Zigbee與UWB在工業(yè)無線網(wǎng)中的應(yīng)用情況_第1頁
Zigbee與UWB在工業(yè)無線網(wǎng)中的應(yīng)用情況_第2頁
Zigbee與UWB在工業(yè)無線網(wǎng)中的應(yīng)用情況_第3頁
Zigbee與UWB在工業(yè)無線網(wǎng)中的應(yīng)用情況_第4頁
Zigbee與UWB在工業(yè)無線網(wǎng)中的應(yīng)用情況_第5頁
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Zigbee與UWB在工業(yè)無線網(wǎng)中的應(yīng)用情況文章出處:發(fā)布時(shí)間:2011/08/15|1108次閱讀|0次推舉|HYPERLINK"http://www。/dat(yī)a/html/2011-8—15/92706.html”\l”guest"0條留言引言計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、HYPERLINK"http://www。dzsc.com/product/file471.html"\t"_blank”傳感器技術(shù)及HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/6465.html"\t"_blank”芯片制造技術(shù)的飛速進(jìn)展,促進(jìn)了工業(yè)監(jiān)視、掌握、檢測等領(lǐng)域的不斷進(jìn)步.近年來,作為一種工業(yè)通信手段,無線技術(shù)得到了迅猛的進(jìn)展,成為工業(yè)通信市場的增長點(diǎn),引起了愈來愈多人的關(guān)注。相比于有線技術(shù),無線技術(shù)有如下的優(yōu)點(diǎn):(1)節(jié)省成本,建立便利.有線通信的建立必須通過物理鏈路,布置HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/5347.html"\t"_blank”線纜費(fèi)時(shí)費(fèi)勁,有時(shí),由于某些工業(yè)環(huán)境(如高溫高壓)及其地理位置(如經(jīng)過湖泊、林區(qū)等)的特殊性,不易布線。即使建好以后,還易患病雷擊、環(huán)境的腐蝕及鼠蟲的嚙咬;一旦出了故障,不但不易查找,維修起來也很不便利.相比而言,無線技術(shù)就要便利的多,無需布線,故障診斷也很容易,可以借助網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。(2)追加節(jié)點(diǎn),擴(kuò)展性強(qiáng).一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)建好以后,往往由于某種緣由增加新的設(shè)備節(jié)點(diǎn),如果采納有線方式就要追加布線,更極端的情況可能破壞原來的通信鏈路。但是,如果采納無線組網(wǎng),就可以在已有的無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,增加無線接入點(diǎn)(WirelessAccessPoint,WAP),修改少量的軟件設(shè)置就可以達(dá)到擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)的目的.(3)移動(dòng)靈敏,不受限制.對于工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)而言,只要它能執(zhí)行自己的功能,可以把節(jié)點(diǎn)放置到某個(gè)工業(yè)區(qū)域的任何地方,物理移動(dòng)有著很大的自由性.(4)抗干擾強(qiáng),平安牢靠.無線技術(shù)有自己的平安協(xié)議,有獨(dú)特的加密算法,不易被竊聽;由于采納了擴(kuò)頻或跳頻技術(shù),具有很好的抗干擾性,這在惡劣的工業(yè)環(huán)境中極為重要.基于上述的種種優(yōu)點(diǎn),無線技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域引起了愈為廣泛的關(guān)注。隨著各種新奇的無線技術(shù)的誕生,無線技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域正展現(xiàn)著美妙的應(yīng)用前景.在這些技術(shù)中,Zigbee(cuò)和UWB無疑是最刺眼的兩項(xiàng)。Zigbee(cuò)技術(shù)Zigbee是一種近距離、低簡潔度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù),主要適用于自動(dòng)掌握和遠(yuǎn)程掌握領(lǐng)域,是為了滿意小型廉價(jià)設(shè)備的無線聯(lián)網(wǎng)和掌握而制定的。Zigbee是IEEE802.15.4技術(shù)的商業(yè)名稱。該技術(shù)的核心協(xié)議由2000年12月成立的IEEE802.15.4工作組制定,而高層應(yīng)用、互聯(lián)互通測試和市場推廣由Zigbee聯(lián)盟負(fù)責(zé)。Zigbee聯(lián)盟成立于2001年8月,目前包括英國Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國HYPERLINK"http://www.dzsc.com/data/iccompany/detail15.html”\t"_blank"摩托羅拉公司和荷蘭飛利浦半導(dǎo)體公司等在內(nèi)的百余家著名企業(yè).Zigbee的協(xié)議主要由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)/平安層、應(yīng)用框架及高層應(yīng)用規(guī)范構(gòu)成.其中IEEE802。15.4負(fù)責(zé)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn);Zig2bee聯(lián)盟負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層的研發(fā).Zigbee協(xié)議棧如圖1所示.