個域網(wǎng)：尋找“最后10米”的通信捷徑

　　望眼欲穿的個域網(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，個域網(wǎng)就是無線電信網(wǎng)絡(luò)的‘最后10米’。”英特爾CTG通信技術(shù)實驗室UWB技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃師Stephen Wood說。這不僅說明了個域網(wǎng)技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的迫切性，更昭示了個域網(wǎng)未來廣闊的市場。

　　近年來，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：手提包越來越重，里面裝滿了筆記本電腦、手機、數(shù)碼相機、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、數(shù)碼一體機、桌面電腦、掃描儀等占據(jù)了越來越多的空間，這些產(chǎn)品在給我們帶來更多的用途和更新的體驗的同時，我們又不得不忍受一些不便。

　　我們將PC機、筆記本電腦連接上打印機、掃描器等外圍設(shè)備時，需要插上USB線纜。在企業(yè)中，企業(yè)內(nèi)部各個部門工作人員之間的信息傳遞也對信息傳送的移動化提出更高要求，在空間局促的辦公室里組成有線局域網(wǎng)LAN以實現(xiàn)信息共享和設(shè)備共享(打印機、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機后纏繞無序的各種接線，正在成為用戶心煩的根源。

　　個域網(wǎng)技術(shù)正是在這種背景下應(yīng)運而生。作為一個與廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)并列但是范圍更小的無線網(wǎng)絡(luò)，它被認為是將替代各種有線電纜的理想技術(shù)。在手機、MP3、數(shù)碼相機與PC硬盤之間進行數(shù)據(jù)傳輸時，過去一直采用線纜方式，而隨著藍牙、紅外技術(shù)接口逐漸成為這些產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置，越來越多的人開始拋棄線纜。個域網(wǎng)活動半徑較小、業(yè)務(wù)類型豐富、針對特定群體，實現(xiàn)無縫隙的連接。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具備廣闊前景的領(lǐng)域中來。

　　通信廠商爭奇斗艷

　　“雖然個域網(wǎng)的發(fā)展是有線、無線、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)鍵作用的還是無線技術(shù)的發(fā)展。”分析人士認為，無線局域網(wǎng)和短距離寬帶無線技

　　術(shù)的發(fā)展，正是個域網(wǎng)發(fā)展的催化劑。在不同的組網(wǎng)要求下，個域網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)正在經(jīng)歷一個不同標(biāo)準(zhǔn)提案爭奇斗艷的現(xiàn)狀，藍牙、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)字語音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_放式標(biāo)準(zhǔn)的藍牙技術(shù)正在成為目前的實現(xiàn)無線個域網(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)勢使藍牙技術(shù)消除了“國界”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的手機內(nèi)，筆記本電腦內(nèi)等。“藍牙技術(shù)直接促使了個域網(wǎng)的概念的誕生，并已經(jīng)發(fā)展成為后者的雛形。”分析人士認為。

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

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

　　UWB技術(shù)是另一項已經(jīng)進入商用的PAN技術(shù)，自2002年2月首次獲得了美國聯(lián)邦通信委員會(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，就引起了世界各國的廣泛關(guān)注。UWB的技術(shù)優(yōu)勢來自于其使用脈沖通信，其傳輸速率在理論上可以達到數(shù)千兆的水平。目前UWB的樣品已經(jīng)能夠達到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)實驗室UWB技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃師Stephen Wood表示，英特爾認識到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)計將成為有線連接的替代品，在移動應(yīng)用中被市場需求(將移動設(shè)備連接至個人電腦、電視等)。英特爾已經(jīng)努力讓這項技術(shù)被世界認可，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)部高級院士Kevin Kahn表示：“超寬帶計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工作之中。此外，隨著WiMedia與MBOA的合并，這一組織將變得更加強大，從而將可以制定出更完整的互操作規(guī)范。”。

　　最新的個域網(wǎng)技術(shù)來自于世界上最大的手機制造商諾基亞。2006年10月，諾基亞在芬蘭舉行的諾基亞技術(shù)大會上宣布率先推出開放的Wibree技術(shù)。它號稱能夠簡化傳輸方式，而最獨特的是，其非常節(jié)省能耗，耗電量最低可降至藍牙的1/10，因此，一旦應(yīng)用起來，將能極大地延續(xù)采用這一技術(shù)的設(shè)備的使用時間，特別適用在低功耗、低成本、體積小的終端上。“Wibree技術(shù)是一項重要的開發(fā)成果，它開創(chuàng)了新的市場機會，將可以為用戶帶來一系列全新的移動體驗。”諾基亞研究中心負責(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)勢還來自于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的有力支持。諾基亞、Broadcom、CSR、Epson和Nordic半導(dǎo)體等來自各個相關(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)是通過提供具備互操作性、可迅速實現(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，因為較小的個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)希望與ZigBee設(shè)備及其周邊的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)通信。此外，ZigBee還采用強大的網(wǎng)狀技術(shù)和多源供應(yīng)商供應(yīng)鏈的價值主張，將隨市場的發(fā)展獲得更有利的市場地位。”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)市場經(jīng)理鄺景亮表示，盡管ZigBee傳輸數(shù)率不高，但憑借針對感測與控制的有效應(yīng)用，也同樣在個域網(wǎng)市場占有一席之地。

