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聯盟（SIG）的貢獻，這個機構主要負責確保數以億計的、具有廣泛兼容性的藍牙裝置如何通過穩固的無線鏈路連接起來并一同無故障地工作。然而，現在也有越來越多的人認為藍牙的日子屈指可數。多年以來，藍牙技術一直是其他無線技術要替代的目標，結果其市場環境受到無情的壓縮。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很難一夜之間消失，藍牙SIG的成員已經堅定地對于來自ZigBee、Wi-Fi和專有RF器件回潮所帶來的的競爭壓力做出反應。值得注意的發展動向包括通過修改協議來提高帶寬（藍牙2.0+  數據率增強版—EDR）的措施以及（最近）將藍牙和超寬帶技術（UWB）結盟的計劃。后一個動向勢必將會把藍牙的無線個人局域網（WPAN）的優點和UWB高達100Mbit/s（以上）的數據傳輸速率結合起來。

        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過驗證的解決方案——對于WPAN中一個主設備和多達七個的從設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。例如，藍牙的帶寬很窄并迅速耗盡電池。不僅如此，目前大多數便攜設備都采用藍牙技術作為主要的通訊連接裝置，藍牙技術最初以其低功耗的優勢被應用到手機中，現在藍牙的傳輸速度最快達到3Mbps，該速度足以執行音頻的應用，但應用到繁重的視頻數據傳輸時，還遠遠不夠。

WiMedia 超寬頻（UWB）是一項在多媒體增強設備中傳輸高速無線數據鏈接的技術。此技術可使數據傳輸速率達到480Mbps，并支持高端手機的應用。盡管如此，UWB技術仍處于發展階段,而且并不像WiFi和藍牙技術那么成熟。就便攜設備市場而言，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、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備，面臨作為小市場技術而落后的風險。另一方面，像藍牙這樣成熟的技術可靠而且高效，能夠將UWB帶離其僅有的應用而引入便攜式設備大眾市場。正因為如此，藍牙技術聯盟（SIG）宣布將來頒布的藍牙技術規范將支持WiMedia（UWB）。

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

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

只要將藍牙及UWB技術結合，設備制造商便能夠于大部份運作中將“單一”的無線解決方案結合，以低功耗實現低功率、低成本和高速傳送數據。改變藍牙傳輸的現狀，但又不想放棄現有上億部配有藍牙技術的設備，藍牙技術聯盟目前正采用WiMedia UWB作為附加介面，這兩項技術的結合，可實現比從前單獨使用更好的儲能效果，同時也為WiMedia提供了一個應用基礎。UWB技術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。