大陸3G手機入門票 聯發科到手
【經濟日報╱記者王皓正/台北報導】
2007.09.11 04:30 am
聯發科昨(10)日宣布,斥資3.5億美元收購ADI手機晶片產品線資產與團隊;法人表示,聯發科併購ADI手機晶片產品線後,除可望擴大歐美一、二線大廠的客戶群外,並將取得中國大陸3G系統的TD-SCDMA相關技術。
外資交易室主管表示,之前市場即已傳言,聯發科將併購ADI的手機晶片部門,是為取得中國大陸自行發展的3G系統TD-SCDMA相關技術,由於ADI與中國大唐移動先前在TD-SCDMA晶片已有基礎,聯發科成功收購ADI 手機晶片部門後,將可藉管道掌握大唐移動的TD-SCDMA晶片技術,預期聯發科未來在3G手機晶片的發展領域上,可望加速布局,未來並可望加快打入歐美一、二線大廠的供應鏈。
法人表示,除既有的GSM系統外,大陸的TD-SCDMA將從2009年上半年開始,成為手機晶片解決方案的主流之一。根據統計,至2007年7月7日為止,ADI目前擁有手機晶片相關技術的各國專利,在美國核准專利、歐洲核准專利與大陸3G規格專利的數目量,分別為1,438件、145件與797件。
聯發科8月合併營收達到96.81億元,遠高於法人預期的80億元,再創歷史新高,月增率達40%。在9月合併營收將挑戰100億元大關之際,法人預估,聯發科第三季季增率目標原先預估15%至20%,未來可望大幅超前。
分析師也樂觀看好聯發科第三季獲利表現,加上併購題材及發行美國存託憑證(ADR)的多項利多,預期可望激勵聯發科股價繼續向上走揚。
【2007/09/11 經濟日報】
星期二, 9月 11, 2007
標準馬拉松 輸贏難說
【經濟日報╱記者陳雅蘭/台北報導】
2007.09.11 04:31 am
大陸自有3G標準TD-SCDMA即將在今年於十大城市推出服務,國內手機業者評估,在大陸的市場,TD肯定比其他全球3G標準贏在起跑點上,但是在這場馬拉松賽跑中,歐規WCDMA、美規CDMA2000有沒有機會後來居上,還得看消費者如何買單。
國內手機廠目前仍對投資大陸TD手機態度保留,華寶等代工廠不排除任何爭取代工TD手機的機會,但若要投入資源、得花大錢買測試機器、又不確定能有多少產量回報,因此不敢貿然投入,只有英華達、明基相對積極,啟碁則觀望有無雙模手機(TD/GSM、TD/CDMA)的機會。
大陸TD-SCDMA產業聯盟秘書長楊驊日前訪台時就樂觀預測,明年大陸TD手機賣出2,000萬至5,000萬台沒問題,大陸一年賣出8,000萬支手機,明年至少一半人會換3G手機,而且他們沒有別的3G手機可以選擇,這就是TD的最大優勢。
【2007/09/11 經濟日報】
2007.09.11 04:31 am
大陸自有3G標準TD-SCDMA即將在今年於十大城市推出服務,國內手機業者評估,在大陸的市場,TD肯定比其他全球3G標準贏在起跑點上,但是在這場馬拉松賽跑中,歐規WCDMA、美規CDMA2000有沒有機會後來居上,還得看消費者如何買單。
國內手機廠目前仍對投資大陸TD手機態度保留,華寶等代工廠不排除任何爭取代工TD手機的機會,但若要投入資源、得花大錢買測試機器、又不確定能有多少產量回報,因此不敢貿然投入,只有英華達、明基相對積極,啟碁則觀望有無雙模手機(TD/GSM、TD/CDMA)的機會。
大陸TD-SCDMA產業聯盟秘書長楊驊日前訪台時就樂觀預測,明年大陸TD手機賣出2,000萬至5,000萬台沒問題,大陸一年賣出8,000萬支手機,明年至少一半人會換3G手機,而且他們沒有別的3G手機可以選擇,這就是TD的最大優勢。
【2007/09/11 經濟日報】
拚3G 聯發科併ADI手機IC部門
拚3G 聯發科併ADI手機IC部門
【經濟日報╱記者陳碧珠、曹正芬/台北報導】
2007.09.11 04:30 am
聯發科昨(10)日宣布,以現金3.5億美元(約新台幣115億元),收購美國IC大廠亞德諾(A-DI)旗下手機IC資產、團隊,將可強化大陸標準的3G 產品競爭實力,加速打進一線手機品牌大廠;聯發科在全球手機IC市場的出貨量坐三望二,年底前有機會擠下飛思卡爾,直逼龍頭大廠德州儀器。
聯發科此次收購ADI旗下Othello和SoftFone手機產品線相關有形、無形的資產和團隊,該產品線去年貢獻ADI約2.3億美元營收。聯發科此收購案與多年前威盛收購美國國家半導體的處理器部門,並稱國內IC設計業歷來最大跨國收購案。聯發科董事長蔡明介和財務長喻銘鐸昨天人在美國,與ADI簽下收購合約,昨天由總經理謝清江與喻銘鐸以越洋連線方式,主持線上記者會。
透過此收購案,聯發科的無線通訊晶片部門將獲得一支近400名專業團隊,並強化GSM、GPRS、EDGE、WCDMA、TD-SCDMA手機基頻IC和射頻IC技術,聯發科並可取得無線通訊相關專利,交易案明年完成。
聯發科表示,ADI手機相關IC部門去年損益兩平,所收購的專利和技術明年開始與聯發科現有產品整合,3.5億美元將於五年內提列完畢。聯發科估計,技術收購所衍生的研發費用1億多美元,可能在三年內完成提列。這項收購可望在聯發科明年帶來3億到3.3億美元營收,但因營業費用增加2%到3%,可能微幅稀釋聯發科明年每股獲利。
此收購案短期內將影響聯發科獲利,長期而言,將強化在手機IC市場的競爭力。謝清江表示,聯發科的客戶以大陸手機廠商為主,ADI則以一線手機品牌廠商如三星、LG等為主,ADI部分技術如TD-SCDMA、基頻和射頻IC領先聯發科,且與一線手機品牌大廠互動密切,透過合併案結合雙方專長,加速聯發科打入一線品牌大廠。
ADI目前手機晶片以台積電為主要代工來源,聯發科指出,收購後,不會更動ADI原代工廠。儘管市場認為,ADI在大陸市場起步早,產品出貨量不大,但聯發科有信心可點石成金,兩家公司的整合將成為該合併案最大的考驗之一。
聯發科前八月手機IC出貨量,位居全球手機IC市場的前三大,僅次於德儀、飛思卡爾,但聯發科第三季營收季成長率40%到45%,大幅超過市場預期,9月全球市占率與飛思卡爾在伯仲之間,年底前單月出貨可望取得第二名寶座,挑戰德儀龍頭地位。
【2007/09/11 經濟日報】
【經濟日報╱記者陳碧珠、曹正芬/台北報導】
2007.09.11 04:30 am
聯發科昨(10)日宣布,以現金3.5億美元(約新台幣115億元),收購美國IC大廠亞德諾(A-DI)旗下手機IC資產、團隊,將可強化大陸標準的3G 產品競爭實力,加速打進一線手機品牌大廠;聯發科在全球手機IC市場的出貨量坐三望二,年底前有機會擠下飛思卡爾,直逼龍頭大廠德州儀器。
聯發科此次收購ADI旗下Othello和SoftFone手機產品線相關有形、無形的資產和團隊,該產品線去年貢獻ADI約2.3億美元營收。聯發科此收購案與多年前威盛收購美國國家半導體的處理器部門,並稱國內IC設計業歷來最大跨國收購案。聯發科董事長蔡明介和財務長喻銘鐸昨天人在美國,與ADI簽下收購合約,昨天由總經理謝清江與喻銘鐸以越洋連線方式,主持線上記者會。
透過此收購案,聯發科的無線通訊晶片部門將獲得一支近400名專業團隊,並強化GSM、GPRS、EDGE、WCDMA、TD-SCDMA手機基頻IC和射頻IC技術,聯發科並可取得無線通訊相關專利,交易案明年完成。
聯發科表示,ADI手機相關IC部門去年損益兩平,所收購的專利和技術明年開始與聯發科現有產品整合,3.5億美元將於五年內提列完畢。聯發科估計,技術收購所衍生的研發費用1億多美元,可能在三年內完成提列。這項收購可望在聯發科明年帶來3億到3.3億美元營收,但因營業費用增加2%到3%,可能微幅稀釋聯發科明年每股獲利。