圖1Zigbee協(xié)議棧Zigbee技術(shù)的主要特點(diǎn)如下:(1)功耗低。在低耗電待機(jī)模式下,兩節(jié)一般5號(hào)干HYPERLINK"http://www。dzsc。com/product/file505.html"\t”_blank”電池可使用6個(gè)月以上,這也是Zigbee支持者所始終引以為豪的獨(dú)特優(yōu)勢.(2)數(shù)據(jù)傳輸速率低.只有10~250kb/s,專注于低傳輸應(yīng)用。(3)成本低。Zigbee數(shù)據(jù)傳輸速率低,協(xié)議簡潔,大大降低了成本.估計(jì)今年年底一個(gè)Zigbee芯片價(jià)格將降到3美元。(4)網(wǎng)絡(luò)容量大。網(wǎng)絡(luò)可容納65536個(gè)節(jié)點(diǎn).(5)有效范圍小。有效掩蓋范圍10~75m,簡略依據(jù)實(shí)際放射功率大小和各種不同的應(yīng)用模式而定。(6)工作頻段靈敏.使用的頻段分別為2.4GHz(全球)、868MHz(歐洲)及915MHz(美國),均為免執(zhí)照頻段。(7)平安.ZigBee(cuò)供應(yīng)了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能,采納AES-128加密算法。(8)牢靠。實(shí)行了碰撞避開策略,同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時(shí)隙,避開了發(fā)送數(shù)據(jù)的競爭與沖突。(9)時(shí)延短.Zigbee通信時(shí)延和從休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都格外短,設(shè)備搜尋時(shí)間典型值為30ms,設(shè)備激活時(shí)間典型值為15ms,活動(dòng)設(shè)備接入時(shí)間為15ms.Zigbee主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸速率不高的各種HYPERLINK"http://www.dzsc.com"\t"_blank”電子設(shè)備之間,如醫(yī)療護(hù)理(HYPERLINK"http://www。dzsc。com/product/searchfile/7826。html”\t"_blank”監(jiān)視器和傳感器)和工控(監(jiān)視器、傳感器和自動(dòng)掌握設(shè)備)等。其中最典型的應(yīng)用是自動(dòng)抄表系統(tǒng)。目前GPRS/CDMAHYPERLINK”http://www.dzsc。com/product/searchfile/19261.html"\t"_blank”無線抄表系統(tǒng)成本相對較高,而且還要向電信運(yùn)營商支付肯定費(fèi)用,另一種電力線聯(lián)網(wǎng)(HYPERLINK”http://www.dzsc.com/product/searchfile/6079。html”\t"_blank”PLC)技術(shù)運(yùn)行則不十分穩(wěn)定.比較而言,應(yīng)用Zigbee網(wǎng)絡(luò)的抄表系統(tǒng)由電力局自行建網(wǎng),無需交納額外的費(fèi)用,此外,Zigbee網(wǎng)絡(luò)超大的容量一般可以滿意掩蓋的要求,因此Zigbee在無線自動(dòng)抄表領(lǐng)域具有寬闊的前景。此外在井下無線監(jiān)控、工業(yè)環(huán)境的溫濕度監(jiān)測、污水監(jiān)測、氣體監(jiān)測上Zigbee(cuò)也有著明顯的優(yōu)勢。隨著傳感器及通信技術(shù)的進(jìn)展,HYPERLINK"http://www.dzsc。com/product/searchfile/1973.html"\t"_blank”無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wirelesssensornetworks,WSN)的概念已深化人心。Zigbee在無線HYPERLINK"http://www。dzsc.com/product/searchfile/19193.html"\t”_blank"傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用上有著無以倫比的優(yōu)勢。HYPERLINK"http://www。dzsc.com/product/searchfile/19195.html"\t"_blank"無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)HYPERLINK”http://www.dzsc.com/product/searchfile/17433。html”\t"_blank"微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成、通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),具有監(jiān)測高精度、高容錯(cuò)性、大掩蓋區(qū)域、可HYPERLINK"http://www.dzsc。com/product/searchfile/11480。html"\t"_blank"遠(yuǎn)程監(jiān)控等眾多優(yōu)點(diǎn)。WSN可應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、設(shè)備故障診斷、惡劣環(huán)境生產(chǎn)過程監(jiān)控等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)是能源的高效利用,也就是說,在保證正常的監(jiān)測功能的情況下,盡可能少的消耗節(jié)點(diǎn)的能量,延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。在這一點(diǎn)上,它與Zig2bee的設(shè)計(jì)目標(biāo)相同.其次。傳感器網(wǎng)絡(luò)要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本要盡可能的低,只有這樣,一個(gè)網(wǎng)絡(luò)才可能擁有比較多的節(jié)點(diǎn),在個(gè)別節(jié)點(diǎn)失效的情況下可以飛快的重新規(guī)劃路由,不致于使網(wǎng)絡(luò)癱瘓。