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華山論劍 Wi-Fi與藍(lán)牙4.0的戰(zhàn)斗

電子設(shè)計 ? 2018-08-31 00:32 ? 次閱讀
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Wi-Fi 俗稱 無線寬帶 (中國電信將 CDMA 1X/3G也稱為無線寬帶)所謂Wi-Fi,其實就是 IEEE 802.11b 的別稱,是由一個名為"無線以太網(wǎng)相容聯(lián)盟"(Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA)的組織所發(fā)布的業(yè)界術(shù)語,中文譯為"無線相容認(rèn)證".它是一種短程無線傳輸技術(shù),能夠在數(shù)百英尺范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號。Wi-Fi帶來的高速無線上網(wǎng)將像今天人們打手機一樣平常。各廠商目前都積極將該技術(shù)應(yīng)用于從掌上電腦到桌面計算機的各種設(shè)備中,制造新的賣點。隨著Wi-Fi設(shè)備數(shù)量的增加,其價格將會下降。Wi-Fi設(shè)備的全球年產(chǎn)量在2006年將達(dá)到3300萬臺。

藍(lán)牙,是一種支持設(shè)備短距離通信(一般10m內(nèi))的無線電技術(shù)。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。利用"藍(lán)牙"技術(shù),能夠有效地簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信,也能夠成功地簡化設(shè)備與因特網(wǎng)Internet之間的通信,從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效,為無線通信拓寬道路。藍(lán)牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù),支持點對點及點對多點通信,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps.采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸。

那么,到底是誰更具優(yōu)勢?

隨著藍(lán)牙4.0版本的出爐,一場無聲無息的戰(zhàn)爭即將打響。在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中,Wi-Fi和藍(lán)牙的應(yīng)用場景都十分廣闊,無論少了誰都會給人們的日常工作和生活帶來諸多不便。這兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都允許用戶在無線終端之間傳輸照片、文檔和其他數(shù)據(jù),省去了wifi無線網(wǎng)絡(luò)和USB線纜的麻煩。本來很多人認(rèn)為藍(lán)牙就是注重在PAN網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,而wi-fi注重在LAN應(yīng)用,不過,隨著藍(lán)牙、Wi-Fi新標(biāo)準(zhǔn)的快速推出,以前無線協(xié)議所固有的傳統(tǒng)目標(biāo)市場會發(fā)生很大的改變了。Wi-Fi Direct新標(biāo)準(zhǔn),使Wi-Fi設(shè)備無需接入傳統(tǒng)家庭、辦公室或熱點網(wǎng)絡(luò),即可實現(xiàn)相互連接。Wi-Fi Direct對于硬件沒有任何額外的要求。對于一些產(chǎn)品來說,廠商可以通過提供軟件的升級,讓現(xiàn)有的產(chǎn)品來支持Wi-Fi.如果參與演示的設(shè)備都具有Wi-Fi Direct功能,它帶來的體驗將會更加的豐富。而且,更重要的是,Wi-Fi Direct能夠帶來的第一項好處,就是將原來傳統(tǒng)的個人局域網(wǎng)范圍從覆蓋一間房間延展至覆蓋整個家庭

速度對比

從速度上來看,自從藍(lán)牙3.0引入了WLAN,其傳輸速度提升了8倍到25Mbps,而據(jù)稱藍(lán)牙4.0會和3.0擁有同樣的速度。"

Wi-Fi聯(lián)盟承諾Wi-Fi Direct的速度可達(dá)250Mbps,相比而言占了優(yōu)勢。而一位做藍(lán)牙以及Wi-Fi認(rèn)證的工程師告訴記者,速度的提升必然以犧牲功耗為代價,一方面的優(yōu)勢必然造成另一方面的短板。也有分析人士認(rèn)為,二者公布的速度都是理論速度,究竟在具體設(shè)備上能否達(dá)到另當(dāng)別論。一位做測試的工程師稱藍(lán)牙4.0"非常省電,但是相對傳輸效能沒有原先藍(lán)牙3.0來得那么快。