此收購案短期內將影響聯發科獲利,長期而言,將強化在手機IC市場的競爭力。謝清江表示,聯發科的客戶以大陸手機廠商為主,ADI則以一線手機品牌廠商如三星、LG等為主,ADI部分技術如TD-SCDMA、基頻和射頻IC領先聯發科,且與一線手機品牌大廠互動密切,透過合併案結合雙方專長,加速聯發科打入一線品牌大廠。
ADI目前手機晶片以台積電為主要代工來源,聯發科指出,收購後,不會更動ADI原代工廠。儘管市場認為,ADI在大陸市場起步早,產品出貨量不大,但聯發科有信心可點石成金,兩家公司的整合將成為該合併案最大的考驗之一。
聯發科前八月手機IC出貨量,位居全球手機IC市場的前三大,僅次於德儀、飛思卡爾,但聯發科第三季營收季成長率40%到45%,大幅超過市場預期,9月全球市占率與飛思卡爾在伯仲之間,年底前單月出貨可望取得第二名寶座,挑戰德儀龍頭地位。
【2007/09/11 經濟日報】
跳頻與展頻:無線的機器對機器介面
跳頻與展頻:無線的機器對機器介面
作者:Paul Rako,技術編輯,EDN雜誌
無線的機器對機器介面代表著電腦發展的第三波。第一波是企業電腦、昂貴的主機以及只有最大的企業才買得起的超級電腦。這一階段出現在上世紀的六十和七十年代。第二波的電腦浪潮始於1981 年,當時IBM 推出了個人電腦。這一時期為上世紀的八十和九十年代。新禧千年帶來了第三波的電腦浪潮。在此期間成本降低、新技術不斷湧現,使電腦中採用嵌入式處理器及無線通信像烤箱一樣普及。這些處理器獨立工作時可提供特定的功用,但當它們在沒有人力介入而彼此間可以相互傳送訊息時,則可提供更大的作用。隨著小型平價電腦的發展,無線技術也應運而生。無線蜂窩行動電話技術的出現,帶領著這些進步的發展。這些技術包括用於手機的無線網路和增長迅速的無線熱點(Wi-Fi- hot-spot)現象(圖1)。

圖 1
無線熱點越來越普遍,在許多城鎮的道路兩旁都可以發現到它們的蹤影(感謝WiGLE.net提供本圖)。
儘管機器對機器(machine to machine,M2M)成了當今行銷領域中時髦的專業術語,但無線M2M 技術的前身早在十年前就出現了。“telemetry”(遙測技術)是一個已經不為人們所感興趣的術語。早期的太空計畫使用無線遙測技術將資料從太空船傳送到NASA,並將控制信號再傳回太空船,所有過程都不需要人力的介入。軍用頻率的分配方便NASA的工作。較高的功率級別確保了可靠的通信。最近,設計人員將太空遙測技術應用於車輛中,如F1賽車。車載電腦可以從車輛上將資料傳送到賽車跑道旁的電腦中,後者可自動調節空氣燃料比和其他參數,使賽車達到最佳的性能。其他無線網路應用包括在當自動販賣機缺少貨物或需要維護時,用其內部可以“call home” 的手機向管理中心報告情況。在汽車領域,術語 “telematics”(車用資通訊系統)則取代這個過時的術語“telemetry。”Telematics 涵蓋了娛樂、導航及緊急情況使用。General Motors 是此一概念的開拓者,並發展出其OnStar服務。OnStar包括了一具有汽車娛樂和導航系統的功能強大之行動電話。可即時下載交通路況報告,可以讓使用者通報緊急狀況或請求援助。由於手機從汽車電池接收電源,且天線不需安裝到較小的手機上,而使得系統的連接能力超出了手機連接的能力。
因為M2M 無線網路代表著幾個新興技術間的融合,如展頻無線(spread-spectrum wireless)、嵌入式處理器、網路路由協定,以及很多其他在市場上大肆宣傳的新技術。這些新技術宣稱利用無線網路可實現電燈開關與冰箱間的通信。這種技術為M2M預期發展的結果。Internet 先驅Tim Berners-Lee 曾經指出:“機器能夠分析所有Web上的資料,包括:內容、鏈結、及人與電腦間的交易。一個可以實現此目標的語義網(“Semantic Web”)還未出現。但當其真正出現時,透過與機器對話就可處理常見的交易、必須做的繁瑣事項、以及我們的日常生活,人只要提供靈感和判斷就可以了”(參考文獻1)。此一論點的範圍和觀念鞏固了Berners-Lee作為天才和卓越思想家的地位。問題是無人知道,什麼是無線M2M 網路的殺手級應用(killer application)?儘管Berners-Lee和其他人並不擔心這個問題,但在無線連接機器的構想與設法改進來實現此一目標的過程中,還有很多尚未解決的問題。
未來主義者及權威人士預想了一個M2M網路,其中機器連接到Internet上。這種情況的問題是它要求嵌入式系統機器中不但要有無線模組,而且要有針對傳輸控制協定/網際網路協定(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,TCP/IP)的協定堆疊和硬體。這種情況會造成一些問題:分配IP 位址給所有這些器件,然後提供網功能變數名稱稱伺服器(domain-name server,DNS)或其他方式來尋找及使帠o些器件。Panasonic 利用該公司經營的伺服器的hard-IP 位址來構建其網路照相機(network camera)。如果你買了該照相機,就可以透過瀏覽器進入該網址,伺服器可在照相機和你的瀏覽器之間建立路由。這種方法充其量是有點笨拙。某些研究人員提出一種方案,即隨機地將IP 位址分配給各設備(參考文獻1)。他們指出,IPv6 (IP 版本 6) 提供了2128 個地址,足夠在每平方公尺的地面上放進6.6×1023 個器件。
規模較大的無線M2M 網路可在Web中作為子網路,通常沒有路由或IP。要從Web 獲取資料到子網中,需要安裝路由器和閘道。所有這些現實情況都有悖於每個無線 M2M網路結點價格都將低於2美元、且都能連接到Web的宣傳。本身就是發展完善的電腦、路由器和閘道會抵消任何網路結點的低成本優勢。就在幾年前,人們還認為藍牙會取代小轎車、桌面及工作臺上的所有纜線。但實際上,藍牙作為一種無線耳機支援技術,還是有兩個尾巴,即從你的腰帶連到耳朵上。無線網路的現狀包括高階協定(high-level protocol)的撰寫與標準化之成本居高不下,而這些工作則可以讓這些器件尋找與連接到其他器件。當工程師達到該目標後,他們認識到這些器件需要安全性,不然任何人都可窺探你的PDA 或手機。任何宣稱是特別的(ad hoc)或自我安排(self-arranging) 的無線M2M 系統號都必須處理好這些問題。這些令人好奇的實驗室新鮮玩意,對於只出於純粹的破壞慾而破壞你的資料的青少年,並沒有多大的用途。
讓我們來看看M2M 無線網路的優點與缺點。M2M無線器件現在不是使用原有的手機網路或新興的ISM 網路,就是使用800-MHz、900-MHz、及2.4-GHz 波段。在不久的將來,運行在10到20-GHz的授權波段及未授權的2到11-GHz 波段的WiMax 網路,將會是主要的趨勢。手機和電腦產業的巨擘,如 Intel,也在注意50 到200 MHz的類比TV頻寬。這些波段的低頻可以讓器件以較低的功耗增大信號傳播距離,而且不論風雨,都不會影響其接收效果。儘管WiMax正在成長,但畢竟還只是未來的技術。如今兩種佔優勢的無線技術為手機與IEEE 802-style 的ISM技術。