再者,Zigbee網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)容納65000多個(gè)節(jié)點(diǎn),足以保證多源數(shù)據(jù)采集。一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)通常包括傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)。傳感器節(jié)點(diǎn)通常由HYPERLINK"http://www。dz/product/searchfile/5881。html”\t"_blank"傳感器模塊、HYPERLINK”http://www.dzsc.com/product/searchfile/8213.html”\t"_blank"處理器模塊、HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/3818。html”\t"_blank”無線通信模塊和能量供應(yīng)模塊4部分構(gòu)成,是一個(gè)微型的嵌入式系統(tǒng),它兼顧傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的終端和HYPERLINK"http://www。dzsc.com/product/searchfile/7239.html"\t”_blank"路由器雙重功能。傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)見圖2.圖2傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)匯聚節(jié)點(diǎn)連接傳感器網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議棧之間的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換,同時(shí)發(fā)布管理節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測任務(wù),并把收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到外部網(wǎng)絡(luò)上.用戶通過管理節(jié)點(diǎn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理,發(fā)布監(jiān)測任務(wù)以及收集監(jiān)測數(shù)據(jù).針對傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),可以利用Zigbee(cuò)節(jié)點(diǎn)作整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn),在整個(gè)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)構(gòu)成一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò),每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)嵌Zigbee協(xié)議棧,實(shí)現(xiàn)基本的Zigbee網(wǎng)絡(luò)功能,將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給匯聚節(jié)點(diǎn),并接受匯聚節(jié)點(diǎn)對其下達(dá)的任務(wù)及命令。利用一個(gè)HYPERLINK”http://www。dzsc.com/product/searchfile/3357.html"\t"_blank”微處理器+GPRS模塊作匯聚節(jié)點(diǎn),用以連接傳感器網(wǎng)絡(luò)與GPRS網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)TCP/UDP等協(xié)議,將數(shù)據(jù)打包封裝成幀,通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳遞給主掌握室,并將主控端的命令解封裝,傳達(dá)給傳感器節(jié)點(diǎn)。在用戶端接一個(gè)GPRS模塊及PC機(jī)HYPERLINK"http://www。dzsc.com/product/searchfile/5368。html"\t”_blank”服務(wù)器做硬件平臺(tái),軟件包含數(shù)據(jù)庫等,對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理.Zigbee自身的特點(diǎn)決定了它只能應(yīng)用在短距低速的場合,在工業(yè)監(jiān)測中,有很多時(shí)候需要的是實(shí)時(shí)的圖像,這就需要高速的數(shù)據(jù)傳輸率,顯然,在這點(diǎn)上,Zigbee有著致命的缺陷。UWB技術(shù)的消滅使這種應(yīng)用需求成為可能。UWB超寬帶無線技術(shù)UWB(UltraWideBand,超寬帶)是一種以占空比很低的沖激脈沖作為信息載體的無載波通信技術(shù).FCC(美國聯(lián)邦通信委員會(huì))規(guī)定,UWBHYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/19032.html"\t"_blank”通信系統(tǒng)采納的頻段是3。1~10.6GHz,這樣可以保證現(xiàn)有的GPRS、蜂窩系統(tǒng)不被干擾.UWB與傳統(tǒng)的通信技術(shù)最大的區(qū)分在于:超寬帶依靠于脈沖串傳遞信息,它將信息調(diào)制到離散脈沖信號(hào)上,然后直接放射窄脈沖進(jìn)行通信;而傳統(tǒng)的通信技術(shù)則采納帶通載波調(diào)制,它把含有信息的波形搬移到相應(yīng)的正弦載波上放射。所以超寬帶又稱為基帶(baseband)傳輸技術(shù)或是無載波(carrier-free)傳輸技術(shù).