短距离通信：生活被它们悄悄改变http://www. 来源：文汇报 2013-11-04 09:02:45  导读： 无需WiFi信号，点一盏LED灯就能上网。复旦大学计算机科学技术学院不久前发布消息称，已研究出一种利用屋内可见光传输网络信号的短距离通讯技术LiFi(LightFidelity，可见光通信)。研究人员将网络信号接入一盏1W的LED灯珠，灯光下的4台电脑即可上网，最高速率可达3.25G，平均上网速率达到150M，堪称世界最快的“灯光上网”。这个月，10台样机将亮相2013年上海工博会。 无需WiFi信号，点一盏LED灯就能上网。复旦大学计算机科学技术学院不久前发布消息称，已研究出一种利用屋内可见光传输网络信号的短距离通讯技术LiFi(LightFidelity，可见光通信)。研究人员将网络信号接入一盏1W的LED灯珠，灯光下的4台电脑即可上网，最高速率可达3.25G，平均上网速率达到150M，堪称世界最快的“灯光上网”。这个月，10台样机将亮相2013年上海工博会。 LiFi何时走出实验室进入我们的日常生活，这个问题暂时还没有答案，但从LiFi问世新闻引发的关注度来看，WiFi也好，LiFi也好，确保我们手上智能终端随时随地与网络保持连接的短距离无线通信技术，已经变得和阳光、空气与水一般重要，用网上最新的段子来表达，那就是“在最新的马斯洛人类需求理论中，WiFi已经牢牢占据了金字塔的最底层”。 短距离无线通信，泛指在数百米的较小范围内提供无线通信的技术，例如我们最熟悉的WiFi、红外、蓝牙，此外还包括NFC、WiGig、ZigBee等热门技术。在移动蜂窝网络正在从3G向4G迈进的今天，短距离通信技术也正在不断发展和演进，包括通信协议从802.11n向802.11ac演进、蓝牙4.0技术的快速普及，再到WiGig即将大规模推广，以及NFC的日渐成熟……可以说，在越来越多互联应用需求的推动下，短距离无线通信技术正在多点开花，展示出欣欣向荣、蓬勃发展的态势。 刷手机支付、用手机办理登机、笔记本电脑和电视同步播放……这些都是时兴的互联生活场景。从表面上看这些应用的实现是得益于智能终端的快速发展，而实际上背后却离不开无处不在的无线网络的支撑，尤其是随着室内应用场景以及多终端共享需求的增多，包括WiFi、蓝牙、WiGig、ZigBee、NFC等在内的短距离无线通信技术正在快速发展，为新一代的互联生活提供有力支撑。 WiFi和WiGig没有最快只有更快 当前，全球的WiFi技术正在从已经广泛应用的802.11n向迈入千兆速率大门的802.11ac发展。据悉，目前主流的芯片厂商和终端厂商都开始发力802.11ac，到2014年，配备了802.11ac技术的终端和设备将大规模投入市场，成为主导。 “你家WiFi密码是多少?”这句话于2013年春节期间在微博上广为流传，很多人都在感慨，这句话已经替代了日常问候语，成为亲人或者朋友到家拜访后说的第一句话。同时，我们也发现在更多的家宴、聚会上，往年的互相交谈成了现在的低头看手机。于是乎有网友调侃，“这个世界上最远的距离不是生与死，而是我坐在你的面前，你却在看手机。”事实上，实际情况还远不止如此，“低头看手机”的现象和因为这一现象而引发的无数共鸣和感慨，折射出的实际情况是——人们正越来越习惯和依赖移动互联网，希望自己随时随地被接入网络的情感和需求从未如此强烈过。 不过，日常生活中，虽然我们已经离不开WiFi，但很少有人能准确解释WiFi到底是什么吗? WiFi是Wireless Fidelity的缩写，直译为“无线保真”，是一种在办公室和家庭范围内使用的短距离无线通信技术。该技术使用2.4GHz附近的频段进行通信，该频段目前尚属没有许可的无线频段。换句话来说就是：不要钱，随便用。 作为短距离无线通信中的“元老级”技术，WiFi已经经历了四轮更新，第五代WiFi标准正呼之欲出。“802.11ac芯片组很快就要成为主导产品”，WiFi联盟技术总监GregEnnis认为，从今年开始，结合第四代802.11n和第五代802.11ac的双频标准芯片组将逐渐占据主导地位，未来WiGig技术 也 将 成 为802.11ac的补充。作为新一代WiFi标准，802.11ac正在一步步迈向霸主地位。 