無(wú)線連接技術(shù)：數(shù)字化家庭的核心

數(shù)字家庭的各個(gè)設(shè)備可通過(guò)無(wú)線連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)互操作，與目前的家電存在應(yīng)用上的本質(zhì)區(qū)別。因此Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee等能實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)傳輸速率和距離的多種技術(shù)也針對(duì)家具中不同的應(yīng)用場(chǎng)景而出現(xiàn)。

數(shù)字化家庭的概念和雛形早在數(shù)年前就由電子和IT技術(shù)的先驅(qū)們提出，其主要指代一種由家電、PC、移動(dòng)設(shè)備、傳感器和安防監(jiān)控設(shè)備等構(gòu)成的全自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)；所有終端均可通過(guò)統(tǒng)一或兼容的通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫透明連接。例如各個(gè)房間內(nèi)都可以接收某臺(tái)電腦中的音視頻和圖片；整個(gè)家居環(huán)境均實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋；相機(jī)、手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備中的文件可隨意發(fā)送至某臺(tái)電腦；房屋內(nèi)部無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）可根據(jù)環(huán)境中的人員密度和位置調(diào)節(jié)溫度和照明，而屋外的傳感器則可對(duì)可能的安全隱患（如非法侵入等）發(fā)出預(yù)警。數(shù)字家庭的各個(gè)設(shè)備可通過(guò)無(wú)線連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)互操作，與目前的家電存在應(yīng)用上的本質(zhì)區(qū)別。因此Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee等能實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)傳輸速率和距離的多種技術(shù)也針對(duì)家具中不同的應(yīng)用場(chǎng)景而出現(xiàn)。

備受爭(zhēng)議的UWB

UWB（Ultra-Wideband，超寬帶）是一種高效的低功耗寬帶無(wú)載波通信技術(shù)，其與傳統(tǒng)無(wú)線電技術(shù)的顯著區(qū)別在于，后者通過(guò)變化正弦波的功率水平、頻率或相位等傳遞信息；而UWB不使用載波，其在特定的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生脈沖式無(wú)線電能量，并占據(jù)較大的帶寬進(jìn)行脈沖定位（Pulse-Position）或時(shí)域調(diào)制（Time-Modulation），從而使耗電量顯著減小。UWB的傳統(tǒng)應(yīng)用是非合作式雷達(dá)（Non-Cooperative Radar）成像、傳感器數(shù)據(jù)采集、高精度定位和目標(biāo)追蹤等。在日常應(yīng)用領(lǐng)域中，由于各國(guó)對(duì)信號(hào)發(fā)射水平的限制，UWB定位于針對(duì)短距的室內(nèi)無(wú)線應(yīng)用，如無(wú)線顯示技術(shù)和攝像頭、無(wú)線打印技術(shù)、無(wú)線音頻傳輸?shù)�。�?jù)稱2008年下半年會(huì)推出UWB與藍(lán)牙的整合標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)不同尺寸數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝�率�?/p>

UWB技術(shù)曾被推為IEEE 802.15.3a個(gè)人局域網(wǎng)（PAN，Personal Area Network）標(biāo)準(zhǔn)草案，但經(jīng)過(guò)數(shù)年的時(shí)間仍未見(jiàn)任何進(jìn)展，整個(gè)過(guò)程幾近停滯，終于在2006年，IEEE 802.15.3a工作組宣告解散。主要原因在于UWB雖然在傳輸手段上有很大優(yōu)勢(shì)，但也有其難以解決的缺陷。通過(guò)UWB實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸與同一波段內(nèi)的傳統(tǒng)窄帶方式或連續(xù)載波沒(méi)有過(guò)多的干擾，但研究顯示，大量的UWB收發(fā)器會(huì)使噪音水平顯著上升，給通訊系統(tǒng)帶來(lái)很大負(fù)擔(dān)并影響其穩(wěn)定性，而一些測(cè)試結(jié)果也顯示其無(wú)論是傳輸速率還是傳輸距離均遠(yuǎn)低于預(yù)期。2006年基于UWB技術(shù)的Belkin無(wú)線USB Hub測(cè)試中，傳輸速率未超過(guò)6.35Mbps，而且接通范圍只有幾英尺，與當(dāng)時(shí)宣稱的30英尺距離以及480Mbps速率相差甚遠(yuǎn)。博通（BroADCom）公司大中國(guó)區(qū)總經(jīng)理梁宜認(rèn)為，UWB主要困境一個(gè)是傳輸距離和速率，第二是抗干擾的問(wèn)題，而且缺乏對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能的支持，幾個(gè)方面的原因造成了這個(gè)結(jié)果�？赡壳坝譀](méi)有其他可替代的技術(shù)出現(xiàn)，所以Wi-Fi在這方面開(kāi)始逐漸被看好。但同時(shí)也有許多分析人士認(rèn)為，Belkin產(chǎn)品的測(cè)試并不是認(rèn)證性測(cè)試，其試驗(yàn)的正確性值得商榷，測(cè)試失敗也只能說(shuō)明Belkin的產(chǎn)品不能達(dá)到要求，而不一定是技術(shù)本身的問(wèn)題。

Wi-Fi是否會(huì)成為家網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

Wi-Fi與UWB、ZigBee、藍(lán)牙等針對(duì)PAN技術(shù)的定位不同，主要用于無(wú)線局域網(wǎng)連接。根據(jù)IEEE802.11n版草案，速度可高達(dá)200 Mbps，充足的帶寬可較容易地實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)瀏覽和在計(jì)算機(jī)之間傳送文件和數(shù)據(jù)。

梁宜認(rèn)為Wi-Fi在網(wǎng)絡(luò)方面的功能已經(jīng)十分成熟，傳輸速率也比較讓人滿意，當(dāng)然802.11a/b/g只有數(shù)十兆的帶寬還是明顯不夠的，即將確定正式技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的802.11n和MIMO就將十分適合這種應(yīng)用；而且在商業(yè)方面，其軟件技術(shù)增加了增值服務(wù)的可能性。目前包括博通在內(nèi)的廠商都在嘗試把802.11n引至消費(fèi)電子產(chǎn)品中來(lái)，難點(diǎn)之一在于其數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｔ诿绹?guó)這個(gè)問(wèn)題還不是十分突出，因?yàn)樗麄兊姆课萁Y(jié)構(gòu)主要是木制，所以數(shù)據(jù)傳輸較簡(jiǎn)單，而在中國(guó)和亞太地區(qū)以水泥和混凝土為主的建筑里就更困難一點(diǎn)，所以博通正在把它作為一個(gè)研究方向。不能說(shuō)802.11n將來(lái)一定能成為家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)在看來(lái)，與其他技術(shù)相比，802.11n處于一個(gè)十分領(lǐng)先的位置。