Zigbee、近場(chǎng)通信(NFC)等小碼流的短距離無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)與靠電磁感應、無(wú)線(xiàn)電波、以及共振作用的短距離充電技術(shù)相比，有兩大共同點(diǎn)：首先，它們的作用范圍都在幾十甚至幾米之內(無(wú)線(xiàn)充電距離更短)；其次，它們目前已經(jīng)基本解決好了技術(shù)層面的問(wèn)題，要想實(shí)現大規模商用，首要之急是盡快建立良好的生態(tài)環(huán)境。

從Zigbee發(fā)展進(jìn)程尋找短距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)新舞臺

在不久前飛思卡爾于深圳舉行的FTF China 2007上，汽車(chē)電子、MCU、i.MX應用處理器、聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等出盡了風(fēng)頭。與之相比，雖然并未占據顯著(zhù)展臺，但是由于展出了Citygrow科技公司已經(jīng)面市的Zigbee調光器、電源插座、1位/2位開(kāi)關(guān)，以及臺灣設計公司根據客戶(hù)需求生產(chǎn)的Zigbee條碼掃描儀(即將投入量產(chǎn))等產(chǎn)品，Zigbee在本次FTF上同樣吸引了眾多工程師的關(guān)注。作為Zigbee聯(lián)盟成員之一，飛思卡爾多年來(lái)一直都在努力推動(dòng)Zigbee生態(tài)環(huán)境的建立。而此次相關(guān)產(chǎn)品的集中展示，也似乎證實(shí)了Zigbee支持者們的說(shuō)法：全球Zigbee市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始起步。

飛思卡爾無(wú)線(xiàn)及移動(dòng)系統部無(wú)線(xiàn)電產(chǎn)品分部市場(chǎng)經(jīng)理鄺景亮向我們列舉了一系列數字：2006年，全球Zigbee芯片組出貨量達4百萬(wàn)片，收入超過(guò)2,000萬(wàn)美元；到2010年，該數字有望增長(cháng)10倍，達到2億美元。“其中超過(guò)80%的市場(chǎng)將屬于2.4GHz頻段的Zigbee。”Kwong介紹，“868/915MHz也會(huì )因為802.15.4 2006的發(fā)布和未來(lái)802.15.4c和802.15.4d的發(fā)布而受到推動(dòng)。”

Zigbee的起步在于找到了合適的應用市場(chǎng)。例如，節能是ZigBee的一大特色，以飛思卡爾最新推出的MC1322x為例，“RF+MCU”解決方案的耗電量不足20mA，在睡眠狀態(tài)時(shí)的耗電量更是僅為1-2μA。正因如此，不少OEM廠(chǎng)商將其用在了燈光控制中。“Zigbee特別適合燈光控制，因為電燈開(kāi)關(guān)在99.9%的時(shí)間里都處于休眠狀態(tài)，只會(huì )周期性地喚醒數毫秒來(lái)檢查傳感器或查詢(xún)其他無(wú)線(xiàn)收發(fā)器，所以節點(diǎn)的總功耗接近休眠模式的功耗。”Kwong介紹，“此外，不同廠(chǎng)商之間的Zigbee產(chǎn)品還可以實(shí)現互操作。”

在控制領(lǐng)域，與1個(gè)藍牙主設備僅可以鏈接7個(gè)從設備相比，ZigBee協(xié)議理論上可以在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中支持超過(guò)65,000個(gè)設備。“當然實(shí)際工作中無(wú)法實(shí)現65,000個(gè)節點(diǎn)，因為每一個(gè)點(diǎn)都使用相同的頻段，同時(shí)傳送和接收會(huì )使網(wǎng)絡(luò )出現堵塞。在控制領(lǐng)域等實(shí)際應用中，幾百個(gè)點(diǎn)最為合適，目前我們的產(chǎn)品最大可以實(shí)現數千個(gè)點(diǎn)同時(shí)工作。”鄺景亮解釋道。

截至目前，飛思卡爾在Zigbee上的產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展到第三代了。據鄺景亮介紹，第一代產(chǎn)品是單獨射頻部分；第二代是將射頻和單片機封裝在一個(gè)芯片中；第三代產(chǎn)品被稱(chēng)作套裝平臺(PiP, Platform in Package)，以MC1322x為代表，將ZigBee應用的基礎組件整合在單一套件中。MC1322x平臺將一個(gè)32位MCU、一套完全兼容802.15.4的收發(fā)器、平衡-不平衡變壓器，以及RF匹配組件全部整合在一個(gè)小巧的LGA封裝中，幾乎完全不需要外部RF組件。