802.11ac被称作是第五代WiFi，工作在5GHz频段，理论传输速度有望达 到1Gbps，是802.11n300Mbps网速的3倍多，因此，其也被称为千兆WiFi。相比较目前广泛应用的802.11n，802.11ac不仅仅在速率上大大提升，在网络容量上也增加了，这意味着能够有更多的设备可以消除“碰撞”而连接到网络中。同时，由于802.11具备双频兼容性，使其可以在802.11n和802.1ac两个标准中切换。专业机构预测，到2016年或2017年，兼具802.11n和802.11ac的芯片组将成为市场主流。而在芯片的支撑下，越来越多终端和设备厂商将推出802.11ac产品，包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、路由器、适配器、网关等。目前，包括思科和华为在内的企业都推出了成熟的802.11ac企业应用方案。未来，随着移动互联网和云计算的发展，802.11ac将在企业市场实现更大作为。 如果将WiFi技术看作是短距离通信家族的绝对主力的话，那么WiGig无疑是代表着Wi技术的明天。WiGig技术的运行频段在60GHz，理论峰值可以达到7Gbps，这意味着其将比目前广泛应用的WiFi技术快十倍以上，仅仅用几秒就能在移动智能终端之间实现大容量视频传输，不再是梦想。 2013年，制定了WiGig规范的WiGig联盟与WiFi联盟宣布合并。“WiFi联盟和WiGig联盟的专业知识相结合将提供一种出色的用户体验，并有助于确保尽快将一个全方位的互操作WiGig解决方案推向市场。”WiFi联盟首席执行官兼总裁埃德加·菲格罗亚对于两者的合并给出了如此解释。而事实上，依托WiFi联盟在全球的广泛影响力以及雄厚的技术实力，此次的合并无疑将对WiGig的发展产生巨大的推动作用。 “WiGig认证产品将于2014年投放市场”，日前在北京召开的第十四届中国无线技术与应用大会上，WiFi联盟技术总监GregEnnis传递了这一信息。他透露，WiFi联盟和WiGig联盟的合并已经完成，首个互操作认证项目将在2014年启动，认证后的产品将可以实现WiGig和WiFi的自动切换。“WiGigCERTIFIED”将作为未来通过认证项目的产品认证品牌，同时，认证的标志设计也已经完成。 技术专家指出，相比WiFi，WiGig技术将拥有广泛的市场前景。数字多媒体内容的广泛普及与使用，促使业界对无线连接进行持续创新，市场对高速率、高容量和低延迟传输的需求，推动了可与传统WiFi功能相补充的WiGig技术的发展。根据相关数据统计显示，到2017年，组合了802.11n、802.11ac以及WiGig的三频芯片组将成为市场主流。 可以预见，2014年将是WiGig时代开启的一年。而凭借高速率的传输，以及其与WiFi、蓝牙等技术自动切换的特性，在WiFi联盟的大力推动下，WiGig应用将迎来蓬勃发展。 RFID和NFC从交换情报到手机支付 由于近场通信具有天然的安全性，NFC芯片除了具有相互通信和一定的计算功能，还可以引入加密的功能。因此，NFC技术很快便在移动支付方面找到了自己的应用场景，手机支付使其大放异彩，与此同时，这项技术正在向更宽广的领域渗透。 一提起NFC(近场通信)，许多人的第一反应是“移动支付”。 的确，NFC与手机结合起来后，可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及M2M数据传输链路。这样，手机便具有了支付功能，最简单的例子就是刷手机乘地铁，这在上海已经有好多年的历史了。据调查，全球移动支付交易规模预估可由2012年的1715亿美元，增长到2016年的6170亿美元。其中的幕后功臣，非NFC技术莫属。 说到NFC，就不得不提它的“近亲”RFID(RadioFrequency Identification，射频识别)。准确的说，NFC是在RFID的基础上发展而来的，NFC从本质上与RFID没有太大区别，都是基于地理位置相近的两个物体之间的信号传输。其中的细微区别在于，NFC技术增加了点对点通信功能，即NFC设备能彼此寻找对方并建立通信连接，而RFID通信的双方设备是主从关系。 在技术专家眼中，相比RFID技术，NFC具备距离近、带宽高、能耗低的优点。