手機網路有傳播距離長和部署廣泛的優勢。許多現場應用工程師很難找到無線IEEE 802 的熱點,但公司給他們Verizon 和AT&T PC 卡後,就可以透過手機系統連接到Web。他們就可以從美國的任何地點檢查並傳送電子郵件。使用手機網路的M2M 網路也會有相同的優勢。結果,行動和遠端應用,如OnStar 和長途運輸車隊,透過把全球定位系統(GPS)接收機加進到無線模組上來監測車輛位置,這對基於蜂窩的連接有吸引力。此一特性可以幫助車隊主人分析路線,並有監測能力來檢查駕駛人員的行為。同樣地,一座橋的結構可利用感測器來監測其應力、流量及降級等。這些感測器可連接到維護與公路控制電腦系統,當發生地震或事故,如損壞結構時,可提供緊急情況警告。這些基於手機的系統的成本高,且功耗大。無線模組的成本由於消費者手機的普及而迅速下降。但使用網路的成本仍然很高,由於電訊公司掠奪性的定價模式:按連接或分鐘收費,而M2M 系統一般只需傳送幾個位元組的資料。
另一種IEEE 802類型的M2M 網路,在歐洲以類似ISM 的800 MHz 頻率工作,在美國則為900 MHz,在全球為2.4 GHz (圖2)。另外,專有網路可在其他波段工作,如遙控車庫的大門和遙控車鎖使用的434 MHz,及可用來進行更可靠通信的醫療波段等。這類網路中我們最熟悉的標準為ZigBee。它使用標準化的協定,可以採用體積較小的電池來進行器件間的通信。某些ZigBee 支持者宣稱電池採用具有10 年壽命的技術,但五年或二年的壽命更為實際。這些網路最大的問題是干擾與電池壽命問題。由於2.4 GHz 為未授權的波段,對在同一區域內可使用多少發射器並沒有限制(圖3)。還有些ZigBee 支持者宣稱有幾種802類型的網路可以共存,但網路的成功也是他們的失敗。如果世界充滿了 2.4GHz 的發射器,有效的通信半徑就會縮短到幾英尺,即使如此,這種技術也會嚴重影響到資料傳輸速率。EDN 資深技術編輯Brian Dipert 在測試無線話筒時指出了這種現象(參考文獻2)。使用無線話筒會造成802.11 無線Wi-Fi (無線高保真) LAN 停止工作或僅能達到50% 連接的資料速率。

圖 2
無線器件可在2.4 GHz的頻率上在全球任何地方工作。而其他波段都會受到地理的限制(感謝Texas Instruments提供本圖)。

圖 3
紐約市內的 Wireless 802.11 熱點彼此距離非常近,會相互發生干擾(感謝WiGLE.net提供本圖)。
儘管擔心干擾的問題,某些成功的M2M 應用還是採用了這些ISM 無線協定。Verifone的銷售終端(POS)使用Connect One的iChip IP-controller 晶片,無線LAN可連接到信用卡公司來授權一項購買行為。好處是加快了交易速度。嵌入式數據機需要很多秒的時間才能撥通一組電話號碼、建立通信、建立加密,獲得一個16 位數的信用卡號碼。無線系統可以更快的速度來執行這些任務,不需要將電話線路或乙太網路連接到收銀機。因為它們使用網路連接,所有大型商場中的收銀機可同時存取信用卡授權伺服器,而不必等待空閒的線路。這種技術非常適合在需要快速支付的場合中使用,例如速食(fast-food)櫃檯及地鐵售票亭。在這些情況下,收銀機都有IP 位址,並連接到Internet。
將器件直接連接到Internet 並非一定是必要的。ZigBee的支持者正在將數以十計、百計甚至上千個感測器連接到一個中央結點(central node)或協調器(coordinator)上。如果需要從Internet傳送或接收資料,可以安裝一個閘道。儘管ZigBee 網路並不是常規的子網路,並使用封包(packet)路由及其他複雜技術來將資料路由到同類器件中及中央協調器。傳統的ZigBee 應用為供暖/通風/空調(heating/ventilation/air conditioning,HVAC)和建築物中的照明控制,以及工廠或現場的資料獲取。一個巧妙的應用是將ZigBee 結點嵌入到道路中的反射凸點上(圖4)。這些結點可以即時地監測並報告停車場的利用情況,可以讓擷取資料來進行判斷人們是否把錢繳進停車收費錶中了(參考文獻3)。儘管某些工業參與者將RFID 方案納入無線M2M 網路,但還是有一些其他人把該項技術視為是一個特殊的市場。

圖 4
Streetline Networks 將無線檢測安裝在停車凸點(parking bump)中,以便來檢測車輛的出現(a)。它可檢查停車收費錶的工作情況,並引導駕駛員將車開到空車位(b) (感謝Streetline Networks提供本圖)。
要更瞭解無線 M2M 網路的特性與缺點,切記類比設計原則應用在兩個關鍵領域:實際無線通信網路與高級系統設計。在這方面,不能迷信所有行銷人員的宣傳,而期望你的系統會達到那種水準。高速CMOS 的發展使 2 美元的無線電可行,但那是ZigBee類型的 802.15.4 無線電,而不是能使用手機網路的無線電。而且,如果想要在Internet上使用無線器件,必須購買足夠容納TCP/IP 堆疊的處理器,還要提供一種分配與路由IP 地址的方法。廠商也很關心如何延長電池壽命。無線器件在網狀網路中將資料從終端器件傳送到網狀網路的周邊。該功能會對越靠近網狀網路中心的器件的電池壽命產生影響。另外,特殊的網路必須要使用大量的資源來確定及整合新的器件到網路中。如果器件不能在已有的網狀網路路徑中路由,必須要進行協調,並建立一條新的路徑。這些工作用盡了電池資源。雖然情況不妙,但電池使用不需要在整個網路內保持一致,即某些器件會比其他器件更快更換電池。或者使用者會放棄部分放電的電池,因為系統維護步驟會依照最嚴重的器件電池消耗情況,來要求在定期的間隔中更換網狀網路中的所有電池。
此外,ZigBee 網路器件在全球波段的2.4GHz 上工作,能以240 kbps的速率傳送資料,那些使用915MHz 的美國 ISM 波段速度為40 kbps,使用868MHz 的歐洲ISM 波段速度只達到20 kbps。因此,儘管你想要將器件移出擁擠的2.4GHz 波段來工作,但較慢的資料速率會縮短電池的壽命。
手機無線網路雖然可以提供“無所不在”的連接,但不能提供“永遠即時地連接”。一個可靠的連接也許會使用專有網路和頻率,意味著就不能利用低成本的 ZigBee設計協定。智慧的自我復原(self-healing)器件構成了也許不是最昂貴的特殊網路。干擾、網路拓撲結構與器件協定等因素等,都會對電池壽命有不良的影響。
壞的消息
展頻技術並不能帶來無限可用的頻寬。這些技術讓發射器要共用頻寬,但每增加一個發射器都會降低其他發射器的資料速率和傳輸範圍。如果所有的發射器使用相同的協定,則對兩者都會有影響。2.4GHz ISM 波段提供了有力的例子,說明瞭干擾如何使所有的器件在其波段上無法工作(參考文獻4)。不用授權的 ISM 波段在設計上就包括了干擾源。這些未授權的2.4GHz 波段的開發人員進行這種設計,是因為微波爐的磁控管(magnetron tube)是在此一頻率上工作。這些微波爐對無線干擾會有較小、但卻可測量得出來的影響。更麻煩的是,傳導熱量和閃閃發亮的硫照明會在此一波段中提供更多與通信無關的干擾。這些干擾源備受關注,但是獲得可以在2.4-GHz 波段上使用的應用是如此地多,以致於某些地區中的連接正變得越來越不穩定,因為聯邦通信委員會(FCC)和其他管理機構也准許了許多的協定。這些協定包括藍牙協定採用的FHSS(跳頻展頻技術)。女影星兼通信技術發明人Hedy Lamarr 在彈奏自動演奏的鋼琴(player piano)時,發明瞭跳頻無線電技術(圖5 和參考文獻 5)。在二次大戰期間,她認為秘密的無線通信能在戰爭中獲得應用。她覺得接收機可以像發射器一樣跳到不同的頻率,正如她的手指可以敲擊到自動演奏鋼琴捲帶(player-piano roll)所剛敲擊過的鍵盤。這種認識實現了無線器件間的相互通信,並可防止竊聽。

圖 5
女影星 Hedy Lamarr 在1942年發明並獲得專利的跳頻展頻無線電技術
(感謝Mischief Films提供本圖)。