由于超寬帶幾GHz的超寬頻帶,所以比起其他傳統(tǒng)的無線通信技術(shù),超寬帶技術(shù)有以下優(yōu)勢:(1)抗干擾能力強(qiáng)。UWB放射信號(hào)時(shí)將微弱的無線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中,輸出功率格外小,而且由于它和目前的通信系統(tǒng)工作頻段不同,互不干擾.(2)傳輸速率高。數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾十至幾百Mb/s.(3)消耗能量少。由于不使用載波,僅在放射窄脈沖時(shí)消耗少量能量,從而節(jié)省了放射續(xù)載波時(shí)的大量能耗。(4)平安性好。由于采納跳時(shí)擴(kuò)頻技術(shù),HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/6243.html"\t”_blank"接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解動(dòng)身射數(shù)據(jù),而且系統(tǒng)的放射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機(jī)無法接收.(5)精確的定位能力。UWB系統(tǒng)具備良好的時(shí)間解析能力,能夠精確的測距與定位。由于UWB還具有極強(qiáng)的穿透能力,可以在室內(nèi)和地下精確定位。UWB的通信距離在10m之內(nèi),考慮到它高達(dá)幾百Mb/s的通信速率,其格外適用于近距高速的數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)HYPERLINK"http://www.dzsc.com/product/searchfile/18873。html”\t"_blank"無線USB方案。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,如在測量、檢測(地下物體探測)中可以得到廣泛的應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)、檢測、監(jiān)控等很多方面需要的是實(shí)時(shí)的圖像和聲音,而圖像和數(shù)字化的聲音數(shù)據(jù)量格外大,以一幅640×480分辨率、顏色為24位/像素的實(shí)時(shí)視像為例,它的圖像數(shù)據(jù)量為7。37Mb/幀,數(shù)據(jù)傳輸率為184Mb/s,顯然,如此大的數(shù)據(jù)率是很多無線技術(shù)無法完成的。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,可以在HYPERLINK”http://www.dzsc.com/product/searchfile/3252。html"\t"_blank”攝像頭端接一個(gè)微處理器,對實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行簡潔的壓縮處理,經(jīng)過處理后,可以將數(shù)據(jù)率要求降到幾十Mb/s,然后利用UWB技術(shù),將圖像數(shù)據(jù)傳送到數(shù)米開外的中心掌握室。如果需要遠(yuǎn)程監(jiān)控的話,在中心掌握室與遠(yuǎn)程端可以通過LAN和其他網(wǎng)絡(luò)連接。整個(gè)通信框架大體如圖3所示。圖3一個(gè)UWB工業(yè)監(jiān)視系統(tǒng)的大體結(jié)構(gòu)UWB有著精確的定位能力和極低的功耗,在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,如果可以知道各點(diǎn)的位置,就可以規(guī)劃出便利有效的路由算法,在軟件層次上降低無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的功耗。當(dāng)然,基于定位的功能,UWB對“移動(dòng)"的信息比較敏感,因此在物品流淌比較頻繁的場合(如貨倉等),基于UWB的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以很好的發(fā)揮自己的長處。Zigbee(cuò)與UWB的比較Zigbee(cuò)與UWB技術(shù)都是低功耗、短距離無線通信方式,有著各自的優(yōu)缺點(diǎn),在自動(dòng)化領(lǐng)域里它們也有著自己的應(yīng)用空間,這是由它們自身的技術(shù)特點(diǎn)決定的.它們最大的區(qū)分就是數(shù)據(jù)傳輸率。表1是對二者的一個(gè)比較:結(jié)語Zigbee技術(shù)與UWB技術(shù)是時(shí)下無線通信市場的最流行的技術(shù)之一,是無線網(wǎng)絡(luò)重要的組成部分,它們有很多其他技術(shù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域里有著巨大的應(yīng)用潛力.信任在不久的將來,隨著這兩種技術(shù)的不斷完善,它們將進(jìn)一步促進(jìn)無線技術(shù)在工業(yè)動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用,推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化蓬勃地向前進(jìn)展。五大無線技術(shù)比較(ZigBee、UWB、Wi-Fi、藍(lán)牙、NFC)ZigBee(cuò):巨頭力挺前途難料ZigBee(cuò)聯(lián)盟成立于2001年8月。但作為該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展過程中具有里程碑意義的是,2002年下半年,英國Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦半導(dǎo)體公司四大巨頭共同宣布,它們將加盟「ZigBee聯(lián)盟」,以研發(fā)名為「ZigBee」的下一代無線通信標(biāo)準(zhǔn).到目前為止,除了Invensys、三菱電子、摩托羅拉和飛利浦等國際知名的大公司外,該聯(lián)盟大約已有27家成員企業(yè),并在飛快進(jìn)展壯大。