藍(lán)牙與WUSB聯(lián)袂實(shí)現(xiàn)完美的UWB連接

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  隨著人們對(duì)便攜式數(shù)字媒體設(shè)備的消費(fèi)需求不斷增長,以及這些設(shè)備存儲(chǔ)能力的大幅度提高,連接問題也變得日益突出。越來越多的用戶需要在各種設(shè)備之間傳輸文件,如:從手機(jī)到膝上型電腦、從PC到MP3 播放器,乃至從數(shù)碼相機(jī)到手機(jī)等,不勝枚舉。僅僅擁有一大堆數(shù)字設(shè)備已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,當(dāng)今的用戶還要求它們能夠“融洽相處”。技術(shù)愛好者可能會(huì)由此聯(lián)想到梅特卡夫定律:網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值與網(wǎng)絡(luò)中能夠相互通信的節(jié)點(diǎn)數(shù)的平方成正比。

  對(duì)于無線手持終端制造商來說,新的連接需求既提出了挑戰(zhàn)又帶來了商機(jī)。首要挑戰(zhàn)是找到一種速度足夠快的手機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸方式,以便在合理的時(shí)間內(nèi)傳輸大型音樂及視頻文件,同時(shí)仍然保持其手機(jī)之間的語音通信質(zhì)量。同時(shí),創(chuàng)造出一個(gè)將手機(jī)同無縫個(gè)人域網(wǎng)有機(jī)組合的新模式也會(huì)給無線手持終端制造商帶來巨大商機(jī)。

  在過去幾年中,藍(lán)牙技術(shù)成為了市場(chǎng)中最主要的短距離無線技術(shù)。這種技術(shù)主要用作手持終端之間的鏈接,不過越來越多的PC、MP3播放器以及數(shù)碼相機(jī)也在采用這種技術(shù)。

  不過,眾所周知,在藍(lán)牙技術(shù)處于開發(fā)階段時(shí),手機(jī)內(nèi)存與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力還比較低,而且不具備捕獲靜止圖像和視頻剪輯的能力。因此,藍(lán)牙的設(shè)計(jì)并未考慮到在標(biāo)準(zhǔn)尺寸的無線手持終端中集成幾十甚至幾百兆內(nèi)存的新技術(shù),它只是用于為語音呼叫以及相對(duì)較小的數(shù)據(jù)文件實(shí)現(xiàn)低成本、低功耗、高質(zhì)量的傳輸而構(gòu)建的adhoc網(wǎng)絡(luò)。即使是采用新 EDR 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 1~3Mbit/s 最大傳輸速率,如果要傳輸最具有更高存儲(chǔ)能力的新型手機(jī)中所保存的大型文件,藍(lán)牙仍然需要浪費(fèi)用戶很長的時(shí)間。

  5月初,由3400多家推廣商、關(guān)聯(lián)公司以及成員公司組成的藍(lán)牙特別興趣小組(Bluetooth SIG) 在克服該技術(shù)傳輸速度局限的戰(zhàn)斗中取得一項(xiàng)重大突破。SIG 宣布與無線超寬帶 (UWB) 開發(fā)商結(jié)盟。該項(xiàng)舉措得到了 WiMedia 的支持——WiMedia 是最近與多頻帶 OFDM 聯(lián)盟 (MBOA) 合并的一個(gè)組織,以 TI、Intel、微軟、諾基亞、三星及索尼等多家公司為首要的支持者。此次藍(lán)牙 SIG 與 UWB 的聯(lián)姻意在將藍(lán)牙驗(yàn)證過的應(yīng)用層及認(rèn)證程序與 UWB 每秒 200Mbit/s 或更高的傳輸速率結(jié)合起來。

  在宣布結(jié)盟消息時(shí),藍(lán)牙SIG也承認(rèn)在實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙與UWB “幸福聯(lián)姻”之前仍然需要解決多個(gè)問題,如來自 WLAN、WiMax 與新移動(dòng)頻帶的潛在干擾以及 UWB 缺少全球頻譜分配等等。不過,大家相信這些問題會(huì)很快得到解決。結(jié)合藍(lán)牙/UWB 技術(shù)的設(shè)備隨后可以讓用戶們?cè)谑謾C(jī)與其他設(shè)備之間輕松而快速地傳輸文件,消費(fèi)者們也不必在焦急地等待。