功耗對比

藍(lán)牙的低功耗的確是有理論依據(jù)的。根據(jù)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟官方發(fā)布的資料,藍(lán)牙4.0和經(jīng)典藍(lán)牙技術(shù)相比,主要的改變集中體現(xiàn)在待機功耗的減少、高速連接的實現(xiàn)和峰值功率的降低3個方面,而這3點正是藍(lán)牙4.0低功耗的武器。

另外,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟表示,在藍(lán)牙4.0低功耗的支持下,即使由一個紐扣電池供電,使用時間也可以長達(dá)一年,甚至更長。不過,有分析指出,當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量很大時,電池的使用時間無疑會縮短。而且,值得一提的是,對于兩個正在通信的藍(lán)牙設(shè)備,如果只有一方具備藍(lán)牙4.0低功耗規(guī)范,是無法做到低功耗的。

Wi-Fi也在功耗方面進(jìn)行著努力。

根據(jù)Wi-Fi Direct白皮書,該標(biāo)準(zhǔn)的部分能源管理功能以Wi-Fi Power Save和WMM-PowerSave規(guī)范為基礎(chǔ),這些規(guī)范采用了被稱為P2P-PS和P2P-WMM-PowerSave的機制。P2P規(guī)范引入了兩種全新的節(jié)能機制:機會節(jié)能與缺席通知。這些機制可結(jié)合使用,以實現(xiàn)休眠時間的最大化。缺席通知機制可以通報計劃中的缺席(包括一次性或定期性缺席);當(dāng)連接的所有Wi-FiDirect設(shè)備進(jìn)入休眠時,機會節(jié)能機制能夠幫助負(fù)責(zé)管理小組的Wi-FiDirect設(shè)備也進(jìn)入休眠狀態(tài),從而節(jié)約能源。需要注意的是,同藍(lán)牙4.0有些相似,Wi-Fi Direct"能源管理機制只用于僅包括Wi-FiDirect設(shè)備的小組。如果小組中存在傳統(tǒng)設(shè)備,則不能使用能源管理功能。"

由此看來,全方位的低功耗夢想并非一朝一夕就能實現(xiàn)的。

兼容性對比

藍(lán)牙4.0版本將3種規(guī)格合而為一:傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)、藍(lán)牙低耗能技術(shù)及藍(lán)牙高速技術(shù),而設(shè)備商可以根據(jù)自身的需要自己搭配,選擇其中的一種、兩種或者三種。"三合一"的組合堪稱豪華,其3種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的隨意搭配也給廠商帶來了更多的靈活性。不過,問題也出在這里。

如果設(shè)備只采用了其中的低功耗規(guī)范,那么就意味著在通信方面無法向后兼容。

比如,一個只采用了藍(lán)牙4.0低功耗規(guī)范的計步器是無法把數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲捎盟{(lán)牙2.1規(guī)范的筆記本電腦上的。不過,諸如手機以及筆記本電腦等產(chǎn)品會將3種規(guī)范都納入其中,如此一來,向后兼容的通信問題就不會存在。

相比較而言,Wi-Fi Direct的兼容方面不存在什么障礙。當(dāng)兩個產(chǎn)品通過Wi-Fi

Direct連接時,只要其中一個產(chǎn)品具有Direct功能即可。不過,目前的情況是,通過此項認(rèn)證的產(chǎn)品還比較少,需要等待新產(chǎn)品的陸續(xù)上市。當(dāng)然,也可以將原有的Wi-Fi設(shè)備進(jìn)行固件升級從而支持Wi-Fi

Direct,不過,升級需要來自產(chǎn)品生產(chǎn)廠商的配合,否則消費者自己無法實現(xiàn)。而廠商升級的動力在哪里?

