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从应用与产品面看短距无线传输新趋势

来源:DIGITIMES 发布时间:2013-11-07

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在现代社会中，网路就如同水电一般，是现代人生活不可或缺的重要元素，随着技术进步，人们用来连网的设备不再只是电脑，包含家用电器、医疗仪器、手表/服装...等各种设备都有连网需求，这也间接促使短距无线传输技术应用越来越广，常见的短距离无线传输技术有很多种，像是红外线、蓝牙、UWB、ZigBee、无线射频识别(RFID)、近场通讯(Near Field Communication；NFC)...等，从近年来的应用与发展性来看，蓝牙、NFC与Zigbee是目前最受到业界重视的3种技术。

全球面临气候异常、能源逐渐减少、人口高龄化等议题，促使物联网中家庭自动化(智慧家庭)、智慧电表...等应用变得越发重要，包括Zigbee与蓝牙皆看好此应用的发展趋势。（Microchip）

NFC除了作为行动支付应用外，其他消费性电子产品也可能采用NFC技术来作为资料交换和系统启动之用。（NXP）

着眼智慧家庭应用蓝牙与ZigBee推新版规范

观察这3个技术最新推出的技术标准，可以看到它们皆着眼于健康照护与智慧家庭应用，但在探讨蓝牙、NFC与Zigbee三种技术的最新发展趋势前，得先来看看是什么样的应用模式促使它们受到重视。自从2009年温家宝提出「感知中国」概念后，大陆物联网产业的发展变得相当热门，这股热潮甚至蔓延到全球，而Zigbee因为布建成本低、支援节点数量多、且耗电量低，成为物联网中最常被使用的通讯技术。

Zigbee持续深耕智慧家庭、智慧电网应用

Zigbee发展初期比较多应用于自动化控制领域，如：环境监控、工业自动化...等，在物联网概念兴起后，恰巧全球又面临气候异常、能源逐渐减少、人口高龄化等议题，促使物联网中家庭自动化(智慧家庭)、智慧电表...等应用变得益发重要，看好这股趋势，ZigBee联盟(ZigBee Alliance)在2013年针对相关技术标准进行改版，如：智慧能源管理(Smart Energy Profile，SEP) 2.0、家庭自动化(Home Automation)1.2版。

ZigBee联盟在智慧能源管理上的目标，是希望厂商透过其所制定的规格，让相关产品如智慧电表(Smart Meter)、家用能源监视器(In-home Display)、负载控制器(Load Controller)及能源闸道器(Gateway)等可以互通，与1.0相比，SEP 2.0支援层面更广，像是采用IPv6架构，支援IEEE 802.11(Wi-Fi)、电力线网路(PLC)等通讯技术，方便串接能源耗用设备与电力系统。至于ZigBee Home Automation 1.2新增的几个项目(如：设备配对标准化)，不仅简化智慧家庭设备的安装与维护作业，也降低了服务供应商的成本。

蓝牙看好智慧家庭应用

看好智慧家庭应用的不只是Zigbee而已，蓝牙亦是其中之一。蓝牙技术从发展之初便应用在消费性电子产品上，在还没有3G上网与智慧型手机的年代，两只手机或手机与周边配件(如：耳机)如果要交换资料，多半透过蓝牙进行传输。

只不过，蓝牙传统为人所诟病的耗电问题，使其在应用推广上无法更进一步，因此蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)在2010年发布蓝牙4.0版，并加入低耗电的新标准BLE(Bluetooth Low Energy)，并分成Bluetooth Smart Ready与Bluetooth Smart两种类形，前者可执行低功耗(BLE)与传统无线的双模模式，后者为只能执行低功耗的单模标准。

BLE问市让蓝牙在医疗与健康照护市场上快速普及，尤其近几年穿戴式装置兴起，加上手机作业系统厂皆已表态原生支援蓝牙技术，只要使用蓝牙技术的装置就可以和行动装置／电脑互连，这样的方便性自然吸引厂商使用，而蓝牙下一个目标就是智慧家庭联网市场。