藍牙協定將83 MHz寬的2.4GHz ISM 波段分成79 個1MHz 的片斷。藍牙器件可在32 個頻率間以最大為1600 hops/sec的速率跳躍。兩個並列的藍牙器件互相干擾的機會只有1/79 了。當這種情況出現時,高階協定要求系統重新發送遺失的資料封包。如果藍牙器件跳到ZigBee 或Wi-Fi LAN的頻率中,就會干擾到這些器件。
使用者對頻寬無法滿足的需求,帶動了能提供11-Mbps 速度的802.11b 標準之發展。這些系統使用直接序列展頻(digital-sequence-spread-spectrum,DSSS)技術,其中無線電使用的是83-MHz 到2.4-GHz ISM 波段中的22 MHz 。偽隨機二進制序列(pseudorandom-binary-sequence,PRBS)相位在該波段中調變頻率。與FHSS不同的是,DSSS 繼續移動(shift)而不是在離散的頻率上跳躍(hop)。 手機實施DSSS 可以讓多個發射器在相同的波段工作。可惜的是,Wi-Fi LAN使用的11 位元Barker 代碼提供了的代碼增益不夠,而無法使用分碼多重擷取技術(code-division multiple access, CDMA),儘管高階協定實施了載波感測多重存取(carrier-sense multiple access,CSMA)。發射器檢測其他發射器等待的時間,直到通道安靜後,才會開始傳輸。802.11b的頻寬分別只允許三個到四個的器件,在那些受 FCC 和歐洲標準約束的國家同時運行。如果有最大數量的器件在工作,就會出現對藍牙、WirelessUSB、無線電話和ZigBee 的干擾。
無線USB 可以是在3 GHz 及更高頻率上的寬頻無線電,但Cypress Semiconductor 還開發了2.4GHz的WirelessUSB 標準。像藍牙一樣,這種標準將2.4GHz 波段分成了79 個1MHz 寬的頻段,Cypress 使用DSSS 而不是FHSS 來調變信號。它的連接並不會在79 個頻段上跳躍,而是固定在一個頻段上工作。一個實施相關的問題是捷頻(frequency-agile),也就是說,如果不能在一個頻率上建立或維持良好的連接,就會跳到其他不同的頻率。WirelessUSB 的開發人員以替代纜線為目標,它具有較低資料速率的人機介面裝置(human-interface device,HID)。2.4GHz ZigBee 協定將該波段分成16 個3MHz 寬的通道,每隔5 MHz 就有一個。它採用DSSS 來調變信號,並不在16 個通道間跳躍,也不提供頻率捷變。無線電話和嬰兒監視器使用2.4GHz ISM 頻率。無線電話可使用FHSS 或DSSS。他們一般將2.4GHz 波段分成10 到20 個通道。電話很少有頻率捷變,但可以讓使用者選擇一個工作通道,以避免雜訊。
圖6 顯示了2.4-GHz 波段的所有無線電和協定。如果將頻譜當作一個生態系統,可以將Wi-Fi 無線網路視為位於食物鏈上層的獅子。它們佔用了大量的頻寬,在忙碌時會吞沒該區域的其他信號。藍牙器件像昆蟲一樣,在這79 個1MHz 的波段間遊走。他們到處遊蕩並且在不確定的時間出現,取決於那個路過而帶有耳機的人。如果藍牙器件是昆蟲,則ZigBee 就像土撥鼠,不時抬起頭來看看春天是否到來了。它佔用波段的較寬部分,但使用的情況並不頻繁。由於土撥鼠並不敏捷,所以其洞穴總是在相同的頻率。 Cypress WirelessUSB 就像鬣狗,是一個敏捷的狩獵者,總是在找一個清晰的頻率來工作。一旦它發現到了這樣的頻率,就會停留在那裏,連續地傳送出低速率的資訊。此一生態系統中的最大問題是無線電話。無線電話就像老虎,可以吞掉一切生物。他們傳送強大的信號,淹沒了叢林中所有的其他動物。因此,幾個Wi-Fi LAN 生產商建議客戶不要使用無線電話。未授權的2.4GHz 波段並不是沒有人管理的,FCC 只確定了其電源等級。DSSS 與FHSS 調變方案的混合會對兩種型態的器件帶來某些問題。

圖 6
2.4-GHz ISM 波段有不能共存或互相干擾的許多無線電標準。其中有 11 個 Wi-Fi 波段,但只有3個不會相互干擾。 Wi-Fi 使用的DSSS 調變代碼不能防止其他在相同頻率上工作的 Wi-Fi 發射器之干擾。
兩項緩和因素為此帶來希望:位置與某些無線器件不常使用的傳輸。即使能量較低的藍牙發射器也比 20 碼遠的無線LAN功率大。工程師Dust Networks 正努力克服這些缺點。Dust 並不能嚴格地實現ZigBee 標準,因為該公司提供了頻率捷變,Dust的器件可跳到不同的ZigBee 頻率以獲得一個清晰的通道。Texas Instruments 也作了類似的努力。該公司在2005 年併購了ZigBee 的先驅者 Chipcon。TI的新 ZigBee 發射器能以比ZigBee 規範所要求的更高敏感度和選擇性(selectivity)來擴充無線電傳播的範圍和抵抗任何干擾。另一種方式是使用一個使用不太擁擠的波段。所有 ZigBee 廠商的器件都可以在800 和900-MHz 波段上工作,而不是擁擠的2.4-GHz 波段。較低的頻率可提高傳播範圍。Zarlink 為ZL70101 提供了不可移植的無線電晶片,使用400 到405MHz 的植入式醫療通訊服務(Medical Implant Communication Service,MICS)波段。器件以媒體存取控制(media-access control,MAC)提供800 kbps 的資料速度,其中包括銳德所羅門編碼(Reed-Solomon-encoding)的正向錯誤校正(forward-error- correction,FEC)和循環冗餘檢查(cyclic-redundancy-check,CRC)之錯誤檢測和重新傳送,以實現可靠的資料連結。
一家創新的企業發現構建光控(lighting-control)產品的市場比ZigBee支持者所預想的網狀網路更為簡單。 PulseSwitch Systems 的光控開關使用壓電驅動的(piezoelectric-powered)發射器,使用遙控鑰匙(key fob)與遙控車庫大門採用的434-MHz 頻率,將代碼傳送到500W 交流線路控制器。發射器不需要電池,因為使用者在撥動開關時即可產生能量。PulseSwitch 工程部總監Jeff Rogers 說,“雖然某些遙控車庫大門和遙控車鎖得到了FCC分配的相同頻率,但我們的發射器不會打開別人的車庫或車輛;我們使用一項獲得專利的ID 代碼系統,與車鎖和遙控車庫大門所用的方式不同。” 他說,藉由可供使用的超過2.68 億個代碼,在相同的房間裏可以有相同數量的發射器接收機對,但它們彼此間或與其他工作於相同ISM頻率上的器件間不會互相干擾。
試想有一種應用,到了排放檢測的時候,監理處(Department of Motor Vehicles,DMV)可以用來與你的車輛通信。車輛就會擷取並傳回即時道路負載和驅動循環數的污染性能資料(無須人為的介入)。使用者就不必再去做排放檢測了。然而,看一看藍牙技術應用經歷了一個漫長的過程才為人們所接受,直到現在才成為人們生活中必不可少的一部分。EDN 責任編輯 Ron Wilson 指出,“可以從先驅者背後的箭頭上認出他們。”Ricochet 行動無線網路是一個沒有成功的早期無線網狀網路。M2M 的現實既不是可憐的失敗也不是巨大的成功,而是處於兩者之間的某種情況。當有些人發明瞭殺手級應用時,我們都會自已拍自已的腦袋問道,“為什麼我沒有想到?”
