蓝牙与UWB融合开拓新的无线空间

作者: 李健 出处:电子产品世界　2007-08-02 17:34　   砖    好    评论  条 　进入论坛

阅读提示：可以说，当今这个无线互连时代的繁荣离不开蓝牙技术联盟（SIG）的贡献，这个机构主要负责确保数以亿计的、具有广泛兼容性的蓝牙装置如何通过稳固的无线链路连接起来并一同无故障地工作。

可以说，当今这个无线互连时代的繁荣离不开蓝牙技术联盟（SIG）的贡献，这个机构主要负责确保数以亿计的、具有广泛兼容性的蓝牙装置如何通过稳固的无线链路连接起来并一同无故障地工作。然而，现在也有越来越多的人认为蓝牙的日子屈指可数。多年以来，蓝牙技术一直是其他无线技术要替代的目标，结果其市场环境受到无情的压缩。各种能够提供更高带宽、更低运行功耗、更高协议效率的器件，由于这些器件的成本显著较低，相对简单容易使用，（由于不需要经历冗长的标准认证过程），它们正在逐渐侵蚀着蓝牙的市场份额。
当然，像蓝牙这样成功的技术很难一夜之间消失，蓝牙SIG的成员已经坚定地对于来自ZigBee、Wi-Fi和专有RF器件回潮所带来的的竞争压力做出反应。值得注意的发展动向包括通过修改协议来提高带宽（蓝牙2.0+  数据率增强版—EDR）的措施以及（最近）将蓝牙和超宽带技术（UWB）结盟的计划。后一个动向势必将会把蓝牙的无线个人局域网（WPAN）的优点和UWB高达100Mbit/s（以上）的数据传输速率结合起来。
但是这些措施都不能改变以下的事实：诚然蓝牙无疑是一种经过验证的解决方案——对于WPAN中一个主设备和多达七个的从设备之间的低占空比文件传送尤为如此——但从射频硅集成电路（silicon radio）的角度来看并不是一个特别好的技术。例如，蓝牙的带宽很窄并迅速耗尽电池。不仅如此，目前大多数便携设备都采用蓝牙技术作为主要的通讯连接装置，蓝牙技术最初以其低功耗的优势被应用到手机中，现在蓝牙的传输速度最快达到3Mbps，该速度足以执行音频的应用，但应用到繁重的视频数据传输时，还远远不够。
WiMedia 超宽频（UWB）是一项在多媒体增强设备中传输高速无线数据链接的技术。此技术可使数据传输速率达到480Mbps，并支持高端手机的应用。尽管如此，UWB技术仍处于发展阶段,而且并不像WiFi和蓝牙技术那么成熟。就便携设备市场而言，UWB本身的某些因素使它无法被广泛采用和普及。缺乏信令技术、可靠的安全性、强大的匹配能力以及功率等问题，使得UWB不适用于以电池供电的便携式设备，面临作为小市场技术而落后的风险。另一方面，像蓝牙这样成熟的技术可靠而且高效，能够将UWB带离其仅有的应用而引入便携式设备大众市场。正因为如此，蓝牙技术联盟（SIG）宣布将来颁布的蓝牙技术规范将支持WiMedia（UWB）。
尽管有所不同，蓝牙和UWB是两种非常互补的技术。蓝牙一直以来提供低速率的数据传输，不过其成本和功耗很低。蓝牙v2.0+EDR（增强型数据速率）当前最大的应用速率为3Mbit/s，同时在激活状态下的功耗为25mA、在闲置状态下的功耗仅为几个微安。UWB在激活状态下功耗达到蓝牙的20倍，但提供的数据速率高达480Mbit/s，能够满足日益增长的大量数据应用需求。相对于蓝牙来说，UWB的每比特功耗较低，使数据能够迅速传输。但是，UWB仅在3米范围内有效，而蓝牙的有效范围超过100米。
至此我们知道，这两种技术有着非常不同的特点：UWB有效范围较小，但数据传输速率高，功率要求也高；而蓝牙有效范围较大，功率要求非常低，但数据传输速率差强人意。于是，通过整合蓝牙和UWB，设备制造商便能够通过“单一”的无线解决方案，实现低功耗、低成本和高数据速率传输，这些是通过一种技术无法实现的。 
只要将蓝牙及UWB技术结合，设备制造商便能够于大部份运作中将“单一”的无线解决方案结合，以低功耗实现低功率、低成本和高速传送数据。改变蓝牙传输的现状，但又不想放弃现有上亿部配有蓝牙技术的设备，蓝牙技术联盟目前正采用WiMedia UWB作为附加介面，这两项技术的结合，可实现比从前单独使用更好的储能效果，同时也为WiMedia提供了一个应用基础。UWB技术的传输层位于噪声层之下，在不易察觉的层中传播比较便捷；但在该层中正确接收信息是相当困难的，UWB技术的功耗低、传输速度快并支持上百个同步通道，这是由于UWB信号不受RF的干扰，所以几乎不存在共存所带来的问题。