無線技術(shù)創(chuàng)新融合構(gòu)建物聯(lián)新版圖 - 全文

　　近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)，車聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，智能家居以及可穿戴設(shè)備的熱炒，人們越發(fā)感覺的到無線連接技術(shù)的重要性。根據(jù)本身特性的不同，WiFi、藍牙與ZigBee等多個無線技術(shù)在市場上找到了適合自己的應(yīng)用領(lǐng)域，但是從消費者的角度來說，他們希望所有使用無線技術(shù)的設(shè)備都能夠?qū)崿F(xiàn)無縫連接，為自己的生活帶來更多便利。這也促成了無線技術(shù)正向著相互融合的趨勢不斷發(fā)展，諸如藍牙和WiFi，RFID與3G等技術(shù)的搭配，為各類終端設(shè)備的連接提供了豐富多樣的解決方案。

　　同所有的網(wǎng)絡(luò)一樣，安全問題同樣是無線技術(shù)融合發(fā)展過程中所必須關(guān)注的一個重要問題。在融入各自優(yōu)點的同時，也必然會將相應(yīng)缺點帶進融合網(wǎng)絡(luò)中，除存在原有各自網(wǎng)絡(luò)所固有的安全需求外，還將面臨一系列新的安全問題，如網(wǎng)關(guān)安全和上面提到協(xié)議無縫銜接問題。例如在融合多種無線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)中，允許移動終端與臨近終端通信并為其他終端轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，終端在加入或離開一個子網(wǎng)時無需聲明，很難保證所有移動終端都按預(yù)定的協(xié)議進行操作，這些對數(shù)據(jù)的保密與安全帶來了新的安全問題。

　　其次，無線技術(shù)的集成一體化也將面臨打開市場的難題。由于用戶產(chǎn)品的使用場景不一樣，有些用戶在某些產(chǎn)品應(yīng)用場景下，不需要用到一種或者多種無線連接技術(shù)時，通常會選擇自己所需要的產(chǎn)品。市面上出現(xiàn)的產(chǎn)品，有單WiFi、單GPRS，也有WiFi+藍牙或WiFi+藍牙+NFC，還有MCU等各種各樣的組合方案，針對市場需要，組合的類別也各不相同。為什么不全部組合在一起？問題是，這勢必會增加附加成本，而客戶也未必愿意承擔。

　　智能家居無線融要發(fā)展，統(tǒng)一標準是關(guān)鍵

　　伴隨著IT巨頭進軍智能家居市場，作為智能家居主干的無線智能家居也悄然興起，由于無線智能家居的人性化設(shè)計，以及融入了綠色環(huán)保的特色，智能家居備受行業(yè)內(nèi)人士的青睞，其未來市場將會成幾何級遞增。作為智能家居的主干，無線智能家居在物聯(lián)網(wǎng)的推動下應(yīng)運而生，并逐漸發(fā)展壯大。可以預(yù)見，無線將會成為未來智能家居的主力。那么智能家居中的無線技術(shù)有哪些呢？

　　ZigBee是智能家居行業(yè)最流行的無線技術(shù)之一。ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)，相較于傳統(tǒng)無線系統(tǒng)有資料傳輸安全和低功率低傳輸距離的限制，ZigBee提出了根本的解決之道，以AES128-bit加密技術(shù)解決安全性的問題，并以Ad-Hoc的 Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，排除低功耗本身傳輸距離的限制。ZigBee無線技術(shù)逐漸成熟，費用成本逐漸降低，智能家居控制器與ZigBee無線技術(shù)正逐漸實現(xiàn)融合，最終無線智能家居控制將引領(lǐng)市場走向更為廣泛的應(yīng)用，包括商業(yè)之外甚至是軍事領(lǐng)域的運用，智能家居的發(fā)展會因無線科技革命而經(jīng)歷蛻變并幻化出美妙的前景。

　　紅外線傳輸是目前使用最廣泛的一種通信和遙控手段，由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低以及技術(shù)成熟、穩(wěn)定性好、私密性強、成本低廉等特點，因此在智能家居控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。雖然它存在著一些技術(shù)瓶頸及缺陷，如傳輸距離短、通信角度小，但目前其它無線通信技術(shù)還未達到完美的程度，因此在未來很長一段時期內(nèi)，紅外線傳輸技術(shù)依然會在智能家居控制系統(tǒng)中占據(jù)一席之地。

　　基于WiFi的智能家居產(chǎn)品最為常見，因為WiFi本身已得到了比較廣泛的普及應(yīng)用。對用戶而言，基于WiFi的智能家居組合最為省事，購買設(shè)備直接組網(wǎng)即可。在主打感知和控制的智能家居單品出現(xiàn)之前，WiFi主要用在大數(shù)據(jù)流的傳輸（如電視盒子、音箱），原因是它傳輸速度快，但缺點是成本和功耗比較高。此外，由于WiFi智能家居要求時時在線，在智能家居組網(wǎng)中WiFi對普通路由器的負載比較高，一般而言，一臺普通家用路由器的負載大概在8～10個設(shè)備，之后穩(wěn)定性會出現(xiàn)變化。通過WiFi技術(shù)的運用，已成功將智能家居的各種設(shè)備和樓宇對講銜接起來，提供比傳統(tǒng)智能家居更舒適、安全、便捷的智能家居生活空間，優(yōu)化了人們的生活方式，為用戶帶來了全新的家居生活。

