個(gè)域網(wǎng)：尋找“最后10米”的通信捷徑

　　望眼欲穿的個(gè)域網(wǎng)

　　“如果將用戶接入網(wǎng)(Residential Access Network)稱為是邁向數(shù)字家庭的‘最后一公里’，那么，個(gè)域網(wǎng)就是無(wú)線電信網(wǎng)絡(luò)的‘最后10米’。”英特爾CTG通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)室UWB技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃師Stephen Wood說(shuō)。這不僅說(shuō)明了個(gè)域網(wǎng)技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的迫切性，更昭示了個(gè)域網(wǎng)未來(lái)廣闊的市場(chǎng)。

　　近年來(lái)，人們使用的各種IT和數(shù)碼產(chǎn)品在不斷增多，很多人有這種體驗(yàn)：手提包越來(lái)越重，里面裝滿了筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3/4、錄音筆、DV/DC等各種數(shù)碼設(shè)備；而辦公桌面則更加凌亂，打印機(jī)、數(shù)碼一體機(jī)、桌面電腦、掃描儀等占據(jù)了越來(lái)越多的空間，這些產(chǎn)品在給我們帶來(lái)更多的用途和更新的體驗(yàn)的同時(shí)，我們又不得不忍受一些不便。

　　我們將PC機(jī)、筆記本電腦連接上打印機(jī)、掃描器等外圍設(shè)備時(shí)，需要插上USB線纜。在企業(yè)中，企業(yè)內(nèi)部各個(gè)部門工作人員之間的信息傳遞也對(duì)信息傳送的移動(dòng)化提出更高要求，在空間局促的辦公室里組成有線局域網(wǎng)LAN以實(shí)現(xiàn)信息共享和設(shè)備共享(打印機(jī)、掃描器等)，但是密密麻麻的布線令使用者心煩不已。頻繁地插拔某一接口、PC機(jī)后纏繞無(wú)序的各種接線，正在成為用戶心煩的根源。

　　個(gè)域網(wǎng)技術(shù)正是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生。作為一個(gè)與廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)并列但是范圍更小的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，它被認(rèn)為是將替代各種有線電纜的理想技術(shù)。在手機(jī)、MP3、數(shù)碼相機(jī)與PC硬盤之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，過(guò)去一直采用線纜方式，而隨著藍(lán)牙、紅外技術(shù)接口逐漸成為這些產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置，越來(lái)越多的人開始拋棄線纜。個(gè)域網(wǎng)活動(dòng)半徑較小、業(yè)務(wù)類型豐富、針對(duì)特定群體，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫隙的連接。在吸引了用戶翹首以待的目光之外，更引得眾多的通信廠商在繼廣域網(wǎng)(Wide Area Network)、局域網(wǎng)(Local Area Network)之后，不約而同地投入到這個(gè)具備廣闊前景的領(lǐng)域中來(lái)。

　　通信廠商爭(zhēng)奇斗艷

　　“雖然個(gè)域網(wǎng)的發(fā)展是有線、無(wú)線、軟件、芯片制造等多種技術(shù)的相互作用和融合的結(jié)果，但起直接、關(guān)鍵作用的還是無(wú)線技術(shù)的發(fā)展。”分析人士認(rèn)為，無(wú)線局域網(wǎng)和短距離寬帶無(wú)線技

　　術(shù)的發(fā)展，正是個(gè)域網(wǎng)發(fā)展的催化劑。在不同的組網(wǎng)要求下，個(gè)域網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)正在經(jīng)歷一個(gè)不同標(biāo)準(zhǔn)提案爭(zhēng)奇斗艷的現(xiàn)狀，藍(lán)牙、超寬帶(UWB)，ZigBee、紅外(IrDA)以及Nokia最近推出的Wibree等眾多技術(shù)的不斷推陳出新，在個(gè)域網(wǎng)領(lǐng)域攪起了一池春水。