首先，NFC只是限于13.56MHz的频段，而RFID的频段有低频、高频和超高频多个频段。其次，NFC工作范围小于10cm，具有很高的安全性——你在刷手机钱包的时候，总归不希望一旁有其他设备也能收到相关的账务信息。再次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，所以很多的厂商和相关团体都支持NFC，而RFID标准较多，统一较为复杂。最后，RFID更多的被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上，而NFC则在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。更为重要的是，NFC能够实现相互认证和动态加密功能，保证了用户使用的安全性。 尽管移动支付催生了NFC，但是放眼未来，前者只是其应用之一。由于同时具有私密性和双向传输，产业界正在将NFC的应用空间不断扩展。例如，当NFC手机距离非常近的时候，文件和其他内容就可以在手机间传递。这项功能对于需要协作的场所非常有用，但有时候它也会充当不希望被人发现的角色——2010年6月在美国被曝光的俄罗斯间谍案，当时总共有十名俄罗斯人被美方逮捕，罪名是非法窃取情报。根据媒体透露的相关细节，在递送情报时，俄罗斯间谍通常是将各自的手机悄悄接近一下——你大概已经猜到，是的，它们使用的，就是具备NFC功能的手机。 传递情报当然只是NFC手机的一项“非主流”功能，随着NFC的应用多元化，NFC出现在越来越多的消费性电子产品上，包括电视机、遥控器、游戏机等。各种NFC技术应用产品也相继出现，例如索尼就曾推出过一款具备NFC功能的防水智慧手表。芯片厂商博通乐观地预计，未来5年内，支持NFC的装置将会突破35亿台。也许在不久的将来，我们在家可以用支持NFC的智能手机和智能电视进行互通，将手机的视频传送至电视画面中播放。 在技术得到完善的同时，我们的市场是否能获得发展呢?在NFC的实际应用中，市场似乎还有很多路要走。这里我们以中国移动的NFC手机支付举例，中国移动的NFC手机支付即“手机钱包”业务需要一部具备NFC功能的特定终端和一张NFC-SIM卡。目前仅有三星I9308(galaxy s3)、I9508(galaxy s4)，HTC802t(HTCOne)，中兴U807N，华为T8950N和小米2A共6款终端支持NFC支付功能，用户的选择余地老实说实在很小。 蓝牙4.0和ZigBee“鸡肋配置”如何“逆袭” 如果你还记得“具备蓝牙功能”曾经是手机广告的一大卖点，那么说明你真的是已经老了。不过，随着苹果和安卓两大阵营高调宣布支持蓝牙4.0标准，曾经的“鸡肋配置”已成功“逆袭”。 随着WiFi网速的提升和云存储功能的开发，再加上蓝牙技术一直以来难以突破功耗的瓶颈，曾经被寄予厚望的蓝牙技术失去了创造更大辉煌的机会，只能成为手机上一个可有可无的“鸡肋配置”，直到蓝牙4.0的出现。 由于针对性地对功耗进行了改善，并且得到了苹果和安卓两大阵营的全力支持，目前蓝牙4.0正在成为主流终端设备的标准配置。尤为值得一提的是，随着包括智能家居、智能医疗等物联网应用的出现，新一代蓝牙技术也越来越多地应用其中。 蓝牙4.0设备的增长速度同样超出人们的预期——从2010年出货量为零，到预计2013年出货量将突破10亿。这种飞跃令业界震撼，同时也在传递一个信息：蓝牙技术的新时代已经全面到来。 智能终端无疑是推动蓝牙4.0应用的主力，无论是智能手机、平板电脑新品，还是智能手表这样新兴的终端，都将蓝牙4.0作为标配。其中，苹果无疑是推动蓝牙4.0的最为关键的力量，作为移动智能终端产业的标杆，其将蓝牙4.0内置到iPhone4s、iPhone 5系列、iPad 3、Mac、Macbook Pro和Air系列笔记本电脑等多款产品中。而原先对蓝牙4.0支持度不高的安卓阵营，也从安卓4.3版本开始改变这一局面，目前包括三星、HTC、华为、中兴在内的主流终端厂商也已经开始推出具备蓝牙4.0功能的智能终端产品。 蓝牙4.0究竟有何魅力?据悉，蓝牙4.0是2012年起大范围推广的新型蓝牙技术，是3.0的升级版本。其较3.0版本更省电、成本低，具备3毫秒低延迟、超长有效连接距离、AES-128加密等特点。