據(jù)悉,目前,只有三星的Galaxy系列手機實現(xiàn)了升級。從這個層面看,Wi-Fi Direct在短期內(nèi)尚無法全面介入Wi-Fi固有用戶的生活。

出貨量對比

不管Wi-Fi聯(lián)盟還是藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟,都對自己火速增長的設(shè)備大為自豪,也同時對未來有著美好的預(yù)期。根據(jù)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟提供的數(shù)據(jù),2010年全球范圍內(nèi),共生產(chǎn)了多達(dá)15億的藍(lán)牙設(shè)備,現(xiàn)在整個市場上共有30多億個藍(lán)牙產(chǎn)品。與此同時,全球大約共有80%以上的手機都使用了藍(lán)牙技術(shù),其中將近100%的智能手機都已經(jīng)使用了藍(lán)牙技術(shù)。除此之外,全球大約有三分之一的轎車也使用了藍(lán)牙技術(shù),而且這一數(shù)字正在不斷攀升。值得一提的是,全球3000多萬家庭和醫(yī)療電子設(shè)備也都使用了該技術(shù)。

Wi-Fi也不甘落后。

根據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟提供的數(shù)據(jù),目前全球約10%的人口正在使用Wi-Fi與他人連接,有10億多部Wi-Fi設(shè)備投入使用。2009年Wi-Fi設(shè)備出貨量為5.8億部,預(yù)計2011年該數(shù)字將達(dá)到10億,2013年將繼續(xù)增長至15億。Wi-Fi聯(lián)盟擁有350多家成員公司,自2000年3月以來已完成8000多種產(chǎn)品認(rèn)證。

隨著Wi-Fi Direct的到來,是不是會有更多類型的設(shè)備嵌入Wi-Fi,這一點值得我們關(guān)注。

非競爭關(guān)系?

藍(lán)牙4.0是從3.0升級而來,其中包括了被稱為"低能耗技術(shù)"的省電功能,實際上,藍(lán)牙4.0是由三個藍(lán)牙規(guī)范合成的一個規(guī)范,藍(lán)牙4.0不僅使用了新的低能耗技術(shù),也沿用了藍(lán)牙3.0的高速數(shù)據(jù)傳輸特性,以及一些傳統(tǒng)的藍(lán)牙技術(shù),最麻煩的問題是藍(lán)牙4.0的低能耗技術(shù)和現(xiàn)有藍(lán)牙設(shè)備是不兼容的,但這并不意味著你的藍(lán)牙4.0智能手機就不能使用藍(lán)牙2.1耳機了,只不過它不能和老式藍(lán)牙設(shè)備通信了。例如,假設(shè)你有一個藍(lán)牙計步器,它只具有藍(lán)牙4.0低能耗技術(shù)(未包含藍(lán)牙4.0規(guī)范中的其它部分),你就不能通過藍(lán)牙將計步器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞褂盟{(lán)牙2.1的老式筆記本電腦上。但應(yīng)該指出的是,設(shè)備制造商可以在使用藍(lán)牙2.1和3.0規(guī)范的新設(shè)備中混入4.0的低能耗技術(shù),這樣向后兼容的問題就只會影響到老式藍(lán)牙設(shè)備了,規(guī)范本身的問題由制造商來解決。

藍(lán)牙4.0實際是個三位一體的藍(lán)牙技術(shù),它將三種規(guī)格合而為一:分別是傳統(tǒng)藍(lán)牙、低功耗藍(lán)牙和高速藍(lán)牙技術(shù),這三個規(guī)格可以組合或者單獨使用。藍(lán)牙4.0版本的最顯著特點在于藍(lán)牙低耗能技術(shù)擁有巨大的市場潛力。WTRS 首席分析師Kirsten West表示:"藍(lán)牙低耗能技術(shù)將為整個無線感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)市場作出極大貢獻(xiàn),預(yù)計到2015年,其將達(dá)到近50%的市場占有率。而藍(lán)牙低耗能技術(shù)更具備最優(yōu)化的設(shè)定,且更有利于電池運作所需的低耗能需求。"

