物联网发展火爆,射频/无线技术要翻身了?
近几年,物联网(IoT)发展如火如荼,许多应用如智慧家庭(Smart Home)、工业物联网(IIoT)、行动支付,以及超高画质(UHD)影像传输?等,让一些早已存在的射频(RF)与无线(Wireless)技术再度被提起、重视,包括近距离无线通讯(NFC)、蓝牙(Bluetooth)与无线区域网路(Wi-Fi)802.11ad。
而这些无线技术为了在物联网应用或是行动通讯系统中站稳脚步,也有进一步的技术规格更新,以下将一一探讨。
高画质影像传输需求暴增 802.11ad翻身
Wi-Fi 802.11ad标准在几年前与采用5GHz频段的802.11ac规范一同被Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)提出。当时802.11ac迅速获得晶片商及终端产品制造商青睐,但802.11ad则是在晶片产品未真正出现与标准未正式底定的状况下,声势不若802.11ac"畅旺",但随着4K高画质影像时代来临,加上消费仍渴望不要随身携带太多的传输线,使得802.11ad技术再度被相关业者提出。近期中国大陆智慧型手机制造商乐视(LeTV)也率先在其高阶机种内建802.11ad技术,此举无疑宣告,802.11ad技术的市场即将来临。
罗德史瓦兹(R&S)资深业务经曹维陵表示,在超高画质影音资料传输的比重越来越高的同时,消费者对于现有的传输技术已不再维持以往"能过得去"的程度,就感到满足。不过,现在的消费者不仅要求无缝顺畅的传输及播放影音资料,还希望手机影音档案的传输与播放可以不须透过连接线,因此利用60GHz高频段的802.11ad,恰好可满足消费者的需求。
话虽如此,802.11ad真的已出现市场需求?还是仍然仅是先前规格刚推出时,新鲜感未退的一时话题?对此,曹维陵认为,802.11ad市场需求真的已经开始萌芽。
举例来说,2015年高通(Qualcomm)在发布其智慧家庭相关解决方案时,即已提到该公司智慧家庭方案将导入802.11ad;现阶段的高画质投影机、智慧家庭网路建置中,若是在影像传输过程中发现,介面不相容或是不想看到家中有一堆线路,此时,802.11ad就是较佳的选择。再就量测仪器厂商的仪器销售来看,也可发现包括路由器(Router)、无线接取器(Access Point)?等网通设备业者也开始购进802.11ad相关测试仪器,进行产品研发或量产。曹维陵强调,从合作厂商无论是晶片或是局端设备的一些动作来看,可发现业者对于研发802.11ad相关产品,这次是"玩真的"。
罗德史瓦兹应用工程支援部经理林志龙补充,从智慧型手机开始内建802.11ad技术也可说明该技术已真正能合乎消费者的使用需求。在行动装置市场的带动下,预期未来将有更多终端或行动装置纳入802.11ad,而802.11ad也势必在物联网无线通讯技术市场中占有一席之地。
图1:众多技术抢攻物联网商机
身兼行动通讯数据分流重任
事实上,802.11ad并未专为物联网世界所打造,而是纾解行动网路壅塞的问题。是德科技(Keysight)应用工程部资深专案经理张式先表示,在物联网应用中的射频技术可分为两类,一为既有的技术,如NFC、蓝牙、ZigBee?;二则是专为抢攻物联网商机而出现的新技术,包括LoRa、SIGFOX、Telensa、5G NB-IoT?等,802.11ad反而与5G技术的关系较为密切,而不是为了物联网应用所开发的技术。
5G行动通讯技术中讨论到的物联网相关技术可以分成高速资料吞吐服务,以及机器对机器(M2M)间连结的NB-IoT。其中,高速资料吞吐服务的部份是参考802.11ad中毫米波(mmWAVE)、场景覆盖的技术特性。张式先解释,3GPP在制定5G技术时,为了进一步提升行动通讯频宽,因此以802.11ad作为参考依据。
不仅如此,5G技术也将和4G通讯标准相同,进一步结合现有的Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac和802.11ad,为可预期的行动通讯壅塞情况解套。
先天技术挑战待克服
802.11ad在被所谓的杀手级应用--智慧型手机内建之后,加上2016年晶片商开始提供802.11ad晶片与相关服务,以及2016年消费性电子展(CES)、全球行动通讯大会(MWC)与台北国际电脑展(Computex)中,802.11ad皆为亮点之一,使其发展前景一片光明,但该技术仍有些技术挑战需克服,才能在无线通讯技术市场站稳脚步。
曹维陵指出,802.11ad要提升普及率,必须解决先天高频电波衍生出来的技术挑战,如传输距离短、讯号穿透力弱、传输方向性受限等技术问题。张式先则看好802.11ad无线接取器、智慧型手机的应用将是该技术发展的一大里程碑,不过,该技术讯号易受遮蔽、目前晶片封装尺寸较大与散热的问题,会使智慧型手机或行动装置制造商却步。
Wi-Fi戮力提升传输效率
除了802.11ad再度获得市场重视外,Wi-Fi技术本身也持续推出新标准,强化讯号传输效率,并进一步解决讯号易遭墙壁遮蔽
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