專家談藍牙技術和UWB的定位和靈魂

2019-11-05 02:27:05

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供稿：網友

　　近年來，無線移動通信的發展日新月異，新技術也層出不窮，令人目不暇接。對于無線通信新技術領域里的短距離無線通信、無線局域網、寬帶無線接入以及移動通信等技術有什么特點？它們之間又有何異同點？它們到底能為用戶提供什么樣的服務？……卻有很多人在熟悉上欠缺，有的甚至在理解上有些偏差。
　　
　　為此，我們邀請了無線移動通信領域聞名專家：北京郵電大學電信工程學院副院長、博士生導師周正來談談籃牙技術和UWB。全文如下：
　　
　　隨著21世紀社會經濟的迅速發展，人們對能夠隨時隨地提供信息服務的移動計算與寬帶無線通信的需求越來越迫切。無處不在的網絡終端，以人為本、個性化、智能化的移動計算，以及方便、快捷的無線接入、無線互聯等新概念和新產品，已經逐漸地融入人們的工作領域和日常生活中。隨之而來的便攜式終端以及無線通信相關的新技術層出不窮，其中短距離無線通信技術的發展更是百花齊放、令人目不暇接。
　　
　　正是由于無線頻率資源的日漸珍貴，為短距離寬帶無線通信技術的應用提供了廣闊的市場前景。因而短距離寬帶無線通信技術受到了世界各國工業界與研究機構的廣泛關注。近來人們常見的熱門話題中就包括無線局域網(WLAN)、無線個域網(WPAN)。相關有代表性的短距離無線通信技術標準有IrDA、IEEE802.11b、802.11a、802.11g、BlueTooth（藍牙）、HomeRF、ZigBee、UWB超寬帶等。近年來，藍牙、無線局域網802.11b、802.11a、802.11g以及超寬帶無線通信（UWB）等新技術不斷涌現，并已有大量產品迅速占領市場，受到普遍歡迎。
　　
　　藍牙技術
　　在眾多的短距離無線通信技術中，藍牙技術是比較突出的一個，并正在得到廣泛應用。
　　
　　根據目前公布的1.0的技術規范，藍牙技術的工作頻段是全球統一的2.4GHz ISM頻段。它采用以每秒鐘1600兆的快速跳頻擴頻技術，傳輸速率為1Mbps，具有很強的抗干擾能力；其標準的有效傳輸距離為10米，通過添加放大器可將傳輸距離增加到100米。
　　
　　藍牙技術標準精心設計的協議有多層結構，分別負責實現數據位流的過濾和傳輸、跳頻和數據幀傳輸、連接的建立和拆除，以及鏈路控制、數據包的拆裝、服務質量和協議復用等功能。整個協議結構簡單，并使用前向糾錯編碼及自動重傳等機制保證鏈路的可靠性。遵循藍牙協議的設備將能夠用無線通信鏈路取代傳統網絡中錯綜復雜的電纜，非常方便地實現快速靈活、安全、低成本、低功耗的數據和話音通信。藍牙技術可以同時支持語音和數據的傳輸。
　　
　　藍牙技術帶來了短距離無線通信技術的一場革命,將其與掌上電腦和其他移動計算技術相互融合，則可充分擴大移動計算設備的應用范圍，通過無處不在的藍牙接入點，可以將上述各種數字化的便攜式設備連接到互聯網上，從而以很低的成本，用移動終端隨時隨地實現無線接入互聯網。
　　
　　藍牙技術定位“最后10米”
　　實際上，藍牙技術的定位是在現代通信網絡的最后10米，它并不是要取代現有的蜂窩移動通信系統。假如將無線通信的方式與交通運輸工具相比擬的話，那么曾經出現的衛星電話就相當于飛機一類的交通運輸工具，而目前廣泛普及應用的蜂窩移動電話就相當于汽車一類的交通工具；其他一些近距離的無線電話系統，如小靈通無線市話，則可以比作自行車之類的交通工具。藍牙等短距離無線通信技術，則可以說是相當于步行，或者是人們以步代車在近距離內慢速移動時的無線通信工具。每一種無線通信技術都有其自己的定位，同時還要強調無線頻率是一種非常珍貴的、不可替代的資源，而且隨著社會經濟的發展，這種無線頻率資源將變得越加珍貴。
　　
　　因此，人們應當合理地利用這一頻率資源，不能將衛星電話應用到每家每戶或人手一個，否則就會造成無線頻率資源的極大浪費，從而也要付出極大的經濟代價。銥星系統技術的先進性及其市場定位的失敗恰恰證實了這一點。同樣，蜂窩移動電話技術定位，是一種主要為人們在較大范圍內，乘汽車高速行進時所提供的無線通信工具。所以，假如人們在樓上樓下之間或相鄰的樓房之間也還要使用蜂窩移動電話，就要承擔較高的話費；假如將來3G移動通信還要占用2MHz很寬的帶寬，那么用戶的通信費用自然會更加昂貴。顯然，這并不是最佳惟一的應用模式。這好比人們非要將汽車開到每個人的臥室或客廳，連一步路也不愿意走，那么你所要付出的代價將會很大。由此可見，在合理利用無線頻率這一自然資源的前提下，人們應當針對不同的應用場合采用不同的無線通信技術，這樣才能充分發揮每一種無線通信技術的優勢，為廣大用戶提供最佳的服務。
　　
　　藍牙技術在亞洲、中國這樣人口密集、商業經濟活動集中的國家和地區將會有更廣闊的應用前景。因為這是一項面對個人的近距離無線通信技術，在人和人之間、人和機器之間近距離相互交流信息的時候，將會發揮更大的作用。
　　
　　藍牙技術靈魂是統一和開發
　　藍牙技術的靈魂就在于它是全球統一的、開放的技術標準，以及世界藍牙組織SIG知識產權共享的策略。世界藍牙組織也制定了一種新的游戲規則，那就是只有申請加入世界藍牙組織（SIG）成為其一員，按照所規定的標準和規范工作，才能獲得世界藍牙組織SIG的授權使用這項技術，研發出經SIG測試和認證的藍牙技術產品。當代世界經濟一體化的發展趨勢日益明顯，假如一項涉及大眾廣泛應用的通信技術不使用統一公開的技術標準，這種技術就不會有廣闊的應用前景。大家都各做各的，產品生產出來后不能實現互聯互通，就只能局限在自家的技術領域內使用。許多通信信息產品的興衰如此之快，就在于它不是統一公開的技術標準。而PC機、互聯網之所以能夠迅速普及，而且擁有廣闊的前景就在于它們基于統一公開的技術標準。
　　
　　一項新技術標準是否有生命力，要看它能否被人們所廣泛接受，藍牙技術也不例外。在短短3年的時間里，世界藍牙組織SIG已經發展成為擁有2491個世界聞名企業成員的世界標準化組織。一項公開的全球統一的技術規范得到了工業界如此廣泛的關注和支持是以往所罕見的。這說明基于此項藍牙技術的產品具有廣闊的應用前景和巨大的潛在市場。
　　
　　可以預計，藍牙技術將會給現代信息社會中，人們工作和生活方式帶來一場新的革命。在不久的未來，基于藍牙技術的產品將會形成一個新的浪潮，勢不可擋地席卷全球。而它的發展前景將同計算機、互聯網一樣融入人們生活的每一個角落。

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