低功耗藍(lán)牙無線技術(shù)擁有極低的運行和待機功耗,使用一粒紐扣電池甚至可連續(xù)工作數(shù)年之久。同時還擁有低成本,跨廠商互操作性,3毫秒低延遲、100米以上超長距離、AES-128加密等諸多特色,可以用于計步器、心律監(jiān)視器、智能儀表、傳感器物聯(lián)網(wǎng)等眾多領(lǐng)域,大大擴展藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用范圍。

藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟大中華區(qū)技術(shù)市務(wù)經(jīng)理呂榮良指出,藍(lán)牙的主要應(yīng)用領(lǐng)域或者搭載的設(shè)備包括如下這些方面:手機、電玩、電腦、手表、運動及健體、保健、汽車工業(yè)、家居電器、遠(yuǎn)程控制、自動化工業(yè)等。比如計步器和血糖儀等感測器只需使用低耗能技術(shù)來節(jié)省電力、成本和空間;手表則可利用低耗能技術(shù)結(jié)合身上的健身感測器來收集數(shù)據(jù),再經(jīng)由傳統(tǒng)藍(lán)牙技術(shù)將數(shù)據(jù)無線發(fā)送至個人電腦,或連接到手機以顯示信息。而目前應(yīng)用最廣泛的手機和個人電腦,均可以同時采用傳統(tǒng)、低耗能和高速技術(shù)3種規(guī)格。

就藍(lán)牙和Wi-FiDirect而言,即便雙方針對的領(lǐng)域或許有所不同,從技術(shù)角度來說并不存在門檻。只要獲得了相關(guān)廠商的支持,在設(shè)備中進(jìn)行嵌入,就可以輻射到更為廣闊的市場。

有芯片廠商將二者進(jìn)行了集成,對此Wi-Fi聯(lián)盟的首席執(zhí)行官EdgarFigueroa在此前的一次采訪中表示,"這和我們提出的愿景非常吻合,即提供最佳的互聯(lián)體驗",不過他也同時強調(diào),根據(jù)他掌握的調(diào)查資料,當(dāng)有多種連接選擇時,消費者更加傾向于使用Wi-Fi.

除了芯片層面的直接集成,許多設(shè)備上會同時包含Wi-Fi以及藍(lán)牙芯片,這些都會造成雙方之間的干擾。

呂榮良認(rèn)為,由于藍(lán)牙和Wi-Fi兩種技術(shù)都是使用2.4GHz的頻譜,一旦共同運營,不做處理肯定會有干擾的問題。藍(lán)牙在1.2規(guī)格版本的標(biāo)準(zhǔn)部分已經(jīng)導(dǎo)用調(diào)適性調(diào)頻技術(shù),有利于降低頻率干擾的現(xiàn)象并有助于帶寬的有效使用。而在產(chǎn)品開發(fā)方面,要處理兩個技術(shù)在空間和時間上的互相干擾,則需要由芯片商處理在空間和時間上的切割工作,這必須倚賴芯片商的解決方案。"藍(lán)牙技術(shù)的核心規(guī)格工作小組有鑒于共存的干擾問題的重要性,也持續(xù)的關(guān)注藍(lán)牙技術(shù)與其它技術(shù)共存的問題,并作出改善。"

物聯(lián)網(wǎng)的機遇

前面提到過,藍(lán)牙對"M2M"的關(guān)系更為密切,也因此和物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系更為緊密。