Zigbee聯(lián)盟負(fù)責(zé)制定網(wǎng)絡(luò)層以上協(xié)議。ZigBee(cuò)的芯片和產(chǎn)品已經(jīng)面市,每個(gè)Zigbee通信模塊的成本將有望掌握在1.5美元到2。5美元之間。分析家認(rèn)為,到2006年,ZigBee設(shè)備將會(huì)達(dá)到每年4億臺(tái)的市場規(guī)模.估計(jì)4~5年內(nèi),每個(gè)家庭將會(huì)安裝大約50個(gè)ZigBee設(shè)備,最終達(dá)150個(gè)ZigBee設(shè)備6~7年內(nèi)占據(jù)家庭自動(dòng)化市場的三分之二。但是也有人認(rèn)為:ZigBee(cuò)幾年前剛消滅時(shí),它的支持者曾設(shè)想這種基于IEEE802。15.4規(guī)范的無線技術(shù)擁有潛在的巨大市場。但現(xiàn)在看來當(dāng)時(shí)的設(shè)想并沒有成為現(xiàn)實(shí),目前有消息稱由于芯片廠商推遲出貨,因而ZigBee的前景并不像先前設(shè)想的那樣一帆風(fēng)順。UWB:前途無量受困爭戰(zhàn)UWB是一種無載波通信技術(shù),它不采納正弦載波,而是利用納秒至微微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),因此其所占的頻譜范圍很寬。UWB可在格外寬的帶寬上傳輸信號(hào),美國FCC對UWB的規(guī)定為:在3。1~10.6GHz頻段中占用500MHz以上的帶寬。由于UWB可以利用低功耗、低簡潔度放射/接收機(jī)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸而在近年來得到飛快進(jìn)展。它在格外寬的頻譜范圍內(nèi)采納低功率脈沖傳送數(shù)據(jù)而不會(huì)對常規(guī)窄帶無線通信系統(tǒng)造成大的干擾,并可充分利用頻譜資源?;冢誛B技術(shù)而構(gòu)建的高速率數(shù)據(jù)收發(fā)機(jī)有著廣泛的用途,從無線局域網(wǎng)到Adhoc網(wǎng)絡(luò),從移動(dòng)IP計(jì)算到集中式多媒體應(yīng)用等。UWB技術(shù)具有系統(tǒng)簡潔度低,放射信號(hào)功率譜密度低,對信道衰落不敏感,低截獲能力,定位精度高等優(yōu)點(diǎn),尤其適用于室內(nèi)等密集多徑場所的高速無線接入,格外適于建立一個(gè)高效的無線局域網(wǎng)或無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)。UWB標(biāo)準(zhǔn)于2005年確定,但其中顯然不只是技術(shù)緣由,以Intel與TI為代表的MBOA提案,以及以摩托羅拉與XSI為代表的DS-CDMA提案是兩種技術(shù)特性完全不同的方案,UWB標(biāo)準(zhǔn)只能二選其一。不過最近無線電制造商PulseLink對外宣布,它已經(jīng)找到一種途徑,允許基于不同技術(shù)的UWB系統(tǒng)共存。該公司正籌備向IEEE802。15.3a任務(wù)組成員簡略講解它的公共信號(hào)協(xié)議(CSP),該協(xié)議使原本相互沖突的多種UWB物理層可以共存。PulseLink盼望協(xié)調(diào)UWB的進(jìn)展步伐,同時(shí)回避相互競爭的UWB標(biāo)準(zhǔn)提案之間的分歧.一些產(chǎn)業(yè)觀察家贊同PulseLink的提議,認(rèn)為這為采納不同的實(shí)體層制造了整合的機(jī)會(huì),因而使UWB的創(chuàng)新態(tài)勢得以連續(xù).但另一方面,其它人質(zhì)疑在缺乏互通條件下共存沒有什么價(jià)值,并認(rèn)為這會(huì)產(chǎn)生鼓勵(lì)開發(fā)多種PHY的負(fù)面效果.這最終會(huì)增加OEM廠商的負(fù)擔(dān),由于他們必須支持多種PHY.PulseLink聲稱不會(huì)偏袒已經(jīng)提交給IEEE的任何一種UWB技術(shù)。802。15.3a小組曾試圖為這種高速個(gè)域網(wǎng)技術(shù)定義一個(gè)物理層,但由于雙方拒絕做出妥協(xié),這項(xiàng)努力被迫擱淺。最壞的結(jié)果可能是兩大陣營將定義各自的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn),而由市場決定存亡。Wi—Fi:進(jìn)展飛快瓶頸猶存Wi-Fi熱點(diǎn)是通過在互聯(lián)網(wǎng)連接上安裝訪問點(diǎn)來創(chuàng)建的。這個(gè)訪問點(diǎn)將無線信號(hào)通過短程進(jìn)行傳輸,一般掩蓋300英尺.當(dāng)一臺(tái)支持Wi-Fi的設(shè)備遇到一個(gè)熱點(diǎn)時(shí),這個(gè)設(shè)備可以用無線方式連接到那個(gè)網(wǎng)絡(luò)。大部分熱點(diǎn)都位于供大眾訪問的地方,例如機(jī)場、咖啡店、旅館、書店以及校內(nèi)等等,很多家庭和辦公室也擁有Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)?;ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商(ISP)會(huì)在用戶連接到互聯(lián)網(wǎng)時(shí)收取肯定費(fèi)用。Wi-Fi也存在著一些問題:*昂揚(yáng)的價(jià)格讓消費(fèi)者止步不前;*Wi-Fi的運(yùn)營商很多,成為一個(gè)運(yùn)營商的客戶并不能共享其它運(yùn)營商的資源;*公共Wi—Fi服務(wù)的目標(biāo)消費(fèi)群體-—那些拿著筆記本計(jì)算機(jī)四處游走,并且需要抓緊每一分鐘時(shí)間上網(wǎng)的人——其實(shí)少之又少;*城市地區(qū)的空域有限,這意味著利用Wi—Fi上網(wǎng)將格外擁擠;*Wi-Fi的平安問題受到了業(yè)界以及一些國家的質(zhì)疑.從整體來看,Wi—Fi在短期內(nèi)還不能成為商家的取款機(jī)。無線熱點(diǎn)還不能吸引大量的用戶群體,消費(fèi)者對于Wi—Fi熱點(diǎn)的渴望并不像商家期盼的那樣強(qiáng)烈,這正是Wi-Fi很難帶來贏利的根本緣由.