  未來發(fā)展

  不過,關(guān)鍵是藍(lán)牙和UWB仍未完全解決實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)中心的問題。一個(gè)顯著趨勢(shì)是個(gè)人電腦會(huì)成為第一個(gè)全面、統(tǒng)一采用UWB 的平臺(tái),包括其相關(guān)外設(shè)。這一點(diǎn)值得大書特書,因?yàn)檫^去 PC 是市場(chǎng)中各種數(shù)字設(shè)備的主要重心(另一個(gè)是手機(jī))。對(duì)于正在考慮采用 UWB 的其他市場(chǎng)領(lǐng)域來說,無論藍(lán)牙/UWB 如何美妙,在融入大行其道的臺(tái)式電腦之前,這對(duì)組合仍然會(huì)面臨邊緣化的尷尬。

  對(duì)于PC,最近作為PC中高速率、短距離無線連接標(biāo)準(zhǔn)得到廣泛支持的 UWB 協(xié)議是基于 UWB/WiMedia 的 WUSB (Wireless USB over UWB/WiMedia)。以 USB 2.0的成功(速度高達(dá)每秒 480Mbit/s)為基礎(chǔ),能達(dá)到相同速率的 WUSB是 PC 中普遍采用的有線 USB 的自然而然發(fā)展方向。由于消除了設(shè)備之間的線纜和連接器,因而 WUSB 提高了價(jià)值。隨著各類 USB 連接器(包括標(biāo)準(zhǔn)及專用連接器)不斷投入應(yīng)用,這是一種強(qiáng)大的價(jià)值定位。Intel、TI、NEC、飛利浦等廠商為首的 WUSB 推廣組織已經(jīng)承諾將 WiMedia/MBOA 標(biāo)準(zhǔn)用作該應(yīng)用的基礎(chǔ)。

  對(duì)于手機(jī)制造商與藍(lán)牙SIG來說,WUSB在 PC 中的預(yù)期普及速度使它們身陷尷尬境地。一方面,為了滿足新的無線硬件的傳輸速度需求,手機(jī) OEM 廠商希望加入到WUSB 更新?lián)Q代的潮流中來。而另一方面,主要的手機(jī)制造商已經(jīng)在設(shè)計(jì)及開發(fā)依賴藍(lán)牙技術(shù)的手機(jī)和應(yīng)用中投入了大量金錢和時(shí)間。他們相信藍(lán)牙是成熟而可依賴的連接解決方案。他們也知道已經(jīng)有 2.5億用戶在使用內(nèi)置藍(lán)牙技術(shù)的終端設(shè)備,而且他們對(duì)藍(lán)牙的工作方式及用戶界面已是了如指掌。

  新選擇

  手機(jī)廠商認(rèn)為WUSB與藍(lán)牙是非此即彼的選擇,這種傳統(tǒng)的思維方式在很大程度上造就了其今天的尷尬局面。按照這種思維方式,如果我們?cè)谑謾C(jī)中集成藍(lán)牙和UWB,我們就可以實(shí)現(xiàn)高速連接,同時(shí)從 OEM 廠商及消費(fèi)者對(duì)藍(lán)牙技術(shù)的投資上獲得最大利益。但是,如果在兼容 UWB 的同時(shí)選擇 WUSB,我們才可以接入更多設(shè)備,但其中大部分設(shè)備提供的連接解決方案只能以獲得高度成功的 USB 的升級(jí)產(chǎn)品為基礎(chǔ)。

  值得權(quán)衡的第三種選擇是在單個(gè)連接解決方案中整合藍(lán)牙、USB以及UWB,從而同時(shí)獲得兩方面的最大優(yōu)勢(shì)。為什么USB 和藍(lán)牙必然是非此即彼的選擇呢?為什么不能在手機(jī)中同時(shí)集成兩者,從而以最低的連帶成本利用每項(xiàng)技術(shù)的獨(dú)特功能為OEM 廠商及無線用戶帶來綜合利益呢?