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AT&T:www.att.com
Connect One:www.connectone.com
Cypress Semiconductor:www.cypress.com
Dust Networks:www.dustnetworks.com
General Motors:www.gm.com
Intel:www.intel.com
OnStar:www.onstar.com
Panasonic:www.panasonic.com
PulseSwitch Systems (Lightning Switch):www.lightningswitch.com
Streetline Networks:www.streetlinenetworks.com
Texas Instruments:www.ti.com
Verifone:www.verifone.com
Verizon:www.verizon.com
Zarlink:www.zarlink.com
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參考文獻
1. Gershenfeld, Neil, and Danny Cohen, “Internet Ø:Interdevice Internetworking,” The MIT Center for Bits and Atoms, Sun Microsystems, Aug 14, 2006.
2. Dipert, Brian, “Rocketfish:Spectrum Shark,” EDN, May 6, 2007.
3. Van Horn, John, “System Data Show Half of Meter Income Goes Uncollected,” Parking Today, pg 24, March 2007.
4. Burns, John, Richard Rudd, and Zoran Spasojevic, “Compatibility between 無線 communication & ISM systems in the 2.4 GHz frequency band,” Aegis Inc, June 24, 1999.
5. Markey, Hedy, and George Antheil, Secret Communications System, Patent 2,292,387, August 1942.
提示:
• 機器對機器無線網路主要是使用手機或工業/科技/醫療(ISM)的波段。
• WiMax(全球微波接入互通性)及700-MHz 類比TV 波段將提供新的頻率。
• FHSS (跳頻展頻技術)利用跳頻、DSSS (直接序列展頻)透過展頻、捷頻無線電以跳頻來尋找清晰的波段。
• 電池壽命與干擾是無線網路中的最大問題。
• 謹慎的系統設計可將干擾降到最小,並將電池壽命最大化。
作者:Paul Rako,技術編輯,EDN雜誌
無線的機器對機器介面代表著電腦發展的第三波。第一波是企業電腦、昂貴的主機以及只有最大的企業才買得起的超級電腦。這一階段出現在上世紀的六十和七十年代。第二波的電腦浪潮始於1981 年,當時IBM 推出了個人電腦。這一時期為上世紀的八十和九十年代。新禧千年帶來了第三波的電腦浪潮。在此期間成本降低、新技術不斷湧現,使電腦中採用嵌入式處理器及無線通信像烤箱一樣普及。這些處理器獨立工作時可提供特定的功用,但當它們在沒有人力介入而彼此間可以相互傳送訊息時,則可提供更大的作用。隨著小型平價電腦的發展,無線技術也應運而生。無線蜂窩行動電話技術的出現,帶領著這些進步的發展。這些技術包括用於手機的無線網路和增長迅速的無線熱點(Wi-Fi- hot-spot)現象(圖1)。

圖 1
無線熱點越來越普遍,在許多城鎮的道路兩旁都可以發現到它們的蹤影(感謝WiGLE.net提供本圖)。
儘管機器對機器(machine to machine,M2M)成了當今行銷領域中時髦的專業術語,但無線M2M 技術的前身早在十年前就出現了。“telemetry”(遙測技術)是一個已經不為人們所感興趣的術語。早期的太空計畫使用無線遙測技術將資料從太空船傳送到NASA,並將控制信號再傳回太空船,所有過程都不需要人力的介入。軍用頻率的分配方便NASA的工作。較高的功率級別確保了可靠的通信。最近,設計人員將太空遙測技術應用於車輛中,如F1賽車。車載電腦可以從車輛上將資料傳送到賽車跑道旁的電腦中,後者可自動調節空氣燃料比和其他參數,使賽車達到最佳的性能。其他無線網路應用包括在當自動販賣機缺少貨物或需要維護時,用其內部可以“call home” 的手機向管理中心報告情況。在汽車領域,術語 “telematics”(車用資通訊系統)則取代這個過時的術語“telemetry。”Telematics 涵蓋了娛樂、導航及緊急情況使用。General Motors 是此一概念的開拓者,並發展出其OnStar服務。OnStar包括了一具有汽車娛樂和導航系統的功能強大之行動電話。可即時下載交通路況報告,可以讓使用者通報緊急狀況或請求援助。由於手機從汽車電池接收電源,且天線不需安裝到較小的手機上,而使得系統的連接能力超出了手機連接的能力。
因為M2M 無線網路代表著幾個新興技術間的融合,如展頻無線(spread-spectrum wireless)、嵌入式處理器、網路路由協定,以及很多其他在市場上大肆宣傳的新技術。這些新技術宣稱利用無線網路可實現電燈開關與冰箱間的通信。這種技術為M2M預期發展的結果。Internet 先驅Tim Berners-Lee 曾經指出:“機器能夠分析所有Web上的資料,包括:內容、鏈結、及人與電腦間的交易。一個可以實現此目標的語義網(“Semantic Web”)還未出現。但當其真正出現時,透過與機器對話就可處理常見的交易、必須做的繁瑣事項、以及我們的日常生活,人只要提供靈感和判斷就可以了”(參考文獻1)。此一論點的範圍和觀念鞏固了Berners-Lee作為天才和卓越思想家的地位。問題是無人知道,什麼是無線M2M 網路的殺手級應用(killer application)?儘管Berners-Lee和其他人並不擔心這個問題,但在無線連接機器的構想與設法改進來實現此一目標的過程中,還有很多尚未解決的問題。
未來主義者及權威人士預想了一個M2M網路,其中機器連接到Internet上。這種情況的問題是它要求嵌入式系統機器中不但要有無線模組,而且要有針對傳輸控制協定/網際網路協定(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,TCP/IP)的協定堆疊和硬體。這種情況會造成一些問題:分配IP 位址給所有這些器件,然後提供網功能變數名稱稱伺服器(domain-name server,DNS)或其他方式來尋找及使帠o些器件。Panasonic 利用該公司經營的伺服器的hard-IP 位址來構建其網路照相機(network camera)。如果你買了該照相機,就可以透過瀏覽器進入該網址,伺服器可在照相機和你的瀏覽器之間建立路由。這種方法充其量是有點笨拙。某些研究人員提出一種方案,即隨機地將IP 位址分配給各設備(參考文獻1)。他們指出,IPv6 (IP 版本 6) 提供了2128 個地址,足夠在每平方公尺的地面上放進6.6×1023 個器件。