就國內(nèi)而言,Wi-Fi熱點(diǎn)要想在中國取得突破性的進(jìn)展,電信運(yùn)營商之間必須首先簽署漫游協(xié)議,允許用戶通過不同的熱點(diǎn)訪問互聯(lián)網(wǎng)。藍(lán)牙:應(yīng)用飛快挑戰(zhàn)仍多藍(lán)牙技術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范,其實(shí)質(zhì)內(nèi)容是為固定設(shè)備或移動(dòng)設(shè)備之間的通信環(huán)境建立通用的無線電空中接口,將通信技術(shù)與計(jì)算器技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合起來,使各種3C設(shè)備在沒有電線或電纜相互連接的情況下,能在近距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)相互通信或操作,是一種低成本、低功率無線「線纜替代」技術(shù)。其傳輸頻段為全球公眾通用的2.4GHzISM頻段,供應(yīng)1Mbps的傳輸速率和10m—100m的傳輸距離。雖然目前市場中并沒有完全成品化的藍(lán)牙產(chǎn)品消滅,但人們已經(jīng)為它規(guī)劃了幾乎是無處不在的應(yīng)用場景,如三合一電話、Internet網(wǎng)橋、個(gè)人數(shù)據(jù)交換、替代多種設(shè)備間的傳輸電纜等等。但是,畢竟是什么因素制約了藍(lán)牙產(chǎn)品的推出呢?答案可能是:芯片大小和價(jià)格難以下調(diào)、抗干擾能力不強(qiáng)、傳輸距離太短、信息平安和生態(tài)平安問題可疑等等。另外,由于兼容性不好,也造成銷售形勢很不樂觀。比如不少藍(lán)牙耳機(jī)與部分電話之間無法實(shí)現(xiàn)正常通信,令個(gè)人和企業(yè)消費(fèi)者深感不便。另外連接兩臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備的操作過程比較簡潔,也阻礙了它的推廣應(yīng)用.此外隨著其它無線連接技術(shù)的不斷涌現(xiàn),802。11無線局域網(wǎng)在高端市場和ZigBee在低端市場的擠壓也讓藍(lán)牙備感失落。NFC:依附還是超越?NFC是由飛利浦、諾基亞和索尼主推的一種類似與RFID(非接觸式射頻識(shí)別)的短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)想如下場景:消費(fèi)者在支付消費(fèi)款項(xiàng)時(shí),只需要拿信用卡在采納了NFC技術(shù)的設(shè)備前晃一下即可.一些用戶可能會(huì)認(rèn)為,需要把信用卡插入設(shè)備中,但是這毫無必要,由于卡與設(shè)備是無線連接的。NFC給人的第一印象可能是RFID和藍(lán)牙的混合繼承物,但事實(shí)上它有很多的潛在功能格外引入注目,尤其是當(dāng)它被作為其它無線技術(shù)聯(lián)結(jié)點(diǎn)的時(shí)候。和RFID不同,NFC采納了雙向的識(shí)別和連接。NFC有三種應(yīng)用類型:*設(shè)備連接。除了無線局域網(wǎng),NFC也可以簡化藍(lán)牙連接.比如,諾基亞N—Gage的玩家們可以把N-Gage放在肯定距離以內(nèi)自動(dòng)完成聯(lián)機(jī),而不必要通過選擇N-Gage菜單選項(xiàng)中的「Host」、「Join」來完成聯(lián)機(jī).手提電腦用戶如果想在機(jī)場上網(wǎng),他只需要走近一個(gè)Wi-Fi熱點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn).*實(shí)時(shí)預(yù)定.飛利浦和諾基亞對于NFC的這種應(yīng)用抱有格外樂觀的態(tài)度。比如,海報(bào)或展覽信息背后貼有特定芯片,利用含NFC協(xié)議的手機(jī)或PDA,便能取得簡略信息,或是立即聯(lián)機(jī)使用信用卡進(jìn)行票卷購買.而且,這些芯片無需獨(dú)立的能源.*移動(dòng)商務(wù)。前面所描述的非接觸智能卡在交易中的應(yīng)用就是一個(gè)很好的例子,而且諾基亞已經(jīng)在香港和奧蘭多成功進(jìn)行過類似的商業(yè)實(shí)驗(yàn).NFC具有很多技術(shù)優(yōu)勢,雖然NFC似乎是一項(xiàng)正在尋求實(shí)現(xiàn)的技術(shù),但是它卻是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的問題解決者。例如,NFC可以讓用戶無需輸入網(wǎng)址便可連接WAP站點(diǎn),從而解決了困擾無線上網(wǎng)的用戶接口問題。在移動(dòng)商業(yè)領(lǐng)域的兼容性方面,非接觸性付款技術(shù)已經(jīng)推動(dòng)了商業(yè)的進(jìn)展,尤其在亞洲的公共運(yùn)輸系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。此外,NFC和索尼的FeliCa支付系統(tǒng)、非接觸性支付的ISO標(biāo)準(zhǔn)都是兼容的。從以上的分析來看:一方面,NFC技術(shù)可以刺激藍(lán)牙、Wi-Fi等其它技術(shù)的進(jìn)展;另一方面,NFC技術(shù)的最終實(shí)現(xiàn)也要依靠于這些技術(shù)。可見,NFC與其它無線技術(shù)之間是相互促進(jìn)的關(guān)系。然而,NFC面臨的挑戰(zhàn)也不容回避,前面的家庭無線局域網(wǎng)的應(yīng)用中,數(shù)碼相機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)都默認(rèn)為嵌入了NFC技術(shù)。飛利浦有能力生產(chǎn)并且銷售這種基于NFC的無線設(shè)備,但是這些設(shè)備都帶有USB接口的解密器,用戶必須把解密器插入USB接口中,這樣一來,NFC的簡潔性就蕩然無存了。此外,飛利浦生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備都帶有NFC技術(shù),每個(gè)NFC芯片的成本至少是十美元,這也是一個(gè)令人頭疼的問題??