　　此外，還有一種無線技術(shù)，即Zwave，因其所用頻段在我國是非民用的，故國內(nèi)并不常見Zwave智能家居，國外用得比較多一點。Zwave的數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbps，信號的有效覆蓋距離在室內(nèi)為30米（在室外大于100米），適于窄帶寬應(yīng)用場合，且具備一定的安全性和穩(wěn)定性，不過目前只應(yīng)用于家庭自動化方面。究其缺點，主要三：一是節(jié)點較少，理論值為256個，實際值可能只有150個左右，算是其能容納設(shè)備數(shù)量的上限，實際上很多廠商能做到容納 20～30個設(shè)備就不錯了；二是樹狀組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，一旦樹枝上端斷掉，下端的所有設(shè)備將無法與網(wǎng)關(guān)通信；三是沒有加密方式，安全性差，易受到攻擊。

　　顯然，對于智能家居這一新興的領(lǐng)域，各種無線技術(shù)都有所涉及，但是目前還沒有形成一個統(tǒng)一的標準。從發(fā)展趨勢來看，家居設(shè)備使用Bluetooth、ZigBee等低功耗無線技術(shù)互聯(lián)，并通過Wi-Fi網(wǎng)關(guān)與外界交互具有較好的前景。

　　車聯(lián)網(wǎng)，無線和通信融合齊步走

　　目前車載信息通信系統(tǒng)（Telematics）可提供的最基本功能包括車載導(dǎo)航、實時交通信息、POI加載、在線音樂等服務(wù)，隨著內(nèi)在價值提升與外在需求的雙重助推，車載信息通信系統(tǒng)市場有了新的訴求。

　　車載信息通信系統(tǒng)實現(xiàn)了多功能的融合，對軟硬件平臺也提出了新的要求。博世汽車多媒體事業(yè)部中國區(qū)總裁張國明提到，其硬件平臺核心的發(fā)展趨勢是集成化、多核化;軟件的趨勢在于實時性、可靠和安全、良好的可配置和可伸縮性和強大的通信能力。

　　富士通半導(dǎo)體產(chǎn)品經(jīng)理丁潔早表示，從2012年起，車載信息通信系統(tǒng)的市場發(fā)展將會要求和智能手機實現(xiàn)更多的互聯(lián)應(yīng)用，圖形HMI設(shè)計將會變得越來越重要，主機單元將會變成Deck- Less以降低成本。這些功能需求對主芯片的要求是：最好是通用的CPU內(nèi)核，比如ARM Cortex A9，更加強大的2D和3D圖形顯示控制功能，還有豐富的通信網(wǎng)絡(luò)接口。

　　飛思卡爾汽車電子高級市場經(jīng)理康曉敦則指出，實現(xiàn)車載信息通信系統(tǒng)方面的功能除了要有相應(yīng)的服務(wù)商提供各種服務(wù)外，還需要強大的芯片支持。比如芯片除了要有相應(yīng)的通信娛樂功能、顯示功能外，也要有相應(yīng)的控制功能和強大的接口功能。

　　汽車領(lǐng)域注重實用性和可靠性，Wi-Fi等成熟技術(shù)更占優(yōu)勢，但要同時考慮到和移動設(shè)備的互聯(lián)，藍牙的增長也是必然的，與其他無線方式如ZigBee、藍牙的融合也會越來越多。博通一款無線芯片產(chǎn)品BCM89335，定位于汽車信息娛樂領(lǐng)域，在單一芯片上實現(xiàn)全套5G WiFi系統(tǒng)，其中包括MAC、PHY、RF和藍牙Smart ready 技術(shù)。借助這些技術(shù)，駕駛員和乘客可以通過移動設(shè)備，方便地實現(xiàn)汽車信息娛樂系統(tǒng)和后座顯示屏的內(nèi)容同步化和流操作。該芯片還可以實現(xiàn)車外高速連接功能，通過 LTE車載信息系統(tǒng)或者直接通過熱點連接提供因特網(wǎng)和云內(nèi)容。

　　在中國市場，自然不得不提北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，事實上，很多廠商已經(jīng)看到這一巨大商機，開始關(guān)注并支持北斗的發(fā)展。

　　意法半導(dǎo)體汽車產(chǎn)品事業(yè)部市場部經(jīng)理蘇振東強調(diào)，支持北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是今年中國車載信息通信市場的發(fā)展趨勢，這要求GPS芯片廠商與中國企業(yè)合作研發(fā)支持北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的產(chǎn)品，意法半導(dǎo)體的GPS芯片將會支持北斗。意法半導(dǎo)體的GPS芯片致力于滿足新市場的高性能要求，例如定位精度、靈敏度和功耗。

　　隨著中國北斗衛(wèi)星陸續(xù)升空，未來的GPS芯片應(yīng)該要同時兼容美國的GPS、中國的北斗、俄羅斯的GLONASS和歐洲的伽利略4個導(dǎo)航系統(tǒng)，丁潔早進一步提到，在未來的芯片規(guī)劃中，富士通半導(dǎo)體將會堅定地支持中國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。

　　NXP半導(dǎo)體（上海）公司深圳分公司高級區(qū)域銷售經(jīng)理甘治國表示，恩智浦的汽車移動互聯(lián)平臺ATOP已經(jīng)提供了對GPS以及GLONASS的支持。未來隨著北斗和伽利略系統(tǒng)的商用化普及進一步加大，恩智浦也會有相應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)劃。恩智浦認為北斗系統(tǒng)在中國有其自身特別的優(yōu)勢，不排除在不久的將來提供對北斗的支持。

　　此外，在消費電子的領(lǐng)域，無線技術(shù)的融合也是大勢所趨，如今的智能手機，平板電腦，不僅需要3G/4G、Wi-F、藍牙這些基礎(chǔ)通信技術(shù)的支持，更多的附加技術(shù)如NFC移動支付，RFID射頻識別等通訊功能也在日益完善，對于技術(shù)層面的要求也會不斷提升。
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