技術的導入節省許多麻煩,例如時下手持裝置就常透過無線技術交換影音檔案,或是手持遊戲裝置透過區域無線網路進行對戰等等;除了在娛樂方面,與家庭自動化的結合亦是相當重要的一環,將感測器結合這些短距無線技術,作更有效率的配置,免去有線管路的配置,亦是短距無線技術帶來的改變,誰說無線技術一定比有線技術花費成本?在節省重新配線以及改變建築內部管路,還能更有效率的部屬感測器,皆是透過短距無線技術帶來的優勢。
而短距無線技術的標準,也從眾多分岐漸漸統合,不再是多頭馬車的局面,沒有其他技術可撼動Wi-Fi在區域網路的地位,也沒有可以取代藍牙在裝置連結的專注,而擁有獨特網絡的ZigBee更將從週邊連結走入消費產品控制,在這三個主要標準的帶領下,新技術多半選擇與其統合,而非另起爐灶;三者也彷彿有默契一般不輕易踰越自己所不善長的領域,僅在某些有待開發的領域有些許的零星交戰,隨著新的需求漸起,三者也紛紛導入新的技術或是延伸新的規範,並寄望這些新的規範能更深入消費者的需求,創造雙贏的局面。
低功耗亦或高頻寬?無線技術二路發展
綜觀短距無線技術的發展,仍是符合兩大趨勢,朝低功耗與高傳輸效率為主,自古以來,同一時期要兩者同時兼顧,原本就是不易的事情,而各無線技術各司其職,也是因為目前沒有一項無線技術能夠囊括所有應用,又能維持功耗與效能的平衡點,高頻寬相對帶來更高的功耗,即便能盡力壓低功耗,仍難以抗衡原本功耗就更低的技術;同樣的情況,原本就是低功耗為重的技術,頻寬也難以在維持相同功耗的前提下大幅提昇,所以當一項標準意欲跨足其他領域時,通常會借助其他的技術,甚至與其他領域的競爭對手合作,只為提昇自身標準的競爭力。對於消費者,採用哪樣的技術並非他們所在乎的,但是使用效率以及是否容易上手,則是消費者最關心的,另外,標準的形象辨識,亦是消費者所重視的。相同的應用領域,兩項不同的技術,消費者對於陌生的技術標準也較不願使用,以致新的標準除非有知名廠商主導採用,雷聲大雨點小的前例枚不勝舉。
而短距無線技術也在去年發生不小的動盪,尤其UWB被邊緣化,所造成的效應更是難以想像,包括 Intel與主要晶片商的淡出,原本寄望UWB的出現能夠大幅提昇短距無線傳輸的速度瓶頸,仍不敵超高頻易受干擾進而降低傳輸速度的問題,加上現有技術紛紛藉由導入MIMO技術提昇傳輸速度,高成本又開發受挫的UWB技術,原本在Intel的挹注與藍牙納入考慮使用的聲勢,仍勉強維持一定的話題性,卻在技術無法突破的情況下,逐漸被邊緣化,即便連Wireless HD,也棄UWB改802.11n作為技術層,UWB出身未捷身先死,應該是當初始料未及的。面對2009年的景氣低迷,似乎是需要新技術以及應用刺激市場活絡,無論是802.11n終於從各廠商的角力間底定,或是些微延遲的藍牙3.0,或者是甫與消費性大廠簽署合作的ZigBee,皆背負著振興市場需求的使命,市場更由於這些新標準的推出激盪更多特殊的應用。這些短距無線通訊的新標準究竟顛覆了哪些過往的概念,又將對現有的應用造成哪些衝擊?
資料來源: ET電子技術第280期 傅偉智 2009/7/17
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