偠灾宸N技術(shù),各有所長,也各有所短,對于技術(shù)專家盼望五種技術(shù)合而為一,實(shí)現(xiàn)無縫兼容的想法,在將來很長的一段時(shí)間內(nèi)可能還只是一個(gè)美妙的愿望。但是,無論如何標(biāo)準(zhǔn)林立的無線連接市場已不需要新加入者,我們所要做的是完善而非創(chuàng)新.—---來自網(wǎng)絡(luò)UWB的進(jìn)展Wimedia聯(lián)盟2008年12月23日UWB是一種無線超寬帶技術(shù),而Wimedia聯(lián)盟的主要工作就是推動(dòng)這種技術(shù)的商用化?!八淖罱K目標(biāo)是去除電纜,UWB技術(shù)已經(jīng)很成熟,現(xiàn)在欠缺的是認(rèn)知度”,11月20日,wimedia聯(lián)盟中國分支的負(fù)責(zé)人劉挺告知本刊記者。如果要將UWB的殺手級(jí)應(yīng)用做一番描述,那么非幻燈片莫屬??梢栽O(shè)想在會(huì)場上,演講嘉賓的個(gè)人筆記本與會(huì)場幻燈片之間的煩瑣的線路連接,假如每個(gè)嘉賓的筆記本上內(nèi)設(shè)UWB芯片,那么這些線路將會(huì)消滅。成立于2006年,Wimedia聯(lián)盟中國支部始終從各種層面推動(dòng)UWB的產(chǎn)業(yè)化。標(biāo)準(zhǔn)之爭Wimedia聯(lián)盟是一個(gè)國際性的組織,主導(dǎo)企業(yè)為Intel,旗下匯合了HP、柯達(dá)、三星、諾基亞等十幾個(gè)知名廠家。這是一個(gè)強(qiáng)大的陣營,在最初的幾年里,始終在爭取標(biāo)準(zhǔn)。另外一個(gè)陣營的代表為摩托羅拉,主導(dǎo)的無線寬帶屬于不同的制式和定義,因此,這兩個(gè)陣營開頭了標(biāo)準(zhǔn)之爭。直到2006年,Intel陣營取得了成功,并且被容納進(jìn)了ISO的國際體系,UWB超寬帶的無線技術(shù)得到了統(tǒng)一的定義。此后,無線超寬帶在國際上取得了長足進(jìn)展,表現(xiàn)在2006年之初,標(biāo)準(zhǔn)形成之時(shí),還沒有任何芯片的生產(chǎn),而到了2008年,芯片的生產(chǎn)達(dá)到了100萬片。在國外UWB是一種成熟的應(yīng)用。劉挺舉了個(gè)例子:“家庭里播放藍(lán)光碟片,必須在電視顯示屏和藍(lán)光播放器之間有電纜的連接,但是在藍(lán)光播放器上設(shè)置了UWB芯片,高清楚的錄像也會(huì)投射在電視顯示屏上?!盪WB的實(shí)質(zhì)是“無線高清的大文件的高速傳輸"。此外,國外高清電纜的成本達(dá)到一米一百多美元,使用UWB來替代電纜,不僅使家庭變得美觀,而且在芯片價(jià)格從15美元下降到4美元的時(shí)候,不失為家庭的一種選擇.Wimedia聯(lián)盟除了統(tǒng)一無線超高速寬帶的標(biāo)準(zhǔn)外,還統(tǒng)一了一些與UWB技術(shù)形成沖突的其他相關(guān)技術(shù)。整個(gè)技術(shù)底層的平臺(tái)上,有應(yīng)用平臺(tái),其中包括了UWB、藍(lán)牙和其他的兩種技術(shù).他們在過去與UWB的使用有很大的沖突,Wimedia聯(lián)盟通過在同一平臺(tái)上整合了這些技術(shù),給各個(gè)技術(shù)劃定“監(jiān)管范圍",使他們?nèi)¢L補(bǔ)短.“經(jīng)歷了四年的標(biāo)準(zhǔn)之爭,現(xiàn)在想想沒有什么意義.如果當(dāng)時(shí)嘗試做了產(chǎn)品和進(jìn)展技術(shù),現(xiàn)在應(yīng)該進(jìn)展得更快",劉挺說道。頻段資源任何一種無線帶寬技術(shù)都會(huì)占據(jù)肯定的無線電資源,而這種資源也是國家的“寶貴財(cái)產(chǎn)”,因此也需要規(guī)劃。美國對UWB的頻段給予了較為寬的范圍,這包括從低頻段的3432MHz~7128MHz,到高頻段的7656MHz。歐洲給予低頻段和高頻段的范圍不多,此外,日本和新加坡的情況跟歐洲略有不同。在我國,國家無線管理委員會(huì)給UWB的進(jìn)展劃定了低頻段的4488MHz和高頻段的7656MHz。劉挺告知記者,4488MHz無論在美國、歐洲還是日本新加坡,都是通用的頻段?!斑@種統(tǒng)一可以讓同一款I(lǐng)T產(chǎn)品,在不同的國家都享受UWB傳輸無線高清文件的可能"。利用這個(gè)頻段生產(chǎn)出來的產(chǎn)品價(jià)格合理,“用高頻段標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品價(jià)格也相對昂貴"。爭取無線頻段資源,這也是Wimedia聯(lián)盟中國支部在成立之初始終努力的事情.我國的無線資源頻普資源也有一個(gè)長期的規(guī)劃。如為了進(jìn)展3G,國家無線管理委員會(huì)做出了一些頻段的劃定。對于UWB這種來自國外的先進(jìn)技術(shù),在國內(nèi)如果沒有無線頻普的支持,根本無法進(jìn)展起來。“Wimax就是一個(gè)例子",因此,Wimedia聯(lián)盟中國支部自成立以來,不斷地與國家無線管理委員會(huì)溝通,盼望能促成“中國無線超寬帶頻譜的出臺(tái),這樣利于這個(gè)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展”。經(jīng)過不斷地溝通,4488MHz頻段規(guī)劃給了UWB的進(jìn)展,使用期限到2010年.劉挺說:“如果到了2010年,UWB在頻譜如果干擾不大,市場做得很好,那么這些頻段還可以連續(xù)使用下去?!边\(yùn)作聯(lián)盟記者得知,Wimedia聯(lián)盟中的某個(gè)廠家也未能幸免金融風(fēng)暴的沖擊,根本緣由是投資方破產(chǎn)。產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟中的諸多廠家,如NEC、東芝、戴爾、intel等,都有專門的研發(fā)機(jī)構(gòu),或者專門投錢到某些芯片小公司,做UWB的研發(fā),有的之前已經(jīng)投入了幾年甚至是上十年的時(shí)間。而且,他們在世界各地,有專門的人去做市場推廣。國家的頻段資源的劃撥,給這個(gè)產(chǎn)業(yè)的投入增加了很多風(fēng)險(xiǎn),但是那些國際大廠商還是情愿在這上面投入。