　　于1999年推出，作為短距離數(shù)字語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_放式標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)牙技術(shù)正在成為目前的實(shí)現(xiàn)無(wú)線個(gè)域網(wǎng)的主流技術(shù)。它工作在全球通用的2.45GHz ISM(工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))自由頻段內(nèi)，因此不需要許可證，這一優(yōu)勢(shì)使藍(lán)牙技術(shù)消除了“國(guó)界”的障礙，成功地嵌入到一小部分中高檔產(chǎn)品中，比如目前稍微高檔一點(diǎn)的手機(jī)內(nèi)，筆記本電腦內(nèi)等。“藍(lán)牙技術(shù)直接促使了個(gè)域網(wǎng)的概念的誕生，并已經(jīng)發(fā)展成為后者的雛形。”分析人士認(rèn)為。

　　藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試和認(rèn)證工作也同樣正在完善。藍(lán)牙特別興趣組織(BSIG)正在力推對(duì)藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范的制定和修改及其推廣應(yīng)用。2004年11月，藍(lán)牙2.0版本及增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸速率(EDR)發(fā)布，使傳輸范圍可達(dá)100米，最高速率達(dá)到10Mbps。藍(lán)牙技術(shù)的聯(lián)盟化和通用自由頻段的優(yōu)勢(shì)使其在對(duì)個(gè)域網(wǎng)技術(shù)的滲透占盡先機(jī)。

　　但是這并不意味著通信廠商對(duì)其他個(gè)域網(wǎng)技術(shù)的拋棄。在藍(lán)牙之外，超帶寬、ZigBee、Wibree、無(wú)線局域網(wǎng)(Wi-Fi)和紅外(IrDA)等技術(shù)同樣摩拳擦掌，意欲在個(gè)域網(wǎng)領(lǐng)域大展手腳。

　　UWB技術(shù)是另一項(xiàng)已經(jīng)進(jìn)入商用的PAN技術(shù)，自2002年2月首次獲得了美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的批準(zhǔn)用于民用通信、正式將3.1G-10.6GHz頻帶作為通信頻段，并作為室內(nèi)通信用途開放之后，就引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。UWB的技術(shù)優(yōu)勢(shì)來(lái)自于其使用脈沖通信，其傳輸速率在理論上可以達(dá)到數(shù)千兆的水平。目前UWB的樣品已經(jīng)能夠達(dá)到3米范圍內(nèi)480Mbps傳輸速率、5米內(nèi)80Mbps傳輸速率、10米內(nèi)11Mbps傳輸速率。

　　作為UWB技術(shù)的主要倡導(dǎo)者，英特爾CTG通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)室UWB技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃師Stephen Wood表示，英特爾認(rèn)識(shí)到UWB技術(shù)具有巨大潛力，將它發(fā)展成為一種便宜的、高傳輸量的、小范圍的技術(shù)。此類設(shè)計(jì)將成為有線連接的替代品，在移動(dòng)應(yīng)用中被市場(chǎng)需求(將移動(dòng)設(shè)備連接至個(gè)人電腦、電視等)。英特爾已經(jīng)努力讓這項(xiàng)技術(shù)被世界認(rèn)可，并在產(chǎn)業(yè)界形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)讓它能夠被更廣泛地采用。

　　英特爾企業(yè)技術(shù)事業(yè)部高級(jí)院士Kevin Kahn表示：“超寬帶計(jì)劃的最成功之處就在于，它在規(guī)范開發(fā)方面贏得了廣泛的行業(yè)支持與合作。目前共有近200家公司積極參與此項(xiàng)工作之中。此外，隨著WiMedia與MBOA的合并，這一組織將變得更加強(qiáng)大，從而將可以制定出更完整的互操作規(guī)范。”。