規模較大的無線M2M 網路可在Web中作為子網路,通常沒有路由或IP。要從Web 獲取資料到子網中,需要安裝路由器和閘道。所有這些現實情況都有悖於每個無線 M2M網路結點價格都將低於2美元、且都能連接到Web的宣傳。本身就是發展完善的電腦、路由器和閘道會抵消任何網路結點的低成本優勢。就在幾年前,人們還認為藍牙會取代小轎車、桌面及工作臺上的所有纜線。但實際上,藍牙作為一種無線耳機支援技術,還是有兩個尾巴,即從你的腰帶連到耳朵上。無線網路的現狀包括高階協定(high-level protocol)的撰寫與標準化之成本居高不下,而這些工作則可以讓這些器件尋找與連接到其他器件。當工程師達到該目標後,他們認識到這些器件需要安全性,不然任何人都可窺探你的PDA 或手機。任何宣稱是特別的(ad hoc)或自我安排(self-arranging) 的無線M2M 系統號都必須處理好這些問題。這些令人好奇的實驗室新鮮玩意,對於只出於純粹的破壞慾而破壞你的資料的青少年,並沒有多大的用途。
讓我們來看看M2M 無線網路的優點與缺點。M2M無線器件現在不是使用原有的手機網路或新興的ISM 網路,就是使用800-MHz、900-MHz、及2.4-GHz 波段。在不久的將來,運行在10到20-GHz的授權波段及未授權的2到11-GHz 波段的WiMax 網路,將會是主要的趨勢。手機和電腦產業的巨擘,如 Intel,也在注意50 到200 MHz的類比TV頻寬。這些波段的低頻可以讓器件以較低的功耗增大信號傳播距離,而且不論風雨,都不會影響其接收效果。儘管WiMax正在成長,但畢竟還只是未來的技術。如今兩種佔優勢的無線技術為手機與IEEE 802-style 的ISM技術。
手機網路有傳播距離長和部署廣泛的優勢。許多現場應用工程師很難找到無線IEEE 802 的熱點,但公司給他們Verizon 和AT&T PC 卡後,就可以透過手機系統連接到Web。他們就可以從美國的任何地點檢查並傳送電子郵件。使用手機網路的M2M 網路也會有相同的優勢。結果,行動和遠端應用,如OnStar 和長途運輸車隊,透過把全球定位系統(GPS)接收機加進到無線模組上來監測車輛位置,這對基於蜂窩的連接有吸引力。此一特性可以幫助車隊主人分析路線,並有監測能力來檢查駕駛人員的行為。同樣地,一座橋的結構可利用感測器來監測其應力、流量及降級等。這些感測器可連接到維護與公路控制電腦系統,當發生地震或事故,如損壞結構時,可提供緊急情況警告。這些基於手機的系統的成本高,且功耗大。無線模組的成本由於消費者手機的普及而迅速下降。但使用網路的成本仍然很高,由於電訊公司掠奪性的定價模式:按連接或分鐘收費,而M2M 系統一般只需傳送幾個位元組的資料。
另一種IEEE 802類型的M2M 網路,在歐洲以類似ISM 的800 MHz 頻率工作,在美國則為900 MHz,在全球為2.4 GHz (圖2)。另外,專有網路可在其他波段工作,如遙控車庫的大門和遙控車鎖使用的434 MHz,及可用來進行更可靠通信的醫療波段等。這類網路中我們最熟悉的標準為ZigBee。它使用標準化的協定,可以採用體積較小的電池來進行器件間的通信。某些ZigBee 支持者宣稱電池採用具有10 年壽命的技術,但五年或二年的壽命更為實際。這些網路最大的問題是干擾與電池壽命問題。由於2.4 GHz 為未授權的波段,對在同一區域內可使用多少發射器並沒有限制(圖3)。還有些ZigBee 支持者宣稱有幾種802類型的網路可以共存,但網路的成功也是他們的失敗。如果世界充滿了 2.4GHz 的發射器,有效的通信半徑就會縮短到幾英尺,即使如此,這種技術也會嚴重影響到資料傳輸速率。EDN 資深技術編輯Brian Dipert 在測試無線話筒時指出了這種現象(參考文獻2)。使用無線話筒會造成802.11 無線Wi-Fi (無線高保真) LAN 停止工作或僅能達到50% 連接的資料速率。

圖 2
無線器件可在2.4 GHz的頻率上在全球任何地方工作。而其他波段都會受到地理的限制(感謝Texas Instruments提供本圖)。

圖 3
紐約市內的 Wireless 802.11 熱點彼此距離非常近,會相互發生干擾(感謝WiGLE.net提供本圖)。
儘管擔心干擾的問題,某些成功的M2M 應用還是採用了這些ISM 無線協定。Verifone的銷售終端(POS)使用Connect One的iChip IP-controller 晶片,無線LAN可連接到信用卡公司來授權一項購買行為。好處是加快了交易速度。嵌入式數據機需要很多秒的時間才能撥通一組電話號碼、建立通信、建立加密,獲得一個16 位數的信用卡號碼。無線系統可以更快的速度來執行這些任務,不需要將電話線路或乙太網路連接到收銀機。因為它們使用網路連接,所有大型商場中的收銀機可同時存取信用卡授權伺服器,而不必等待空閒的線路。這種技術非常適合在需要快速支付的場合中使用,例如速食(fast-food)櫃檯及地鐵售票亭。在這些情況下,收銀機都有IP 位址,並連接到Internet。
將器件直接連接到Internet 並非一定是必要的。ZigBee的支持者正在將數以十計、百計甚至上千個感測器連接到一個中央結點(central node)或協調器(coordinator)上。如果需要從Internet傳送或接收資料,可以安裝一個閘道。儘管ZigBee 網路並不是常規的子網路,並使用封包(packet)路由及其他複雜技術來將資料路由到同類器件中及中央協調器。傳統的ZigBee 應用為供暖/通風/空調(heating/ventilation/air conditioning,HVAC)和建築物中的照明控制,以及工廠或現場的資料獲取。一個巧妙的應用是將ZigBee 結點嵌入到道路中的反射凸點上(圖4)。這些結點可以即時地監測並報告停車場的利用情況,可以讓擷取資料來進行判斷人們是否把錢繳進停車收費錶中了(參考文獻3)。儘管某些工業參與者將RFID 方案納入無線M2M 網路,但還是有一些其他人把該項技術視為是一個特殊的市場。

圖 4
Streetline Networks 將無線檢測安裝在停車凸點(parking bump)中,以便來檢測車輛的出現(a)。它可檢查停車收費錶的工作情況,並引導駕駛員將車開到空車位(b) (感謝Streetline Networks提供本圖)。
要更瞭解無線 M2M 網路的特性與缺點,切記類比設計原則應用在兩個關鍵領域:實際無線通信網路與高級系統設計。在這方面,不能迷信所有行銷人員的宣傳,而期望你的系統會達到那種水準。高速CMOS 的發展使 2 美元的無線電可行,但那是ZigBee類型的 802.15.4 無線電,而不是能使用手機網路的無線電。而且,如果想要在Internet上使用無線器件,必須購買足夠容納TCP/IP 堆疊的處理器,還要提供一種分配與路由IP 地址的方法。廠商也很關心如何延長電池壽命。無線器件在網狀網路中將資料從終端器件傳送到網狀網路的周邊。該功能會對越靠近網狀網路中心的器件的電池壽命產生影響。另外,特殊的網路必須要使用大量的資源來確定及整合新的器件到網路中。如果器件不能在已有的網狀網路路徑中路由,必須要進行協調,並建立一條新的路徑。這些工作用盡了電池資源。雖然情況不妙,但電池使用不需要在整個網路內保持一致,即某些器件會比其他器件更快更換電池。或者使用者會放棄部分放電的電池,因為系統維護步驟會依照最嚴重的器件電池消耗情況,來要求在定期的間隔中更換網狀網路中的所有電池。
此外,ZigBee 網路器件在全球波段的2.4GHz 上工作,能以240 kbps的速率傳送資料,那些使用915MHz 的美國 ISM 波段速度為40 kbps,使用868MHz 的歐洲ISM 波段速度只達到20 kbps。因此,儘管你想要將器件移出擁擠的2.4GHz 波段來工作,但較慢的資料速率會縮短電池的壽命。
