从应用与产品面看短距无线传输新趋势

2013-11-07 17:17:45来源: DIGITIMES
    在现代社会中,网路就如同水电一般,是现代人生活不可或缺的重要元素,随着技术进步,人们用来连网的设备不再只是电脑,包含家用电器、医疗仪器、手表/服装...等各种设备都有连网需求,这也间接促使短距无线传输技术应用越来越广,常见的短距离无线传输技术有很多种,像是红外线、蓝牙、UWB、ZigBee、无线射频识别(RFID)、近场通讯(Near Field Communication;NFC)...等,从近年来的应用与发展性来看,蓝牙、NFC与Zigbee是目前最受到业界重视的3种技术。



全球面临气候异常、能源逐渐减少、人口高龄化等议题,促使物联网中家庭自动化(智慧家庭)、智慧电表...等应用变得越发重要,包括Zigbee与蓝牙皆看好此应用的发展趋势。(Microchip)

   
NFC除了作为行动支付应用外,其他消费性电子产品也可能采用NFC技术来作为资料交换和系统启动之用。(NXP)

着眼智慧家庭应用 蓝牙与ZigBee推新版规范

观察这3个技术最新推出的技术标准,可以看到它们皆着眼于健康照护与智慧家庭应用,但在探讨蓝牙、NFC与Zigbee三种技术的最新发展趋势前,得先来看看是什么样的应用模式促使它们受到重视。自从2009年温家宝提出「感知中国」概念后,大陆物联网产业的发展变得相当热门,这股热潮甚至蔓延到全球,而Zigbee因为布建成本低、支援节点数量多、且耗电量低,成为物联网中最常被使用的通讯技术。


Zigbee持续深耕智慧家庭、智慧电网应用

Zigbee发展初期比较多应用于自动化控制领域,如:环境监控、工业自动化...等,在物联网概念兴起后,恰巧全球又面临气候异常、能源逐渐减少、人口高龄化等议题,促使物联网中家庭自动化(智慧家庭)、智慧电表...等应用变得益发重要,看好这股趋势,ZigBee联盟(ZigBee Alliance)在2013年针对相关技术标准进行改版,如:智慧能源管理(Smart Energy Profile,SEP) 2.0、家庭自动化(Home Automation)1.2版。

ZigBee联盟在智慧能源管理上的目标,是希望厂商透过其所制定的规格,让相关产品如智慧电表(Smart Meter)、家用能源监视器(In-home Display)、负载控制器(Load Controller)及能源闸道器(Gateway)等可以互通,与1.0相比,SEP 2.0支援层面更广,像是采用IPv6架构,支援IEEE 802.11(Wi-Fi)、电力线网路(PLC)等通讯技术,方便串接能源耗用设备与电力系统。至于ZigBee Home Automation 1.2新增的几个项目(如:设备配对标准化),不仅简化智慧家庭设备的安装与维护作业,也降低了服务供应商的成本。


蓝牙看好智慧家庭应用

看好智慧家庭应用的不只是Zigbee而已,蓝牙亦是其中之一。蓝牙技术从发展之初便应用在消费性电子产品上,在还没有3G上网与智慧型手机的年代,两只手机或手机与周边配件(如:耳机)如果要交换资料,多半透过蓝牙进行传输。

只不过,蓝牙传统为人所诟病的耗电问题,使其在应用推广上无法更进一步,因此蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)在2010年发布蓝牙4.0版,并加入低耗电的新标准BLE(Bluetooth Low Energy),并分成Bluetooth Smart Ready与Bluetooth Smart两种类形,前者可执行低功耗(BLE)与传统无线的双模模式,后者为只能执行低功耗的单模标准。

BLE问市让蓝牙在医疗与健康照护市场上快速普及,尤其近几年穿戴式装置兴起,加上手机作业系统厂皆已表态原生支援蓝牙技术,只要使用蓝牙技术的装置就可以和行动装置/电脑互连,这样的方便性自然吸引厂商使用,而蓝牙下一个目标就是智慧家庭联网市场。