　　最新的個(gè)域網(wǎng)技術(shù)來(lái)自于世界上最大的手機(jī)制造商諾基亞。2006年10月，諾基亞在芬蘭舉行的諾基亞技術(shù)大會(huì)上宣布率先推出開放的Wibree技術(shù)。它號(hào)稱能夠簡(jiǎn)化傳輸方式，而最獨(dú)特的是，其非常節(jié)省能耗，耗電量最低可降至藍(lán)牙的1/10，因此，一旦應(yīng)用起來(lái)，將能極大地延續(xù)采用這一技術(shù)的設(shè)備的使用時(shí)間，特別適用在低功耗、低成本、體積小的終端上。“Wibree技術(shù)是一項(xiàng)重要的開發(fā)成果，它開創(chuàng)了新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，將可以為用戶帶來(lái)一系列全新的移動(dòng)體驗(yàn)。”諾基亞研究中心負(fù)責(zé)人Bob Iannucci稱，規(guī)格制定已經(jīng)基本完成，順利的話，支持該技術(shù)的終端將在2007年年底亮相。

　　Wibree的優(yōu)勢(shì)還來(lái)自于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的有力支持。諾基亞、Broadcom、CSR、Epson和Nordic半導(dǎo)體等來(lái)自各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的巨擘的支持，使得Wibree完全可以制定完善的技術(shù)規(guī)范。“我們的目標(biāo)是通過(guò)提供具備互操作性、可迅速實(shí)現(xiàn)商用并集成至終端，盡快建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。”Bob Iannucci博士表示。

　　工業(yè)和家庭監(jiān)控、控制和自動(dòng)化、保健等領(lǐng)域的應(yīng)用為ZigBee技術(shù)打開了空間。 “ZigBee聯(lián)盟最終相信更廣泛使用和更普及的ZigBee解決方案將占主導(dǎo)地位，因?yàn)檩^小的個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)希望與ZigBee設(shè)備及其周邊的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信。此外，ZigBee還采用強(qiáng)大的網(wǎng)狀技術(shù)和多源供應(yīng)商供應(yīng)鏈的價(jià)值主張，將隨市場(chǎng)的發(fā)展獲得更有利的市場(chǎng)地位。”作為ZigBee聯(lián)盟的成員，飛思卡爾半導(dǎo)體汽車與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品部亞太區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理鄺景亮表示，盡管ZigBee傳輸數(shù)率不高，但憑借針對(duì)感測(cè)與控制的有效應(yīng)用，也同樣在個(gè)域網(wǎng)市場(chǎng)占有一席之地。

　　Wi-Fi和IrDA技術(shù)同樣在個(gè)域網(wǎng)領(lǐng)域有著不可忽視的地位。雖然Stephen Wood將WLAN技術(shù)排除在個(gè)域網(wǎng)之外。“因?yàn)檫@種技術(shù)正嘗試覆蓋更廣的范圍。一般來(lái)說(shuō)，他們會(huì)犧牲一些傳輸量、功耗和成本來(lái)達(dá)到這個(gè)目標(biāo)。”但Wi-Fi技術(shù)以其安裝便捷、覆蓋范圍廣、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、易于擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)，在臨時(shí)會(huì)場(chǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)等領(lǐng)域具有廣泛的發(fā)展前景。而利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，成本低廉的IrDA，其相應(yīng)的軟件和硬件技術(shù)都已比較成熟。

　　物競(jìng)天擇 共同發(fā)展

　　多種技術(shù)的共存繁榮了個(gè)域網(wǎng)的研發(fā)。“事實(shí)上，個(gè)域網(wǎng)目前還處于推廣的起步階段，各種技術(shù)的并存帶來(lái)的主要并不是相互競(jìng)爭(zhēng)和對(duì)抗，而是互補(bǔ)和共存的局面。”一位電信研究人士認(rèn)為，無(wú)論是成熟可靠的IrDA，還是朝氣蓬勃的藍(lán)牙、抑或新近推出的Wibree，都可能憑借自身的優(yōu)勢(shì)適用于不同的個(gè)域網(wǎng)要求。