目前智慧家庭中所使用的设备(如：冰箱、冷气)多半还停留在蓝牙2.0版本，为了提升Bluetooth Smart Ready与这些旧版本的相容性，及强化传输过程中的安全性，蓝牙技术联盟已经着手进行调整，预计今(2013)年推出4.X版(非新一代5.0版)。

NFC抢进健康照护市场

最后来谈NFC，此技术早在2004年便已问市，却因为缺乏适合的应用模式而沉寂多年，直到智慧型手机普及，带动行动支付应用热潮，才让NFC在市场上翻红，我们可以看到过去2-3年，各国皆陆续出现NFC行动支付的应用，台湾在20130年初法规解禁后，也有许多业者投入这块市场。此外，NFC只要轻触感应不需进行配对设定的特性，在穿戴式装置的应用领域中，也常与蓝牙相互搭配，由NFC找到装置再经由蓝牙传输资料。

虽然上述两个应用模式让NFC前景看俏，不过NFC还希望深耕健康照护市场，日前，NFC论坛(NFC Forum)发布三个最新标准且都与健康照护有关，分别是个人健康装置通讯(Personal Health Device Communication；PHDC)、连结换手(Connection Handover)1.3版和签署纪录类型定义(Signature Record Type Definition；SRTD)2.0版。

第一项PHDC为技术标准，据称已获得Continua健康联盟(Continua Health Alliance；CIA)的认可，主要用途在让医疗电子设备可以与外部电脑／手机相互传输资讯，另外两项则为建议标准，是否会成为NFC最终的释出标准仍有待观察。连结换手1.3版允许两个NFC装置与Wi-Fi、蓝牙等其他无线通讯技术互连，至于签署纪录类型定义2.0版，则提供验证NDEF(NFC Data Exchange Format，此为NFC的数据交换格式)讯息真假的开发方式。

整合多重通讯技术未来产品发展方向

从应用面来看短距无线传输技术的发展趋势，无论智慧家庭、医疗照护、穿戴式装置、行动支付等，最后几乎都要连结智慧型行动装置，才能发挥更多价值，例如：将手机拍摄的照片传输到智慧电视播放，或者透过手机记录每日运动后的心跳血压等生理数字，换言之，这些位在前端供消费者使用的装置可能需要一种以上的无线技术，再加上体积、耗电量及制造成本等因素考量，整合多种无线通讯技术于单一晶片中渐渐成为趋势。

像博通去年(2012)推出的新一代四合一组合晶片，整合无线区域网路、蓝牙、NFC与调频广播(FM)等四种通讯技术于单一晶片上，不但便于制造商开发产品，总体积也较过去四种晶片分别独立的解决方案轻巧，约莫缩减近30%尺寸。另外也有越来越多微控制器厂商，在自家产品中整合ZigBee收发器，并逐渐扩展整合范围，像是将蓝牙、蓝牙低功耗、Wi-Fi等通讯技术整合至微控制器中，目前包括飞思卡尔、意法半导体、微芯等业者皆已推出相关产品。

另外值得一提的是，各大无线通讯晶片厂皆看好NFC未来的成长潜力，相关的整合型NFC产品也最多，原因在于未来不只是行动装置会内建NFC晶片，其他消费性电子产品如：游戏机、印表机等，也可能采用NFC技术来与其他装置交换资料，这股趋势会随着行动支付使用量成长而变的更明显，只是目前行动支付的商业模式还不够成熟，是否真能如预期般何时才会普及应用，只怕还是个未知数。

总结来说，未来短距无线传输的应用趋势将以智慧家庭、穿戴式电子装置、行动支付为主，在产品面则会整合多种通讯方式，透过不同通讯技术的合作相互截长补短，从而创造无线传输技术应用的最高价值。

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