目前智慧家庭中所使用的设备(如:冰箱、冷气)多半还停留在蓝牙2.0版本,为了提升Bluetooth Smart Ready与这些旧版本的相容性,及强化传输过程中的安全性,蓝牙技术联盟已经着手进行调整,预计今(2013)年推出4.X版(非新一代5.0版)。


NFC抢进健康照护市场

最后来谈NFC,此技术早在2004年便已问市,却因为缺乏适合的应用模式而沉寂多年,直到智慧型手机普及,带动行动支付应用热潮,才让NFC在市场上翻红,我们可以看到过去2-3年,各国皆陆续出现NFC行动支付的应用,台湾在20130年初法规解禁后,也有许多业者投入这块市场。此外,NFC只要轻触感应不需进行配对设定的特性,在穿戴式装置的应用领域中,也常与蓝牙相互搭配,由NFC找到装置再经由蓝牙传输资料。

虽然上述两个应用模式让NFC前景看俏,不过NFC还希望深耕健康照护市场,日前,NFC论坛(NFC Forum)发布三个最新标准且都与健康照护有关,分别是个人健康装置通讯(Personal Health Device Communication;PHDC)、连结换手(Connection Handover)1.3版和签署纪录类型定义(Signature Record Type Definition;SRTD)2.0版。

第一项PHDC为技术标准,据称已获得Continua健康联盟(Continua Health Alliance;CIA)的认可,主要用途在让医疗电子设备可以与外部电脑/手机相互传输资讯,另外两项则为建议标准,是否会成为NFC最终的释出标准仍有待观察。连结换手1.3版允许两个NFC装置与Wi-Fi、蓝牙等其他无线通讯技术互连,至于签署纪录类型定义2.0版,则提供验证NDEF(NFC Data Exchange Format,此为NFC的数据交换格式)讯息真假的开发方式。


整合多重通讯技术 未来产品发展方向

从应用面来看短距无线传输技术的发展趋势,无论智慧家庭、医疗照护、穿戴式装置、行动支付等,最后几乎都要连结智慧型行动装置,才能发挥更多价值,例如:将手机拍摄的照片传输到智慧电视播放,或者透过手机记录每日运动后的心跳血压等生理数字,换言之,这些位在前端供消费者使用的装置可能需要一种以上的无线技术,再加上体积、耗电量及制造成本等因素考量,整合多种无线通讯技术于单一晶片中渐渐成为趋势。

像博通去年(2012)推出的新一代四合一组合晶片,整合无线区域网路、蓝牙、NFC与调频广播(FM)等四种通讯技术于单一晶片上,不但便于制造商开发产品,总体积也较过去四种晶片分别独立的解决方案轻巧,约莫缩减近30%尺寸。另外也有越来越多微控制器厂商,在自家产品中整合ZigBee收发器,并逐渐扩展整合范围,像是将蓝牙、蓝牙低功耗、Wi-Fi等通讯技术整合至微控制器中,目前包括飞思卡尔、意法半导体、微芯等业者皆已推出相关产品。

另外值得一提的是,各大无线通讯晶片厂皆看好NFC未来的成长潜力,相关的整合型NFC产品也最多,原因在于未来不只是行动装置会内建NFC晶片,其他消费性电子产品如:游戏机、印表机等,也可能采用NFC技术来与其他装置交换资料,这股趋势会随着行动支付使用量成长而变的更明显,只是目前行动支付的商业模式还不够成熟,是否真能如预期般何时才会普及应用,只怕还是个未知数。

总结来说,未来短距无线传输的应用趋势将以智慧家庭、穿戴式电子装置、行动支付为主,在产品面则会整合多种通讯方式,透过不同通讯技术的合作相互截长补短,从而创造无线传输技术应用的最高价值。

关键字:短距无线传输  新趋势

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2013/1107/article_27476.html
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