　　就各種個(gè)域網(wǎng)技術(shù)的特性來(lái)看，工作范圍、設(shè)備成本、傳輸數(shù)率的不同，決定了各種個(gè)域網(wǎng)技術(shù)在互有交集之外，又擁有各自的發(fā)展空間。藍(lán)牙技術(shù)適用于活動(dòng)范圍比較廣、要求能和多種設(shè)備迅速互聯(lián)，如筆記本電腦、數(shù)字無(wú)繩電話、PDA、手機(jī)的環(huán)境；UWB則憑借在數(shù)據(jù)傳輸方面的優(yōu)勢(shì)，在多媒體內(nèi)容傳輸運(yùn)用上占盡先機(jī)；ZigBee的感測(cè)與控制能力，保證了其在家庭內(nèi)部控制、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療監(jiān)控等領(lǐng)域的地位；Wi-Fi100米的工作范圍，允許其在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和商業(yè)場(chǎng)所能夠有所作為；而對(duì)于使用次數(shù)少、移動(dòng)范圍小、價(jià)格比較低的設(shè)備，如打印機(jī)、掃描儀、數(shù)碼像機(jī)等設(shè)備，IrDA則是首選；Wibree的小體積和低耗能，使其能夠擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域，比如在手表、無(wú)線鍵盤、玩具和運(yùn)動(dòng)傳感器等用小型鈕扣式電池供電的終端中大展身手。

　　英特爾的Stephen Wood則認(rèn)為：UWB技術(shù)無(wú)疑將是個(gè)域網(wǎng)技術(shù)的下一步發(fā)展方向。它提供的高傳輸速率解決了傳輸大型圖片和視頻文件的挑戰(zhàn)。如果沒(méi)有像UWB速率的技術(shù)，就不太可能在用戶可接受的時(shí)間內(nèi)傳輸這樣的大型文件了。同時(shí)，Wibree和藍(lán)牙技術(shù)的目標(biāo)都是在1Mb左右的低速應(yīng)用上，通常，這把它們限制在了低速率的數(shù)據(jù)或聲音傳輸上，它們不太適用于非常高速度的數(shù)據(jù)傳送。同樣，Wibree和藍(lán)牙對(duì)成本和功耗進(jìn)行了優(yōu)化。Zigbee的目標(biāo)是在更廣的范圍內(nèi)的一些非常低功耗的應(yīng)用，例如家庭自動(dòng)化或環(huán)保控制等應(yīng)用。

　　“總體而言，無(wú)線通信的選擇是非常豐富的。我們還沒(méi)有見(jiàn)過(guò)其他行業(yè)像這個(gè)行業(yè)一樣充滿了如此多的競(jìng)爭(zhēng)。”他說(shuō)。

　　差異的存在使得不同的個(gè)域網(wǎng)技術(shù)支持者不約而同地把互補(bǔ)作為推廣各自技術(shù)的基調(diào)。 “ZigBee與藍(lán)牙是互相補(bǔ)充而非對(duì)抗。”Robert F. Haile的闡述也許代表了大部分投身個(gè)域網(wǎng)技術(shù)的廠商的心態(tài)。2005年5月，北京-藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth Special Interest Group ,Bluetooth SIG)與UWB無(wú)線技術(shù)的開發(fā)小組攜手合作，融合兩種技術(shù)之長(zhǎng)。

　　鑒于個(gè)域網(wǎng)存在的巨大商機(jī)，許多公司都采取了靈活的姿態(tài)，宣布同時(shí)支持IrDA、ZigBee、藍(lán)牙和Wi-Fi等技術(shù)中的一些規(guī)范。即便是最新推出的Wibree技術(shù)，諾基亞相關(guān)人士也表示，Wibree在性能上可與藍(lán)牙相補(bǔ)充，從而將Wibree從一開始就與藍(lán)牙捆綁在一起，借力打力。“各種個(gè)域網(wǎng)技術(shù)各有所長(zhǎng)，背后又有各家公司或科研機(jī)構(gòu)的支持，所以在一段時(shí)間內(nèi)，這幾種技術(shù)之間的競(jìng)爭(zhēng)是必然，相互間取長(zhǎng)補(bǔ)短也是必然的。”分析人士指出。

