Zigbee、近場(chǎng)通信(NFC)等小碼流的短距離無(wú)線傳輸技術(shù)與靠電磁感應(yīng)、無(wú)線電波、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(nèi)(無(wú)線充電距離更短)；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(xiàn)大規(guī)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)線技術(shù)新舞臺(tái)

在不久前飛思卡爾于深圳舉行的FTF China 2007上，汽車電子、MCU、i.MX應(yīng)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(jù)顯著展臺(tái)，但是由于展出了Citygrow科技公司已經(jīng)面市的Zigbee調(diào)光器、電源插座、1位/2位開(kāi)關(guān)，以及臺(tái)灣設(shè)計(jì)公司根據(jù)客戶需求生產(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)線及移動(dòng)系統(tǒng)部無(wú)線電產(chǎn)品分部市場(chǎng)經(jīng)理鄺景亮向我們列舉了一系列數(shù)字：2006年，全球Zigbee芯片組出貨量達(dá)4百萬(wàn)片，收入超過(guò)2,000萬(wàn)美元；到2010年，該數(shù)字有望增長(zhǎng)10倍，達(dá)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?yàn)?02.15.4 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(yīng)用市場(chǎng)。例如，節(jié)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廠商將其用在了燈光控制中。“Zigbee特別適合燈光控制，因?yàn)殡姛糸_(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(shù)毫秒來(lái)檢查傳感器或查詢其他無(wú)線收發(fā)器，所以節(jié)點(diǎn)的總功耗接近休眠模式的功耗。”Kwong介紹，“此外，不同廠商之間的Zigbee產(chǎn)品還可以實(shí)現(xiàn)互操作。”

在控制領(lǐng)域，與1個(gè)藍(lán)牙主設(shè)備僅可以鏈接7個(gè)從設(shè)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(shè)備。“當(dāng)然實(shí)際工作中無(wú)法實(shí)現(xiàn)65,000個(gè)節(jié)點(diǎn)，因?yàn)槊恳粋�(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(xiàn)堵塞。在控制領(lǐng)域等實(shí)際應(yīng)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(xiàn)數(shù)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(jù)鄺景亮介紹，第一代產(chǎn)品是單獨(dú)射頻部分；第二代是將射頻和單片機(jī)封裝在一個(gè)芯片中；第三代產(chǎn)品被稱作套裝平臺(tái)(PiP, Platform in Package)，以MC1322x為代表，將ZigBee應(yīng)用的基礎(chǔ)組件整合在單一套件中。MC1322x平臺(tái)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(xù)尋找能夠?qū)崿F(xiàn)大批量生產(chǎn)的決定性驅(qū)動(dòng)力量。除了在展臺(tái)中展示的產(chǎn)品，鄺景亮還列舉了幾個(gè)客戶目前正在進(jìn)行的設(shè)計(jì)，如Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)探測(cè)器、同時(shí)可以帶4個(gè)攝像頭的家庭監(jiān)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(bào)警的安全網(wǎng)絡(luò)等等。

事實(shí)上，除了監(jiān)控、自動(dòng)化、工業(yè)控制應(yīng)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?zhèn)鹘y(tǒng)的紅外線遙控器。“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(jī)上的按鍵尋找遙控器、同時(shí)進(jìn)行DVD控制、照明控制、空調(diào)控制甚至DLNA及ECHONET標(biāo)準(zhǔn)家庭內(nèi)網(wǎng)統(tǒng)一控制。”鄺景亮表示，“今年年初，消費(fèi)者就會(huì)在市場(chǎng)上陸續(xù)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(lán)牙產(chǎn)品，都是該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)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(tǒng)中，任天堂的Wii、索尼的PlayStation 3等，則使用了藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)。與他們相比，Zigbee的最大優(yōu)勢(shì)就在于低功耗。