呂榮良表示,"藍(lán)牙低耗能技術(shù)能支持小型設(shè)備與手機之間實現(xiàn)互連,且藍(lán)牙技術(shù)在各種產(chǎn)品中的廣泛普及(全球市場上有30多億藍(lán)牙電子設(shè)備),因此說藍(lán)牙技術(shù)能為物聯(lián)網(wǎng)世界的進(jìn)步和發(fā)展提供非常好的平臺,同時在市場范圍內(nèi),藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)建立起很好的渠道通向互聯(lián)網(wǎng)??梢灶A(yù)期藍(lán)牙技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)世界將有很長遠(yuǎn)的發(fā)展空間。同時,也希望藍(lán)牙低耗能技術(shù)能在物聯(lián)網(wǎng)的某些領(lǐng)域中,顯示其效能和優(yōu)勢。"

另外據(jù)悉,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟在2010年3月成立了新研究小組考察藍(lán)牙無線技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用,發(fā)掘藍(lán)牙技術(shù)在智能能源中的潛力。

在2010年北京國際通信展期間,記者就發(fā)現(xiàn)參展的"車聯(lián)網(wǎng)"項目將藍(lán)牙引入建立手機與車載系統(tǒng)之間的連接。

呂榮良告訴記者,"汽車聯(lián)網(wǎng)也是我們相當(dāng)重視的一塊,曾經(jīng)有人評估過,汽車聯(lián)網(wǎng)在整個物聯(lián)網(wǎng)的收入占比大概能占到30%左右",他認(rèn)為,在與汽車或者車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的許多領(lǐng)域,都有藍(lán)牙的發(fā)展空間,"不管是在汽車內(nèi)還是汽車零件或者是遠(yuǎn)程控制使用上".

上?;酆残畔⒓夹g(shù)有限公司總經(jīng)理沈堅認(rèn)為,"車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)里重要的分支,由于應(yīng)用比較明確,未來可能是最具有前景的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用".他指出,通過藍(lán)牙短距離通信并借助手機,可以將遠(yuǎn)程內(nèi)容接入汽車平臺,"基于藍(lán)牙車聯(lián)網(wǎng)方案的優(yōu)點一是成本低,二是容易推廣。"更重要的是,"現(xiàn)在帶有藍(lán)牙應(yīng)用的汽車越來越多,通過標(biāo)準(zhǔn)軟件配置,很容易把汽車平臺升級成為支撐遠(yuǎn)程服務(wù)的車聯(lián)網(wǎng)平臺,這樣成本比較低,應(yīng)用比較靈活,可以預(yù)先裝,也可以在賣出以后裝,就像蘋果的播放器一樣配置軟件來支撐應(yīng)用。"

物聯(lián)網(wǎng)也得到了Wi-Fi聯(lián)盟的重視。Figueroa表示,"聯(lián)盟也專門成立了小組,正式負(fù)責(zé)這方面的事情,使Wi-Fi技術(shù)能夠支持M2M的連接,但是目前的協(xié)議還沒有形成。"

盡管沒有形成實質(zhì)性的協(xié)議,事實上,Wi-Fi聯(lián)盟已經(jīng)在此方面展開了一系列部署。此前與Zigbee合作進(jìn)入智能電網(wǎng)領(lǐng)域就是一個例子(本刊此前曾做過報道)。根據(jù)聲明,雙方將在針對智能電網(wǎng)應(yīng)用的無線家庭局域網(wǎng)絡(luò)(HAN)領(lǐng)域開展合作。合作最初的重點將是面向智能電網(wǎng)家庭的新一代能源管理協(xié)議-ZigBee

Smart Energy 2.0,Wi-Fi由此切入智能電網(wǎng)領(lǐng)域。就在最近,Wi-Fi聯(lián)盟與家庭插電聯(lián)盟達(dá)成協(xié)議,共同促進(jìn)并推動HomePlug電力線技術(shù)和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能電網(wǎng)應(yīng)用中的普及。根據(jù)合作協(xié)議,雙方將共同對促進(jìn)智能電網(wǎng)應(yīng)用可互操作性的Wi-Fi Alliance和HomePlug規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)審查。

