藍牙與UWB融合開拓新的無線空間

        

可以說，當今這個無線互連時代的繁榮離不開藍牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）的貢獻，這個機構(gòu)主要負責(zé)確保數(shù)以億計的、具有廣泛兼容性的藍牙裝置如何通過穩(wěn)固的無線鏈路連接起來并一同無故障地工作。然而，現(xiàn)在也有越來越多的人認為藍牙的日子屈指可數(shù)。多年以來，藍牙技術(shù)一直是其他無線技術(shù)要替代的目標，結(jié)果其市場環(huán)境受到無情的壓縮。各種能夠提供更高帶寬、更低運行功耗、更高協(xié)議效率的器件，由于這些器件的成本顯著較低，相對簡單容易使用，（由于不需要經(jīng)歷冗長的標準認證過程），它們正在逐漸侵蝕著藍牙的市場份額。

        當然，像藍牙這樣成功的技術(shù)很難一夜之間消失，藍牙SIG的成員已經(jīng)堅定地對于來自ZigBee、Wi-Fi和專有RF器件回潮所帶來的的競爭壓力做出反應(yīng)。值得注意的發(fā)展動向包括通過修改協(xié)議來提高帶寬（藍牙2.0+  數(shù)據(jù)率增強版—EDR）的措施以及（最近）將藍牙和超寬帶技術(shù)（UWB）結(jié)盟的計劃。后一個動向勢必將會把藍牙的無線個人局域網(wǎng)（WPAN）的優(yōu)點和UWB高達100Mbit/s（以上）的數(shù)據(jù)傳輸速率結(jié)合起來。

        但是這些措施都不能改變以下的事實：誠然藍牙無疑是一種經(jīng)過驗證的解決方案——對于WPAN中一個主設(shè)備和多達七個的從設(shè)備之間的低占空比文件傳送尤為如此——但從射頻硅集成電路（silicon radio）的角度來看并不是一個特別好的技術(shù)。例如，藍牙的帶寬很窄并迅速耗盡電池。不僅如此，目前大多數(shù)便攜設(shè)備都采用藍牙技術(shù)作為主要的通訊連接裝置，藍牙技術(shù)最初以其低功耗的優(yōu)勢被應(yīng)用到手機中，現(xiàn)在藍牙的傳輸速度最快達到3Mbps，該速度足以執(zhí)行音頻的應(yīng)用，但應(yīng)用到繁重的視頻數(shù)據(jù)傳輸時，還遠遠不夠。

WiMedia 超寬頻（UWB）是一項在多媒體增強設(shè)備中傳輸高速無線數(shù)據(jù)鏈接的技術(shù)。此技術(shù)可使數(shù)據(jù)傳輸速率達到480Mbps，并支持高端手機的應(yīng)用。盡管如此，UWB技術(shù)仍處于發(fā)展階段,而且并不像WiFi和藍牙技術(shù)那么成熟。就便攜設(shè)備市場而言，UWB本身的某些因素使它無法被廣泛采用和普及。缺乏信令技術(shù)、可靠的安全性、強大的匹配能力以及功率等問題，使得UWB不適用于以電池供電的便攜式設(shè)備，面臨作為小市場技術(shù)而落后的風(fēng)險。另一方面，像藍牙這樣成熟的技術(shù)可靠而且高效，能夠?qū)WB帶離其僅有的應(yīng)用而引入便攜式設(shè)備大眾市場。正因為如此，藍牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）宣布將來頒布的藍牙技術(shù)規(guī)范將支持WiMedia（UWB）。

盡管有所不同，藍牙和UWB是兩種非?；パa的技術(shù)。藍牙一直以來提供低速率的數(shù)據(jù)傳輸，不過其成本和功耗很低。藍牙v2.0+EDR（增強型數(shù)據(jù)速率）當前最大的應(yīng)用速率為3Mbit/s，同時在激活狀態(tài)下的功耗為25mA、在閑置狀態(tài)下的功耗僅為幾個微安。UWB在激活狀態(tài)下功耗達到藍牙的20倍，但提供的數(shù)據(jù)速率高達480Mbit/s，能夠滿足日益增長的大量數(shù)據(jù)應(yīng)用需求。相對于藍牙來說，UWB的每比特功耗較低，使數(shù)據(jù)能夠迅速傳輸。但是，UWB僅在3米范圍內(nèi)有效，而藍牙的有效范圍超過100米。

至此我們知道，這兩種技術(shù)有著非常不同的特點：UWB有效范圍較小，但數(shù)據(jù)傳輸速率高，功率要求也高；而藍牙有效范圍較大，功率要求非常低，但數(shù)據(jù)傳輸速率差強人意。于是，通過整合藍牙和UWB，設(shè)備制造商便能夠通過“單一”的無線解決方案，實現(xiàn)低功耗、低成本和高數(shù)據(jù)速率傳輸，這些是通過一種技術(shù)無法實現(xiàn)的。 

只要將藍牙及UWB技術(shù)結(jié)合，設(shè)備制造商便能夠于大部份運作中將“單一”的無線解決方案結(jié)合，以低功耗實現(xiàn)低功率、低成本和高速傳送數(shù)據(jù)。改變藍牙傳輸?shù)默F(xiàn)狀，但又不想放棄現(xiàn)有上億部配有藍牙技術(shù)的設(shè)備，藍牙技術(shù)聯(lián)盟目前正采用WiMedia UWB作為附加介面，這兩項技術(shù)的結(jié)合，可實現(xiàn)比從前單獨使用更好的儲能效果，同時也為WiMedia提供了一個應(yīng)用基礎(chǔ)。UWB技術(shù)的傳輸層位于噪聲層之下，在不易察覺的層中傳播比較便捷；但在該層中正確接收信息是相當困難的，UWB技術(shù)的功耗低、傳輸速度快并支持上百個同步通道，這是由于UWB信號不受RF的干擾，所以幾乎不存在共存所帶來的問題。