无线传输技术演进加速应用集成

来源:华强电子网 作者:邓文标 时间:2016-01-18 17:49

无线通讯 智能终端 蓝牙

  一直以来,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread等无线通讯技术通过"合纵连横",在竞争的同时也不断向前演进,尤其是在即将过去的2015年这些技术变化甚大。

  Wi-Fi已经成为智能终端的标配,Wi-Fi接入已成为用户的主要使用习惯,而当Wi-Fi热点的接入客户端越多,网络传输速率则越慢。正如在同一个AP在同一段时间内,只能与一个接入点设备进行信息交换,如此一来,当前的802.11.ac标准的5G Wi-Fi弊端也就随之显现。针对此弊端,多用户多入多出技术(MU-MIMO)应运而生,MU-MIMO使得同一个AP可以同时与多个客户端进行通讯传输,不但提高了信道传输的可靠性,还使得并行数据流可以同时传输,目前而言MU-MIMO仍属于相对较新的技术,只有在一些顶配或是旗舰机中采用,随着2016年Wi-Fi联盟对其认证之后,市场必将广泛采用。

  而在5G Wi-Fi802.11ac之外,Wi-Fi联盟预计将在2016全面铺开Wi-Fi802.11ad标准,目前已经在不少芯片中采用,802.11ad将会直接奋战在60GHz的高频段,最高吞吐将达6Gbps。802.11ad最适合被用来作为房间内各个设备之间高速无线传输的通道,预计802.11ad主要通过不断发展的高清视频和无损音频需求做出响应,面对此类超过1Gbps码率的要求,为家庭用户无线应用体验带来跨越式的进步。

  此外,运营商为了LTE 4G精品网络的形成,势必要部署Wi-Fi热点进行补盲补热,虽然目前尚未形成合适的商用模式,但在国务院提速降幅的要求下,Wi-Fi与LTE网络的融合势必是发展的方向,毕竟国外早已有先例。

  与Wi-Fi相辅相成非蓝牙不可。蓝牙联盟在2014年12月底发布蓝牙4.2标准以来,在2015年其优越的演进属性得到很多厂商的认可与支持,越来越多的企业加入蓝牙技术应用市场的行列。蓝牙技术联盟亚太区高级市场经理李佳蓉在接受笔者采访时表示,目前蓝牙技术联盟全球的成员公司数已经突破27,500家。蓝牙4.2,让低功耗蓝牙技术在功能上大幅度优化并让蓝牙技术更贴近物联网的应用开发需求,且也让智能蓝牙技术传输范围涵盖个人传感器到连网家庭。优化版本强调安全和隐私保护,更让数据传输速度整体提升至2.5倍。除了规格本身升级,蓝牙技术联盟于2015年初还发表了支援IPv6蓝牙应用的新网络协定支援配置文件(IPSP),未来不论是家居场景还是工业、零售业和建筑物,所有的物体都能透过蓝牙技术实现互联互通,而通过IP连接蓝牙技术可以在现有基础设施上创造更多智能服务,无需使用智能手机即可实现物对物的互相连接。

  展望2016年,李佳蓉表示,按照蓝牙联盟的计划,蓝牙技术发展将聚焦于优化物联网相关技术的功能性,重大更新将包括更长的通信距离、更快的传输速度以及Mesh联网功能,智能蓝牙技术的射程范围最多将可扩大4倍,意味着蓝牙有效范围将大幅提升,这将改变智能家居和基础设施领域的应用,为整个室内空间或户外中的不同使用情境,提供传输距离更长、连接品质更稳健的无线连接。蓝牙技术传输速度在不增加功耗的情况下也将提升100%,对于传感器等依靠电池运行的设备来说,这是一个重要指标。更重要的是可为关键性应用如医疗设备实现更快速地数据传输,以提高反应速度并降低时间延迟。Mesh技术近年来一直是业界关注的焦点。最新蓝牙4.2标准的主要更新之一就是核准支持IPv6蓝牙应用的新配置文件。未来不论是家居场景还是工业、零售业和建筑物,所有的物体都会实现互联互通,而通过IP连接蓝牙技术可以在现有基础设施的基础上创造更多智能服务,无需使用智能手机即可实现物对物的互相连接。而Mesh 联网功能则能让蓝牙网络的覆盖范围得以遍及整栋建筑或整户住宅,使得范围内的蓝牙设备彼此互联,开启智能家居和工业自动化的更多应用可能。

  与蓝牙相似的ZigBee技术以组网能力见长,其特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、快速、安全,在智能家居中备受认可。ZigBee网络中的设备可分为协调器、汇聚节点、传感器节点等三种角色,ZigBee作为一种短距离无线通信技术,由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能,因此在物联网领域具有非常强的可应用性。目前ZigBee芯片出货量比较大的TI公司,而其BOM成本难以低于10美金,针对智能家居这种成本敏感而有需要大量节点的家用设备,其成本颇为尴尬。

  "在2015年,备受关注的无线技术之一Thread协议逐渐推向市场,Thread技术是业内首个基于标准、可IP寻址的低功耗网状网络解决方案,它为智能家庭领域中的电池供电设备提供了可靠、安全并可扩展的互联网连接,填补了IoT生态系统中的关键环节。"SiliconLabs首席营销官Michele Grieshaber表示,为应对无线连接产品形态及市场发展,厂商都在投入大量研发资源,以加强开发工具的功能,构建一流的无线协议栈,包括Thread、ZigBee、Bluetooth(Classic和Smart)和Wi-Fi,以及对私有协议的支持,这种集成化的无线协议栈将会应对包括IoT领域的无线应用发展趋势。


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