RF遙控器的出現(xiàn)無(wú)疑為幾個(gè)短距離無(wú)線技術(shù)打了一劑“強(qiáng)心針”，同時(shí)也暗示著紅外線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(nèi)還不會(huì)發(fā)生。因?yàn)榕c紅外線技術(shù)相比，RF遙控器所使用的無(wú)線規(guī)格紛雜，很難像紅外線遙控器那樣通過(guò)調(diào)整實(shí)現(xiàn)兼容，因此鄺景亮所提到的完美的智能家庭控制“藍(lán)圖”目前看來(lái)還很難實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)于RF遙控器而言，盡早建立行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，解決不同設(shè)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)線領(lǐng)域，藍(lán)牙技術(shù)今年仍將保持迅猛的發(fā)展勢(shì)頭。有報(bào)告指出，隨著手機(jī)藍(lán)牙普及率的不斷提高，2007年，全球藍(lán)牙終端設(shè)備出貨量預(yù)計(jì)超過(guò)了8億個(gè)，比2006年增長(zhǎng)40%以上，而游戲機(jī)設(shè)備在2007年已經(jīng)超過(guò)藍(lán)牙耳機(jī)，成為僅此于手機(jī)的第二大應(yīng)用。而NFC技術(shù)，卻由于涉及到支付安全、政府法規(guī)、產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)緊密協(xié)調(diào)等方面的因素，在短期內(nèi)仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

短距離無(wú)線充電

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

目前，實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電主要通過(guò)三種方式，即電磁感應(yīng)、無(wú)線電波、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(yīng)，通過(guò)初級(jí)和次級(jí)線圈感應(yīng)產(chǎn)生電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端，該解決方案提供商包括英國(guó)Splashpower、美國(guó)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(xiàn)在一個(gè)充電墊上對(duì)一部數(shù)碼相機(jī)和一部手機(jī)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(fèi)類終端產(chǎn)品將不會(huì)于2008年下半年前面世。與之相比，F(xiàn)ulton公司的商業(yè)化表現(xiàn)更佳，已經(jīng)宣布與摩托羅拉、家具制造商Herman Miller以及汽車部件制造商Visteon公司合作來(lái)推廣其技術(shù)。事實(shí)上，電磁感應(yīng)解決方案在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上并無(wú)太多神秘感，中國(guó)本土的比亞迪公司，早在2005年12月申請(qǐng)的非接觸感應(yīng)式充電器專利，就使用了電磁感應(yīng)技術(shù)。因此目前該領(lǐng)域供應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)”，從而成為最終的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。　 　

無(wú)線電波是另一個(gè)發(fā)展較為成熟的技術(shù)，其基本原理類似于早期使用的礦石收音機(jī)。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)線電波能量，在隨負(fù)載作出調(diào)整的同時(shí)保持穩(wěn)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)線電波轉(zhuǎn)化成直流電，在約1米范圍內(nèi)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(tuán)隊(duì)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(yàn)中使用的線圈直徑達(dá)到50cm，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)商用化，如果要縮小線圈尺寸，接收功率自然也會(huì)下降。因此，他們預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年內(nèi)，最終開(kāi)發(fā)出能夠安全為筆記本電腦和其它設(shè)備的無(wú)線充電產(chǎn)品。

任何希望能夠進(jìn)行無(wú)線充電的設(shè)備，都需要內(nèi)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(shè)備的不相容，也將成為無(wú)線充電技術(shù)的真正難題，從而減慢消費(fèi)者的接受速度。簡(jiǎn)言之，短距離無(wú)線充電技術(shù)由于涉及到可能的射頻泄漏、授權(quán)的無(wú)線電波頻段、標(biāo)準(zhǔn)化、成本等問(wèn)題，其大規(guī)模商用還尚需時(shí)日。但是不可否認(rèn)，移動(dòng)電子產(chǎn)品對(duì)低功耗的追求(比如MP3可以用不到30mA的電流工作)為無(wú)線充電產(chǎn)品提供了一個(gè)廣闊的應(yīng)用空間。而且考慮到Apple、Motorola