值得一提的是,在不久前由美國家電制造商協(xié)會(AHAM)發(fā)布的一份報告中,Wi-Fi技術(shù)獲得了最高評級。據(jù)悉,該評估圍繞安全、向前/向后兼容性、可互操作性、市場接受程度、可用性與易用性、產(chǎn)品維護(hù)與替換等多個方面展開。



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    在CES 2025期間,全球領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案供應(yīng)商移遠(yuǎn)通信對外宣布,將推出六款新型短距離通信模組。該系列模組覆蓋Wi-Fi 6/7、Wi-Fi HaLow、藍(lán)牙等多種前沿技術(shù),不僅進(jìn)一步拓展
    發(fā)表于 01-09 11:29 ?394次閱讀
    移遠(yuǎn)通信再擴短距離通信模組版圖:<b class='flag-5'>Wi-Fi</b> 7/6、<b class='flag-5'>Wi-Fi</b> Halow等六款新品助力無線連接升級

    藍(lán)牙信號和Wi-Fi信號怎么區(qū)分

    藍(lán)牙信號和Wi-Fi信號在技術(shù)特點、通信距離、頻段、數(shù)據(jù)傳輸速度、功耗、安全性以及連接性等方面存在顯著差異。選擇使用哪種技術(shù)取決于具體的應(yīng)用需求、設(shè)備兼容性、功耗要求以及傳輸速率等因素。
    的頭像 發(fā)表于 12-19 16:34 ?1302次閱讀

    華為海思正式進(jìn)入Wi-Fi FEM賽道?

    轉(zhuǎn)載自——鐘林談芯 昨天在網(wǎng)上看到一份九聯(lián)UNR050 BE3600無線路由器拆機報告,Wi-Fi主芯片是海思新款Wi-Fi7芯片Hi1155,速率2.5G。 在海思AP Wi-Fi芯片系列中,還有
    發(fā)表于 12-11 17:42

    Wi-Fi 4到Wi-Fi 7:網(wǎng)速飆升40倍的無線革命

    1 Wi-Fi技術(shù)的快速發(fā)展 每一代新的Wi-Fi協(xié)議發(fā)布,都會帶來更高的無線速率。 ? 從Wi-Fi 4到Wi-Fi 7:無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)顯著提升,實現(xiàn)了網(wǎng)速的巨大飛躍。 ? ?
    的頭像 發(fā)表于 12-09 10:10 ?1035次閱讀
    從<b class='flag-5'>Wi-Fi</b> 4到<b class='flag-5'>Wi-Fi</b> 7:網(wǎng)速飆升40倍的無線革命

    Wi-Fi藍(lán)牙的波特率對比分析

    Wi-Fi藍(lán)牙是兩種不同的無線通信技術(shù),它們在波特率(或稱數(shù)據(jù)傳輸速率)方面存在顯著的差異。以下是對Wi-Fi藍(lán)牙波特率的對比分析: 一、Wi-
    的頭像 發(fā)表于 11-22 09:54 ?1810次閱讀

    Wi-Fi 7與Wi-Fi 6E有什么區(qū)別

    也許很多人還在考慮是否要將使用的Wi-Fi設(shè)備升級到Wi-Fi 6或Wi-Fi 6E,而這些標(biāo)準(zhǔn)的繼任者卻已經(jīng)開始“登堂入室”了。Wi-Fi 7是新一代
    的頭像 發(fā)表于 11-07 11:38 ?3410次閱讀

    【AI技術(shù)支持】ESP32無線Wi-Fi常用調(diào)試API

    。啟明云端/02常見問題ESP32進(jìn)行Wi-Fi連接時,如何判斷失敗原因?在ESP-IDF4.0以上的版本,可以在Wi-Fi斷連事件處理中加入以下代碼,從而通過錯
    的頭像 發(fā)表于 10-26 08:00 ?1788次閱讀
    【AI技術(shù)支持】ESP32無線<b class='flag-5'>Wi-Fi</b>常用調(diào)試API