不過(guò)，鄺景亮也表示，Zigbee仍需要繼續尋找能夠實(shí)現大批量生產(chǎn)的決定性驅動(dòng)力量。除了在展臺中展示的產(chǎn)品，鄺景亮還列舉了幾個(gè)客戶(hù)目前正在進(jìn)行的設計，如Wi-Fi網(wǎng)絡(luò )探測器、同時(shí)可以帶4個(gè)攝像頭的家庭監控網(wǎng)絡(luò )、佩戴在學(xué)生身上進(jìn)行模糊定位以及緊急事故報警的安全網(wǎng)絡(luò )等等。

事實(shí)上，除了監控、自動(dòng)化、工業(yè)控制應用外，飛思卡爾還通過(guò)與索尼公司的合作，將Zigbee帶入了家庭娛樂(lè )領(lǐng)域，而該舉，很可能就此引發(fā)Zigbee的使用熱潮。去年8月29日，索尼宣布其推出的15款新型“BRAVIA”系列液晶電視中，有13款配備了采用飛思卡爾Zigbee技術(shù)的無(wú)指向性RF遙控器，以此代替傳統的紅外線(xiàn)遙控器。“使用Zigbee技術(shù)，今后的遙控器不僅能夠控制電視，還可以通過(guò)置于電視機上的按鍵尋找遙控器、同時(shí)進(jìn)行DVD控制、照明控制、空調控制甚至DLNA及ECHONET標準家庭內網(wǎng)統一控制。”鄺景亮表示，“今年年初，消費者就會(huì )在市場(chǎng)上陸續看到相關(guān)產(chǎn)品的推出。”

而如此誘人的RF遙控器領(lǐng)域并非只有Zigbee一個(gè)“玩家”，315MHz的RF、2.4GHz的超低功率RF以及藍牙產(chǎn)品，都是該領(lǐng)域的競爭選手。目前，夏普已經(jīng)將Cypress的2.4GHz射頻技術(shù)用在其下一代互聯(lián)網(wǎng)AQUOS遙控器中；而在家庭游戲系統中，任天堂的Wii、索尼的PlayStation 3等，則使用了藍牙標準。與他們相比，Zigbee的最大優(yōu)勢就在于低功耗。

RF遙控器的出現無(wú)疑為幾個(gè)短距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)打了一劑“強心針”，同時(shí)也暗示著(zhù)紅外線(xiàn)在電視遙控器中超過(guò)30年的使用即將成為歷史，雖然這在短期內還不會(huì )發(fā)生。因為與紅外線(xiàn)技術(shù)相比，RF遙控器所使用的無(wú)線(xiàn)規格紛雜，很難像紅外線(xiàn)遙控器那樣通過(guò)調整實(shí)現兼容，因此鄺景亮所提到的完美的智能家庭控制“藍圖”目前看來(lái)還很難實(shí)現。因此，對于RF遙控器而言，盡早建立行業(yè)統一標準，解決不同設備之間的互操作性問(wèn)題，才能使該市場(chǎng)盡快起飛。

除了Zigbee技術(shù)，在短距離無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域，藍牙技術(shù)今年仍將保持迅猛的發(fā)展勢頭。有報告指出，隨著(zhù)手機藍牙普及率的不斷提高，2007年，全球藍牙終端設備出貨量預計超過(guò)了8億個(gè)，比2006年增長(cháng)40%以上，而游戲機設備在2007年已經(jīng)超過(guò)藍牙耳機，成為僅此于手機的第二大應用。而NFC技術(shù)，卻由于涉及到支付安全、政府法規、產(chǎn)業(yè)環(huán)節緊密協(xié)調等方面的因素，在短期內仍然無(wú)法實(shí)現大規模應用。

短距離無(wú)線(xiàn)充電

2008年另一個(gè)值得期待的技術(shù)就是短距離無(wú)線(xiàn)充電。目前，中國市場(chǎng)上也在出售一種無(wú)線(xiàn)充電器，但是它并非真正意義上的無(wú)線(xiàn)充電，僅僅是一個(gè)備用電池。我們這里所討論的無(wú)線(xiàn)充電器，是指不通過(guò)物理聯(lián)接就能傳送電能，實(shí)現為手機、MP3、藍牙耳機等耗電量相對較小的電子產(chǎn)品充電的目的。當然，這是大家首先想到的應用手段，事實(shí)上，短距離無(wú)線(xiàn)充電還可以實(shí)現為低功耗無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )以及病人體內的醫用植入設備進(jìn)行充電。