  從技術(shù)角度來看,這三種解決方案都不難實(shí)現(xiàn)。藍(lán)牙可以用作高速(如文件傳輸)及低速(如耳機(jī)至手機(jī)的語音信道)傳輸?shù)膽?yīng)用接口。此外,它還可以用于控制與網(wǎng)絡(luò)維護(hù)任務(wù)。實(shí)現(xiàn)高速傳輸?shù)淖畹讓?underlyinglayer)是 WUSB/UWB 組合物理層。利用 WUSB 作為實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ),根據(jù) PAN 傳輸?shù)膶?duì)端設(shè)備具有的功能,高速數(shù)據(jù)傳輸可以由藍(lán)牙或 WUSB 處理。在低數(shù)據(jù)速率時(shí)能夠最有效處理的語音呼叫及特定的數(shù)據(jù)傳輸則通過藍(lán)牙進(jìn)行。

  事實(shí)上,對(duì)于在保持藍(lán)牙優(yōu)勢(shì)、保護(hù)藍(lán)牙投資的同時(shí)提高數(shù)據(jù)傳輸速率這個(gè)難題,這種組合方式似乎是一種自然而然的解決方案。藍(lán)牙和WUSB接口都可以與UWB有效配合。如果配置在一起,這兩種技術(shù)可以共享相同的硬件,兩接口獲得一個(gè)通用的應(yīng)用層,從而使用戶能夠獲得每一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

  對(duì)于移動(dòng)電話消費(fèi)者來說,這種功能組合可以在各種情況下提供透明連接解決方案。手機(jī)消費(fèi)者可以在車中進(jìn)行免提通話并享受藍(lán)牙帶來的其他功能。而且,無需對(duì)技術(shù)有任何了解,消費(fèi)者可以使用同一部手機(jī)向PC傳輸或接收來自PC 的數(shù)碼照片,與 PC 同步收發(fā)電子郵件,或者與不同系列的手機(jī)間交換彩鈴。

  對(duì)于手機(jī)OEM廠商來說,這些主要技術(shù)的組合可以實(shí)現(xiàn)與各種其他設(shè)備的連接,同時(shí)能夠繼續(xù)利用對(duì)藍(lán)牙的現(xiàn)有投資。手機(jī)仍然可以向后兼容市場(chǎng)中已經(jīng)存在的設(shè)備,而且可以有效連接耳機(jī)等無需高速數(shù)據(jù)速率的未來產(chǎn)品。同時(shí),還可以與PC 和眾多相關(guān)數(shù)字產(chǎn)品(數(shù)碼相機(jī)、MP3 播放器等)輕松通信。最重要的是,手持終端的連接可以隨著連接技術(shù)的發(fā)展而得到不斷提高。OEM 廠商可以在市場(chǎng)中快速投放具有藍(lán)牙功能的新型特色手機(jī)以及任何可以用于服務(wù)的高速方案。另外,通過采用基于 WUSB 的藍(lán)牙技術(shù),這種方法能夠在手機(jī)中快速部署 UWB。而在手機(jī)中集成 UWB 的其他方法可能需要在標(biāo)準(zhǔn)化及互操作性問題上進(jìn)行大量的開發(fā)工作,因此效率較低。

  即使是在運(yùn)行WUSB的情況下,藍(lán)牙技術(shù)內(nèi)在的電源管理功能也有助于延長電池使用壽命,因?yàn)楹碾娏勘人{(lán)牙更高的WUSB僅在高速傳輸時(shí)啟動(dòng)。用戶還可以充分利用藍(lán)牙的卓越功能進(jìn)行識(shí)別,并連接至 PAN 范圍內(nèi)的其他設(shè)備。

  PC廠商也可以從藍(lán)牙、WUSB以及UWB 的三方組合中獲得利益。開發(fā)能夠快速連接至包括手機(jī)等在內(nèi)的眾多其他設(shè)備并能向其高速傳輸數(shù)據(jù)的產(chǎn)品才能夠?yàn)?PC 廠商帶來優(yōu)勢(shì)。

  基于WUSB的藍(lán)牙可以創(chuàng)造新的用戶體驗(yàn):手機(jī)成為隨時(shí)隨地都可以使用的簡便設(shè)備。用戶能夠利用藍(lán)牙的卓越功能進(jìn)行識(shí)別,并連接至PAN 范圍內(nèi)的其他設(shè)備。如果加入 LAN 和 WAN 功能,藍(lán)牙與 WUSB 的集成就能使手機(jī)無縫支持無線 PAN 并且與用作海量信息存儲(chǔ)庫的 Workhorse 型 PC 進(jìn)行通信。


----《通信世界》

作者:德州儀器(TI)TamiGaoniFeldman、Danny Kedar、Matt Kurtz、It   

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