
藍牙大變身 搶當WPAN霸主
作者: 藍訊科技 日期: 2008-10-21
參考網址:http://www.zdnet.com.tw/enterprise/technology/0,2000085680,20132411,00.htm
在一般高度資訊化的社會裡,引領通訊技術潮流的不外乎是無線廣域網路(Wireless Wide Area Network, WWAN)、無線都市區域網路(Wireless Metropolitan Area Network, WMAN)與無線區域網路(Wireless Local Area Network, WLAN)等。但隨著個人手持裝置在通訊技術上的演變極快,不但刺激出無數新發展,也讓無線個人區域網路(Wireless Personal Area Network, WPAN)等議題,備受市場討論。
圖說:無線網路一覽表。
最近,又以被廣泛運用在手機上的藍牙技術(Bluetooth)、低功耗/低傳輸速率的ZigBee,以及與手機廣泛結合的短距傳輸技術(Near Field Communication, NFC)等三者,廣為眾人討論。
這一次,讓我們先來談談藍牙技術。
根據電機及電子工程師協會(IEEE)的定義,無線通訊標準可分作WWAN、WMAN、WLAN與WPAN(圖1)等四層。
近期當紅的GSM及其系列家族,如高速封包接取(HSPA)、長程演進計畫(LTE)皆屬於WWAN;在國內頗富知名的全球微波互通介面(WiMAX)則是WMAN;為台灣網通廠商帶來大幅營收的WiFi則屬於WLAN;近期積極整合的藍牙、ZigBee與NFC則位在WPAN之林。
為避免讀者誤會,這裡一併附上市場的另外一種說詞,即,ZigBee屬低速WPAN(又稱WSAN),而NFC則比較接近Smart Card的應用。相關技術規格比較如表1。
表1:無線個人區域網路(WPAN)技術一覽表。
最早在1998年10月推出0.7版的藍牙技術,經過多年的演進,除已從初萌芽的「藍芽」搖身一變成為張牙舞爪的「藍牙」,更在2007年7月推出2.1+EDR版(註:EDR指的是加強資料傳輸速率)。(按:「藍芽」是最早Bluetooth的中文名稱,而在2007年時由藍牙技術聯盟統一正名為「藍牙」,此處乃採雙關語)
才在2008年9月歡慶10週年大壽的藍牙技術聯盟,也透露藍牙技術的未來三大技術走向:重視配對功能的藍牙2.1+EDR、結合了Wibree的超低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy),還有即將問世的高速藍牙規格。
從2.1+EDR版本,可看出,藍牙主要催生者─藍牙技術聯盟(Bluetooth Special Interest Group, Bluetooth SIG),除了改善既有的功耗問題,也加快藍牙的傳輸速度,並提升應用廣度。
一般分析,藍牙技術聯盟之所以會設立這樣的技術藍圖,除為因應行動裝置的演進變化,另外一個關鍵因素是,藍牙技術聯盟,不甘於既有的角色,如只能在手機免持聽筒上發揮等,積極朝醫療產業、汽車電子、消費性電子(CE)與家用網路等市場進軍。
藍牙技術聯盟雖欲透過上述的三大技術改革,擴展藍牙技術的市場應用範疇,但究竟該怎麼作呢?
稍早的資訊顯示,超低功耗藍牙晶片在數公尺的距離內,若以1Mbit/s的速率傳送資料,功耗低於15mA;若為待機模式,晶片功耗則降至30μA;若進入休眠模式,甚至可降低至900nA。
而且,也有業者持續致力於研發,更低功耗的技術,以延長作業時間。
不過,超低功耗藍牙的問世,無疑地與另一項低功耗技術─ZigBee,有正面衝突。
那麼,同樣將醫療產業視作核心應用之一的ZigBee支持者將如何應對,由於該議題不在此次討論範圍,且待我下回另闢題目進行討論。
?高速藍牙
藍牙技術聯盟除致力於解決低耗電,與簡便配對等功能,傳輸效能也一直是該聯盟關注的核心議題。
事實上,曾被稱為藍牙3.0的高速藍牙,一直是業界討論的話題。
今年7月時,藍牙技術聯盟透露了其技術支援對象,同時包含WiMedia超寬頻(UWB)與WLAN技術IEEE 802.11。
這代表,無論是WiMedia UWB或是IEEE 802.11,都是高速藍牙規格的候選媒體存取控制(MAC)及實體層(PHY)的技術。
理由何在?當然是為了讓消費性產品,能夠透過藍牙技術,有更快的吞吐量。畢竟,結合了UWB或是IEEE 802.11後,高速藍牙即可輕鬆突破480Mbit/s甚至1Gbit/s的傳輸速度。
會有這樣的發展方向,與過去藍牙技術因為在功耗上的進展有限,手機、或筆記型電腦等行動裝置的使用者不能、也不習慣透過藍芽技術進行各種應用,導致藍芽技術的應用範疇有限,有極大關係。
但是,隨著功耗進一步探底、傳輸速率提升,(高速)藍牙技術已可用在檔案傳輸,換句話說,高速藍牙技術,將直接搶攻通用序列匯流排(USB)與WiFi等應用市場。
事實上,任何需要傳輸線的應用環境,都可以是高速藍牙的舞台,例如無線列印、影音檔案互傳,都可以在彈指間由高速藍牙完成。
不過,目前藍牙技術聯盟尚未正式發表高速藍牙的完整規格,且立基於IEEE 802.11的高速藍牙,也仍將面對IEEE 802.11n;個人電腦的檔案傳輸上也還是會遇到無線通用序列匯流排(WUSB)的競爭,因此,高速藍牙的發展仍有待觀望。
以上,僅針對藍牙技術進行探討,下一篇,將為讀者介紹WPAN中的另二種技術─ZigBee與NFC等與藍牙技術有著密切關聯性的技術。
關聯性何在?ZigBee與超低功耗藍牙同樣進軍低功耗市場;NFC與藍牙,則同樣是以手機為主要載具,有興趣的讀者,請待下回分曉。
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