手機無線網路雖然可以提供“無所不在”的連接,但不能提供“永遠即時地連接”。一個可靠的連接也許會使用專有網路和頻率,意味著就不能利用低成本的 ZigBee設計協定。智慧的自我復原(self-healing)器件構成了也許不是最昂貴的特殊網路。干擾、網路拓撲結構與器件協定等因素等,都會對電池壽命有不良的影響。
壞的消息
展頻技術並不能帶來無限可用的頻寬。這些技術讓發射器要共用頻寬,但每增加一個發射器都會降低其他發射器的資料速率和傳輸範圍。如果所有的發射器使用相同的協定,則對兩者都會有影響。2.4GHz ISM 波段提供了有力的例子,說明瞭干擾如何使所有的器件在其波段上無法工作(參考文獻4)。不用授權的 ISM 波段在設計上就包括了干擾源。這些未授權的2.4GHz 波段的開發人員進行這種設計,是因為微波爐的磁控管(magnetron tube)是在此一頻率上工作。這些微波爐對無線干擾會有較小、但卻可測量得出來的影響。更麻煩的是,傳導熱量和閃閃發亮的硫照明會在此一波段中提供更多與通信無關的干擾。這些干擾源備受關注,但是獲得可以在2.4-GHz 波段上使用的應用是如此地多,以致於某些地區中的連接正變得越來越不穩定,因為聯邦通信委員會(FCC)和其他管理機構也准許了許多的協定。這些協定包括藍牙協定採用的FHSS(跳頻展頻技術)。女影星兼通信技術發明人Hedy Lamarr 在彈奏自動演奏的鋼琴(player piano)時,發明瞭跳頻無線電技術(圖5 和參考文獻 5)。在二次大戰期間,她認為秘密的無線通信能在戰爭中獲得應用。她覺得接收機可以像發射器一樣跳到不同的頻率,正如她的手指可以敲擊到自動演奏鋼琴捲帶(player-piano roll)所剛敲擊過的鍵盤。這種認識實現了無線器件間的相互通信,並可防止竊聽。

圖 5
女影星 Hedy Lamarr 在1942年發明並獲得專利的跳頻展頻無線電技術
(感謝Mischief Films提供本圖)。
藍牙協定將83 MHz寬的2.4GHz ISM 波段分成79 個1MHz 的片斷。藍牙器件可在32 個頻率間以最大為1600 hops/sec的速率跳躍。兩個並列的藍牙器件互相干擾的機會只有1/79 了。當這種情況出現時,高階協定要求系統重新發送遺失的資料封包。如果藍牙器件跳到ZigBee 或Wi-Fi LAN的頻率中,就會干擾到這些器件。
使用者對頻寬無法滿足的需求,帶動了能提供11-Mbps 速度的802.11b 標準之發展。這些系統使用直接序列展頻(digital-sequence-spread-spectrum,DSSS)技術,其中無線電使用的是83-MHz 到2.4-GHz ISM 波段中的22 MHz 。偽隨機二進制序列(pseudorandom-binary-sequence,PRBS)相位在該波段中調變頻率。與FHSS不同的是,DSSS 繼續移動(shift)而不是在離散的頻率上跳躍(hop)。 手機實施DSSS 可以讓多個發射器在相同的波段工作。可惜的是,Wi-Fi LAN使用的11 位元Barker 代碼提供了的代碼增益不夠,而無法使用分碼多重擷取技術(code-division multiple access, CDMA),儘管高階協定實施了載波感測多重存取(carrier-sense multiple access,CSMA)。發射器檢測其他發射器等待的時間,直到通道安靜後,才會開始傳輸。802.11b的頻寬分別只允許三個到四個的器件,在那些受 FCC 和歐洲標準約束的國家同時運行。如果有最大數量的器件在工作,就會出現對藍牙、WirelessUSB、無線電話和ZigBee 的干擾。
無線USB 可以是在3 GHz 及更高頻率上的寬頻無線電,但Cypress Semiconductor 還開發了2.4GHz的WirelessUSB 標準。像藍牙一樣,這種標準將2.4GHz 波段分成了79 個1MHz 寬的頻段,Cypress 使用DSSS 而不是FHSS 來調變信號。它的連接並不會在79 個頻段上跳躍,而是固定在一個頻段上工作。一個實施相關的問題是捷頻(frequency-agile),也就是說,如果不能在一個頻率上建立或維持良好的連接,就會跳到其他不同的頻率。WirelessUSB 的開發人員以替代纜線為目標,它具有較低資料速率的人機介面裝置(human-interface device,HID)。2.4GHz ZigBee 協定將該波段分成16 個3MHz 寬的通道,每隔5 MHz 就有一個。它採用DSSS 來調變信號,並不在16 個通道間跳躍,也不提供頻率捷變。無線電話和嬰兒監視器使用2.4GHz ISM 頻率。無線電話可使用FHSS 或DSSS。他們一般將2.4GHz 波段分成10 到20 個通道。電話很少有頻率捷變,但可以讓使用者選擇一個工作通道,以避免雜訊。
圖6 顯示了2.4-GHz 波段的所有無線電和協定。如果將頻譜當作一個生態系統,可以將Wi-Fi 無線網路視為位於食物鏈上層的獅子。它們佔用了大量的頻寬,在忙碌時會吞沒該區域的其他信號。藍牙器件像昆蟲一樣,在這79 個1MHz 的波段間遊走。他們到處遊蕩並且在不確定的時間出現,取決於那個路過而帶有耳機的人。如果藍牙器件是昆蟲,則ZigBee 就像土撥鼠,不時抬起頭來看看春天是否到來了。它佔用波段的較寬部分,但使用的情況並不頻繁。由於土撥鼠並不敏捷,所以其洞穴總是在相同的頻率。 Cypress WirelessUSB 就像鬣狗,是一個敏捷的狩獵者,總是在找一個清晰的頻率來工作。一旦它發現到了這樣的頻率,就會停留在那裏,連續地傳送出低速率的資訊。此一生態系統中的最大問題是無線電話。無線電話就像老虎,可以吞掉一切生物。他們傳送強大的信號,淹沒了叢林中所有的其他動物。因此,幾個Wi-Fi LAN 生產商建議客戶不要使用無線電話。未授權的2.4GHz 波段並不是沒有人管理的,FCC 只確定了其電源等級。DSSS 與FHSS 調變方案的混合會對兩種型態的器件帶來某些問題。

圖 6
2.4-GHz ISM 波段有不能共存或互相干擾的許多無線電標準。其中有 11 個 Wi-Fi 波段,但只有3個不會相互干擾。 Wi-Fi 使用的DSSS 調變代碼不能防止其他在相同頻率上工作的 Wi-Fi 發射器之干擾。
兩項緩和因素為此帶來希望:位置與某些無線器件不常使用的傳輸。即使能量較低的藍牙發射器也比 20 碼遠的無線LAN功率大。工程師Dust Networks 正努力克服這些缺點。Dust 並不能嚴格地實現ZigBee 標準,因為該公司提供了頻率捷變,Dust的器件可跳到不同的ZigBee 頻率以獲得一個清晰的通道。Texas Instruments 也作了類似的努力。該公司在2005 年併購了ZigBee 的先驅者 Chipcon。TI的新 ZigBee 發射器能以比ZigBee 規範所要求的更高敏感度和選擇性(selectivity)來擴充無線電傳播的範圍和抵抗任何干擾。另一種方式是使用一個使用不太擁擠的波段。所有 ZigBee 廠商的器件都可以在800 和900-MHz 波段上工作,而不是擁擠的2.4-GHz 波段。較低的頻率可提高傳播範圍。Zarlink 為ZL70101 提供了不可移植的無線電晶片,使用400 到405MHz 的植入式醫療通訊服務(Medical Implant Communication Service,MICS)波段。器件以媒體存取控制(media-access control,MAC)提供800 kbps 的資料速度,其中包括銳德所羅門編碼(Reed-Solomon-encoding)的正向錯誤校正(forward-error- correction,FEC)和循環冗餘檢查(cyclic-redundancy-check,CRC)之錯誤檢測和重新傳送,以實現可靠的資料連結。