　　Wi-Fi和IrDA技術(shù)同樣在個域網(wǎng)領(lǐng)域有著不可忽視的地位。雖然Stephen Wood將WLAN技術(shù)排除在個域網(wǎng)之外。“因為這種技術(shù)正嘗試覆蓋更廣的范圍。一般來說，他們會犧牲一些傳輸量、功耗和成本來達到這個目標(biāo)。”但Wi-Fi技術(shù)以其安裝便捷、覆蓋范圍廣、經(jīng)濟節(jié)約、易于擴展的優(yōu)勢，在臨時會場、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)等領(lǐng)域具有廣泛的發(fā)展前景。而利用紅外線進行點對點通信，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。

　　物競天擇 共同發(fā)展

　　多種技術(shù)的共存繁榮了個域網(wǎng)的研發(fā)。“事實上，個域網(wǎng)目前還處于推廣的起步階段，各種技術(shù)的并存帶來的主要并不是相互競爭和對抗，而是互補和共存的局面。”一位電信研究人士認為，無論是成熟可靠的IrDA，還是朝氣蓬勃的藍牙、抑或新近推出的Wibree，都可能憑借自身的優(yōu)勢適用于不同的個域網(wǎng)要求。

　　就各種個域網(wǎng)技術(shù)的特性來看，工作范圍、設(shè)備成本、傳輸數(shù)率的不同，決定了各種個域網(wǎng)技術(shù)在互有交集之外，又擁有各自的發(fā)展空間。藍牙技術(shù)適用于活動范圍比較廣、要求能和多種設(shè)備迅速互聯(lián)，如筆記本電腦、數(shù)字無繩電話、PDA、手機的環(huán)境；UWB則憑借在數(shù)據(jù)傳輸方面的優(yōu)勢，在多媒體內(nèi)容傳輸運用上占盡先機；ZigBee的感測與控制能力，保證了其在家庭內(nèi)部控制、工業(yè)自動化、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)場所能夠有所作為；而對于使用次數(shù)少、移動范圍小、價格比較低的設(shè)備，如打印機、掃描儀、數(shù)碼像機等設(shè)備，IrDA則是首選；Wibree的小體積和低耗能，使其能夠擴展應(yīng)用領(lǐng)域，比如在手表、無線鍵盤、玩具和運動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則認為：UWB技術(shù)無疑將是個域網(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)。如果沒有像UWB速率的技術(shù)，就不太可能在用戶可接受的時間內(nèi)傳輸這樣的大型文件了。同時，Wibree和藍牙技術(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和藍牙對成本和功耗進行了優(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，例如家庭自動化或環(huán)?？刂频葢?yīng)用。

　　“總體而言，無線通信的選擇是非常豐富的。我們還沒有見過其他行業(yè)像這個行業(yè)一樣充滿了如此多的競爭。”他說。

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

　　鑒于個域網(wǎng)存在的巨大商機，許多公司都采取了靈活的姿態(tài)，宣布同時支持IrDA、ZigBee、藍牙和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在性能上可與藍牙相補充，從而將Wibree從一開始就與藍牙捆綁在一起，借力打力。“各種個域網(wǎng)技術(shù)各有所長，背后又有各家公司或科研機構(gòu)的支持，所以在一段時間內(nèi)，這幾種技術(shù)之間的競爭是必然，相互間取長補短也是必然的。”分析人士指出。

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

　　普遍商用尚需時日

　　小范圍的產(chǎn)品生產(chǎn)與應(yīng)用已經(jīng)在個域網(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，來自飛思卡爾亞洲供應(yīng)商Compal、Sengital和幾個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)范的第一個商用版本預(yù)計將于今年第二季度推出。

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

　　“互操作性和穩(wěn)定的性能是個域網(wǎng)未來市場發(fā)展所需的要素，而這也正是消費者所渴望的。”鄺景亮指出了個域網(wǎng)在未來賴以發(fā)展的基礎(chǔ)。分析人士認為，個域網(wǎng)技術(shù)在未來必須從技術(shù)和應(yīng)用兩方面改進。在技術(shù)方面，要進一步提高系統(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，延長個人設(shè)備的電池使用時間；進一步增強系統(tǒng)的安全性能；采用智能的無線資源管理技術(shù)提供不同服務(wù)請求。在應(yīng)用方面，要進一步降低用戶設(shè)備的價格，使設(shè)備更加容易安裝、使用和維護。

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

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

　　個域網(wǎng)被用在電話、計算機、附屬設(shè)備以及小范圍(個人局域網(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。個域網(wǎng)定位在家庭與小型辦公室的應(yīng)用場合，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)與信息自動交換等。