在我國,經(jīng)過兩年的進(jìn)展,加入聯(lián)盟的除了聯(lián)想和另一家風(fēng)投小廠商外,其余的如中科院微電所、一些高校等都是討論機(jī)構(gòu).劉挺分析了緣由:“國內(nèi)企業(yè)很多都是看到利益才會(huì)切入這個(gè)產(chǎn)業(yè),一般不會(huì)投入大量的資金去做研發(fā)。因此,國內(nèi)在研發(fā)、專利和標(biāo)準(zhǔn)上的話語權(quán)相對較弱?!盪WB的進(jìn)展,美國已經(jīng)比我們超出了五年.這種技術(shù)由于先天的優(yōu)勢,“在認(rèn)知度上得到了提高,那么,話語權(quán)還是在國際廠商的手里?!痹冢祝閙edia聯(lián)盟中,奉行的是專利共享原則,也就是說,進(jìn)入聯(lián)盟的廠家,可以免費(fèi)或者花很低的費(fèi)用享受先進(jìn)的技術(shù)?!皩@M可能的共享,盡可能的低價(jià),這是美國運(yùn)作聯(lián)盟的方式,開放式的,對于整個(gè)產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)具有樂觀作用。"劉挺說道。目前Wimedia聯(lián)盟中國分支在國內(nèi)的事業(yè)開頭起步,他們做了兩件卓有成效的事情:一是與無線電管理委員會(huì)進(jìn)行溝通,獲得了無線頻譜資源;另一個(gè)就是吸引了一些廠商和討論機(jī)構(gòu)的參加.“2009年,我們會(huì)嘗試做一些轉(zhuǎn)變,如與國內(nèi)的企業(yè)和高校聯(lián)手,進(jìn)行投資,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的運(yùn)作。UWB是一種好技術(shù),進(jìn)一步提高它的認(rèn)知度,惠及更多的人?!眲⑼Ω嬷究浾?。UWB壽終正寢轉(zhuǎn)世投胎藍(lán)牙/無線USB2009年6月14日UWB超寬頻技術(shù)曾被認(rèn)為是短距離無線傳輸技術(shù)的將來主流,但由于應(yīng)用普及進(jìn)程緩慢,再加上去年以來全球經(jīng)濟(jì)形勢的影響,整個(gè)UWB技術(shù)同盟已經(jīng)趨于瓦解。去年11月,UWB掌握器芯片市場的領(lǐng)先廠商WiQuest公司倒閉,Intel隨后也宣布停止開發(fā)UWB芯片,讓這一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)進(jìn)入了名存實(shí)亡的尷尬狀態(tài)。本周一,UWB技術(shù)推廣組織WiMedia聯(lián)盟宣布,已經(jīng)和相關(guān)組織達(dá)成了UWB技術(shù)規(guī)范的轉(zhuǎn)讓協(xié)議。WiMedia聯(lián)盟將把現(xiàn)有UWB技術(shù)規(guī)范,以及尚處開發(fā)過程中的UWB將來框架技術(shù)全部轉(zhuǎn)讓給三大相關(guān)組織:藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)、無線USB促進(jìn)組(WirelessUSBPromoterGroup)以及USB開發(fā)論壇(USB—IF)。在完成這些技術(shù)轉(zhuǎn)移以及一些剩余的營銷和管理工作后,WiMedia聯(lián)盟組織就會(huì)永久性停止運(yùn)作。這一消息從根本上來說,意味著UWB作為一項(xiàng)獨(dú)立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的正式消亡。但其技術(shù)并不會(huì)被行業(yè)棄用,而是以其他無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)底層技術(shù)的形式連續(xù)被眾廠商使用。WiMedia聯(lián)盟總裁StephenWood表示,UWB技術(shù)的規(guī)范開發(fā)和產(chǎn)品推廣已經(jīng)告一段落。從現(xiàn)在的情況來看,將UWB技術(shù)融入其他相關(guān)技術(shù)組織進(jìn)行后續(xù)開發(fā)效率更高。UWB技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被嵌入到無線USB技術(shù)當(dāng)中,而使用藍(lán)牙協(xié)議的UWB傳輸技術(shù)也應(yīng)用在望。由于WiMedia聯(lián)盟廠商基本也都是另外幾家無線傳輸技術(shù)組織的成員,該聯(lián)盟的倒臺(tái)并不會(huì)對這些技術(shù)的將來進(jìn)展產(chǎn)生太大影響。UWB要走向死亡了嗎?2009年11月4日由于WiMedia聯(lián)盟在三月時(shí)決定打烊,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(BluetoothSIG)已經(jīng)擱置了全部接受超寬帶(ultrawideband,UWB)技術(shù)規(guī)格的計(jì)劃;該藍(lán)牙技術(shù)組織目前正在簡略討論60GHz技術(shù),考慮將其應(yīng)用在將來的高速藍(lán)牙規(guī)格中。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的上述決定,讓標(biāo)準(zhǔn)UWB無線技術(shù)又與死神靠近了一些;而UWB曾被視為高傳輸速率無線技術(shù)的優(yōu)先方案?,F(xiàn)在60GHz看起來成為矚目焦點(diǎn),但也有人關(guān)注,該技術(shù)可能會(huì)遭遇跟UWB相同的命運(yùn).據(jù)了解,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟曾要求WiMedia技術(shù)的利益相關(guān)人采納跟藍(lán)牙一樣的免授權(quán)費(fèi)模式,這主要是讓藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟能夠以目前管理藍(lán)牙技術(shù)的相同方法,來

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