更通俗地说，蓝牙4.0版本实际上是一个三位一体的技术，它将传统蓝牙、高速蓝牙和低功耗蓝牙三种规格融合在了一起，三种规格可以相互组合或者单独使用。 功耗曾经是蓝牙技术推广的瓶颈。而蓝牙4.0着力解决的就是功耗问题。据有关数据统计显示，蓝牙4.0峰值能耗仅为蓝牙3.0的一半。同时，其还采用了休眠功能——只在需要传输数据的时候才启动，其他时间则处于休眠状态，这无疑将极大降低设备功耗。“一粒纽扣电池就可以支撑装有蓝牙4.0模块的外设工作一年以上”，蓝牙联盟对蓝牙4.0的功耗进行了形象的描述。 技术本身的发展至关重要，而市场需求的变化也不容忽视。在移动互联网大规模普及的今天，越来越多的智能应用开始涌现，如智能家居、智能医疗等，这些应用的实现无疑需要类似蓝牙4.0这样低成本、低功耗、高速率的短距离通信技术的支撑。同时，包括智能手表在内的可穿戴终端的兴起，也为蓝牙4.0的应用注入了新的活力。 显然，蓝牙已经成为构建新一代移动互联网生活的基础，无论是支持蓝牙4.0的智能手机、平板电脑、智能手表，还是内置了蓝牙4.0的蓝牙音箱、蓝牙洗衣机甚至蓝牙花洒，都将给我们生活带来更加美好的互联体验。 在种类繁多的短距离无线通信技术中，和蓝牙有着相似命运的，还有ZigBee——它速率低、功耗低，因此价格也低。在很多需要低成本的无线应用环境，ZigBee是一种比较理想的技术，举个例子：一款我国出口到以色列的ZigBee水表出厂时安装了一粒纽扣电池，自来水公司的员工可以不进门、通过网络在五年间随意“查水表”，五年以后水表正好到报废期。这样节能、高效、环保的技术对于工业监控、传感器、家庭安防来说，实在是太划算了。 利用其便宜、低功耗、高可靠性的优势，ZigBee通过近距离无线组网进行通信，搭建了一个由多种无线数据传输模块组成的网络平台。在整个网络范围内，每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个ZigBee网络节点还可在自己的信号覆盖范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点进行无线连接。 在物联网领域，如工业控制、遥测遥控、农业田间管理、医疗护理等应用场景，ZigBee技术具有很多天然的优势。将ZigBee模块应用于传感器，可以实现传感器件间的协调通信，形成传感器网络…… 总之，一个单独的ZigBee设备的力量是有限的，如果能将ZigBee设备做出规模，组成更大的网络，昔日的“屌丝”才能逆袭成为“高富帅”，为我们的生活和工作，带来更多改变和惊喜。 802.11ac被称作是第五代WiFi，工作在5GHz频段，理论传输速度有望达到1Gbps，是802.11n300Mbps的3倍多，因此，其也被称为千兆WiFi。相比较目前广泛应用的802.11n，802.11ac不仅仅在速率上大大提升，在网络容量上也增加了，这意味着能够有更多的设备可以消除“碰撞”而连接到网络中。 如果将WiFi技术看做是短距离通信家族的绝对主力的话，那么WiGig无疑是代表着Wi技术的明天。WiGig技术的运行频段在60GHz，理论峰值可以达到7Gbps，这意味着其将比目前广泛应用的WiFi技术快十倍以上，仅仅用几秒就能在移动智能终端之间实现大容量视频传输已不再是梦想。 NFC是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备在十厘米内进行非接触式点对点数据传输交换。NFC由RFID演变而来，传输范围比RFID小，但由于采用了独特的信号衰减技术，相对于RFID来说距离近、带宽高、能耗低。它与现有非接触智能卡技术兼容，目前已经获得产业界的大力支持并成为标准。 蓝牙4.0是2012年起大范围推广的新型蓝牙技术，它被认为是3.0的升级版本，优点是更省电、成本低，具备3毫秒低延迟、超长有效连接距离、加密等特点。 Zi gBee是一种廉价、低功耗、高可靠性的近距离无线组网通信技术，它由多种无线数据传输模块组成的网络平台。在整个网络范围内，每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。在物联网领域，如工业控制、遥测遥控、农业田间管理、医疗护理等应用场景，ZigBee技术具有很多天然的优势。 |
|
|