　　“在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，以上提到的這些無(wú)線通信技術(shù)將不會(huì)融合在一起。但是，在一個(gè)給定的應(yīng)用領(lǐng)域中，人們都可以找到合適的無(wú)線通信方式。”Stephen Wood說(shuō)。

　　普遍商用尚需時(shí)日

　　小范圍的產(chǎn)品生產(chǎn)與應(yīng)用已經(jīng)在個(gè)域網(wǎng)領(lǐng)域拉開序幕。2006年，Intel發(fā)布了一款超寬帶(UWB)主機(jī)解決方案：Wireless UWB Link 1480 MAC(媒體接入控制器),這種技術(shù)能與第三方廠商產(chǎn)品結(jié)合提供全功能超寬帶連接，并且制造商們可以將它用于各種設(shè)備上。鄺景亮表示，來(lái)自飛思卡爾亞洲供應(yīng)商Compal、Sengital和幾個(gè)重要分銷商的模塊化解決方案目前已投入生產(chǎn)，而ZigBee的完全兼容產(chǎn)品預(yù)計(jì)將于本季度開始出售。諾基亞也表示，Wibree互操作規(guī)范的第一個(gè)商用版本預(yù)計(jì)將于今年第二季度推出。

　　盡管個(gè)域網(wǎng)的各種標(biāo)準(zhǔn)目前在不斷修改, 并已展現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力，但是從目前的應(yīng)用來(lái)看，個(gè)域網(wǎng)要達(dá)到真正的商業(yè)成功，還尚需時(shí)日。“我們基于ZigBee技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)初步得到市場(chǎng)認(rèn)可，但市場(chǎng)整體上仍處于技術(shù)觀望階段。”一位基于ZigBee技術(shù)開發(fā)的技術(shù)公司市場(chǎng)經(jīng)理的陳述概括出了個(gè)域網(wǎng)技術(shù)目前所處的市場(chǎng)化階段。

　　“互操作性和穩(wěn)定的性能是個(gè)域網(wǎng)未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展所需的要素，而這也正是消費(fèi)者所渴望的。”鄺景亮指出了個(gè)域網(wǎng)在未來(lái)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)。分析人士認(rèn)為，個(gè)域網(wǎng)技術(shù)在未來(lái)必須從技術(shù)和應(yīng)用兩方面改進(jìn)。在技術(shù)方面，要進(jìn)一步提高系統(tǒng)的傳輸速率和吞吐量；提高頻譜利用率和系統(tǒng)容量；改善功率控制功能，延長(zhǎng)個(gè)人設(shè)備的電池使用時(shí)間；進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性能；采用智能的無(wú)線資源管理技術(shù)提供不同服務(wù)請(qǐng)求。在應(yīng)用方面，要進(jìn)一步降低用戶設(shè)備的價(jià)格，使設(shè)備更加容易安裝、使用和維護(hù)。

　　鏈接：什么是個(gè)域網(wǎng)(Personal Area Network,PAN)

　　個(gè)域網(wǎng)是一種采用無(wú)線連接，用于與一個(gè)人關(guān)系密切的計(jì)算機(jī)設(shè)備(包括電話和個(gè)人數(shù)字助理)之間通信的個(gè)人局域網(wǎng)。個(gè)域網(wǎng)的核心思想是，用無(wú)線電或紅外線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線電纜，實(shí)現(xiàn)個(gè)人信息終端的智能化互聯(lián)，組建個(gè)人化的信息網(wǎng)絡(luò)。

　　個(gè)域網(wǎng)被用在電話、計(jì)算機(jī)、附屬設(shè)備以及小范圍(個(gè)人局域網(wǎng)的工作范圍一般是在10米以內(nèi))內(nèi)的數(shù)字助理設(shè)備之間的通信。個(gè)域網(wǎng)定位在家庭與小型辦公室的應(yīng)用場(chǎng)合，其主要應(yīng)用范圍包括話音通信網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)、信息電器互聯(lián)與信息自動(dòng)交換等。