目前，實(shí)現無(wú)線(xiàn)充電主要通過(guò)三種方式，即電磁感應、無(wú)線(xiàn)電波、以及共振作用。目前最為常見(jiàn)的充電墊解決方案就采用了電磁感應，通過(guò)初級和次級線(xiàn)圈感應產(chǎn)生電流，從而將能量從傳輸端轉移到接收端，該解決方案提供商包括英國Splashpower、美國WildCharge和Fulton Innovation等公司。從Splashpower網(wǎng)站我們可以看到，該公司目前可以實(shí)現在一個(gè)充電墊上對一部數碼相機和一部手機同時(shí)充電，但是該公司發(fā)言人也在近期表示，其首款帶有Splashpower功能的消費類(lèi)終端產(chǎn)品將不會(huì )于2008年下半年前面世。與之相比，Fulton公司的商業(yè)化表現更佳，已經(jīng)宣布與摩托羅拉、家具制造商Herman Miller以及汽車(chē)部件制造商Visteon公司合作來(lái)推廣其技術(shù)。事實(shí)上，電磁感應解決方案在技術(shù)實(shí)現上并無(wú)太多神秘感，中國本土的比亞迪公司，早在2005年12月申請的非接觸感應式充電器專(zhuān)利，就使用了電磁感應技術(shù)。因此目前該領(lǐng)域供應商采取的措施，就是使產(chǎn)品盡早上市，成為該領(lǐng)域的“事實(shí)標準”，從而成為最終的事實(shí)標準�！� 　

無(wú)線(xiàn)電波是另一個(gè)發(fā)展較為成熟的技術(shù)，其基本原理類(lèi)似于早期使用的礦石收音機。該領(lǐng)域的代表公司Powercast表示，其最終研制的微型高效接收電路，可以捕捉到從墻壁彈回的無(wú)線(xiàn)電波能量，在隨負載作出調整的同時(shí)保持穩定的直流電壓。只需一個(gè)安裝在墻身插頭的發(fā)送器，以及可以安裝在任何低電壓產(chǎn)品的“蚊型”接收器，Powercast解決方案就可以將無(wú)線(xiàn)電波轉化成直流電，在約1米范圍內為不同電子裝置的電池充電。目前，該公司已經(jīng)與菲利浦公司簽署了合作協(xié)議。

另一種尚在研究中的技術(shù)是電磁共振。由麻省理工學(xué)院(MIT)物理教授Marin Soljacic帶領(lǐng)的研究團隊利用該技術(shù)點(diǎn)亮了兩米外的一盞60瓦燈泡，并將其取名為WiTricity。該實(shí)驗中使用的線(xiàn)圈直徑達到50cm，還無(wú)法實(shí)現商用化，如果要縮小線(xiàn)圈尺寸，接收功率自然也會(huì )下降。因此，他們預計在未來(lái)幾年內，最終開(kāi)發(fā)出能夠安全為筆記本電腦和其它設備的無(wú)線(xiàn)充電產(chǎn)品。

任何希望能夠進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電的設備，都需要內嵌接收器，這很可能會(huì )增加產(chǎn)品的成本和重量，并形成一個(gè)“雞和蛋”的問(wèn)題。此外，不同公司的充電器和被充電設備的不相容，也將成為無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的真正難題，從而減慢消費者的接受速度。簡(jiǎn)言之，短距離無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)由于涉及到可能的射頻泄漏、授權的無(wú)線(xiàn)電波頻段、標準化、成本等問(wèn)題，其大規模商用還尚需時(shí)日。但是不可否認，移動(dòng)電子產(chǎn)品對低功耗的追求(比如MP3可以用不到30mA的電流工作)為無(wú)線(xiàn)充電產(chǎn)品提供了一個(gè)廣闊的應用空間。而且考慮到Apple、Motorola、LG以及NTT DoCoMo等著(zhù)名公司對無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的關(guān)注，相信不久之后，帶有“支持無(wú)線(xiàn)充電”字樣的數碼產(chǎn)品就將成為市場(chǎng)的主流。

表1：三種短距離無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)比較