一家創新的企業發現構建光控(lighting-control)產品的市場比ZigBee支持者所預想的網狀網路更為簡單。 PulseSwitch Systems 的光控開關使用壓電驅動的(piezoelectric-powered)發射器,使用遙控鑰匙(key fob)與遙控車庫大門採用的434-MHz 頻率,將代碼傳送到500W 交流線路控制器。發射器不需要電池,因為使用者在撥動開關時即可產生能量。PulseSwitch 工程部總監Jeff Rogers 說,“雖然某些遙控車庫大門和遙控車鎖得到了FCC分配的相同頻率,但我們的發射器不會打開別人的車庫或車輛;我們使用一項獲得專利的ID 代碼系統,與車鎖和遙控車庫大門所用的方式不同。” 他說,藉由可供使用的超過2.68 億個代碼,在相同的房間裏可以有相同數量的發射器接收機對,但它們彼此間或與其他工作於相同ISM頻率上的器件間不會互相干擾。
試想有一種應用,到了排放檢測的時候,監理處(Department of Motor Vehicles,DMV)可以用來與你的車輛通信。車輛就會擷取並傳回即時道路負載和驅動循環數的污染性能資料(無須人為的介入)。使用者就不必再去做排放檢測了。然而,看一看藍牙技術應用經歷了一個漫長的過程才為人們所接受,直到現在才成為人們生活中必不可少的一部分。EDN 責任編輯 Ron Wilson 指出,“可以從先驅者背後的箭頭上認出他們。”Ricochet 行動無線網路是一個沒有成功的早期無線網狀網路。M2M 的現實既不是可憐的失敗也不是巨大的成功,而是處於兩者之間的某種情況。當有些人發明瞭殺手級應用時,我們都會自已拍自已的腦袋問道,“為什麼我沒有想到?”
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AT&T:www.att.com
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參考文獻
1. Gershenfeld, Neil, and Danny Cohen, “Internet Ø:Interdevice Internetworking,” The MIT Center for Bits and Atoms, Sun Microsystems, Aug 14, 2006.
2. Dipert, Brian, “Rocketfish:Spectrum Shark,” EDN, May 6, 2007.
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4. Burns, John, Richard Rudd, and Zoran Spasojevic, “Compatibility between 無線 communication & ISM systems in the 2.4 GHz frequency band,” Aegis Inc, June 24, 1999.
5. Markey, Hedy, and George Antheil, Secret Communications System, Patent 2,292,387, August 1942.
提示:
• 機器對機器無線網路主要是使用手機或工業/科技/醫療(ISM)的波段。
• WiMax(全球微波接入互通性)及700-MHz 類比TV 波段將提供新的頻率。
• FHSS (跳頻展頻技術)利用跳頻、DSSS (直接序列展頻)透過展頻、捷頻無線電以跳頻來尋找清晰的波段。
• 電池壽命與干擾是無線網路中的最大問題。
• 謹慎的系統設計可將干擾降到最小,並將電池壽命最大化。
星期一, 9月 10, 2007
解析MEMS未來技術發展與應用趨勢
解析MEMS未來技術發展與應用趨勢
上網時間:2007年09月10日
微機電系統(MEMS)為iPhone提供了很大幫助,因為如果沒有MEMS,蘋果的iPhone就無法根據用戶手持手機的方向將網頁從豎屏(垂直)旋轉成橫屏(水平)顯示。
iPhone中使用的是意法微電子公司(ST)的加速計,可以提供全部三個方向的模擬加速值,覆蓋範圍±2g's。該產品不僅適用於檢測方向,而且適合蘋果今後可能增加的一些功能。
蘋果公司有許多加速計供應商可供選擇,並且可能已經有來自其它MEMS供應商的替代資源,如模擬器件公司(ADI)、飛思卡爾、英飛凌、美新(Memsic)、Bosch Sensortec、Hitachi Metals、沖電氣工業株式會社、日立金屬和Kionix等。然而,蘋果還是選擇了ST,事實上,該公司還為任天堂的Wii視頻遊戲機提供MEMS加速計。
「我們正在清除MEMS和移動電話之間的障礙,實現更簡單更直觀的人機界面。」ST公司MEMS業務部總經理Benedetto Vigna表示,「用MEMS實現的用戶界面非常直觀,用戶無需手冊就能使用。」
ST透露,其產品早在Wii或iPhone發佈很久之前就已經在移動電話設計中贏得了訂單。首款MEMS產品已於去年被用於一家不願意透露名字的日本製造商的計步器中,用來計算跑步者奔跑的距離以及燃燒的卡路里。
這種應用只需通過軟件升級即可用於iPhone,不過根據ST的介紹,對於整個面向定位的應用領域來說,計步器才只是一個開始。
「對於能夠定位用戶落腳點的導航應用發展來說,使用面向加速計的計步器軟件是第一步。」Vigna表示,「我們正在開發一種MEMS陀螺儀和一種加速計,它們與我們的GPS芯片結合成為一個完整的導航解決方案,以多芯片封裝的形式向OEM廠商提供。」
然而,所有這些用戶接口應用在智能功耗面前都黯然失色。老牌加速計製造商ADI認為,智能功耗是一個被隱藏的「金礦」,但是現在正在被這些已經採用加速計的移動電話製造商發掘。
5年內達到50%
「我在這裡大膽預言,在今後五年中,全球50%的手機都會採用加速計。」ADI消費產品部行銷經理Christophe Lemaire說,「設計師首先會將加速計用於高端移動設備,以此增強用戶接口性能。但是在低端手機中的主要驅動力卻會是加速計能提供的其它功能,例如智能功率管理。」
Lemaire認為,智能功率管理可以利用加速計關閉當前不需要的電路,從而極大延長便攜式設備的電池壽命。
「舉例來說,當便攜式設備放在包中或放在桌上時,你可以將震動關閉;或者在進行通話的時候,你可以關閉顯示器的背光。」Lemaire表示,「把所有這些合在一起,智能功率管理功能可以顯著延長電池壽命。」
據ADI公司透露,該公司已經向手機用戶售出上百萬個加速計來提升用戶接口性能,但是這些用戶現在正在體驗智能功率管理帶來的好處。蘋果也將倣傚這樣的開發週期,今後將通過軟件升級在iPhone中增加加速計控制的智能功率管理功能。
軟件升級
除了智能功率管理外,消費設備在充分利用MEMS加速計性能後,能提供數十種其它應用,飛思卡爾半導體公司表示。該公司的三軸加速計內嵌一種功能,可以識別單次敲擊和雙次敲擊。飛思卡爾公司還向OEM商提供點擊靜音、虛擬鼠標、硬盤保護、相機防抖、圖像旋轉、航位推測(針對GPS的盲區)、電子羅盤傾斜補償、計步器功能、手機動作撥號以及菜單導航/滾動等應用指南和參考設計。

F1: Apple公司可能通過簡單的軟件升級,在iPhone中至少增加15種MEMS加速計應用
「加速計可以識別任意的運動類型,而不同的運動模式可觸發不同的菜單功能。」飛思卡爾公司慣性傳感器產品行銷經理Michelle Kelsey指出,「目前我們從蘋果公司看到的,僅僅是非常簡單的加速計應用,即檢測iPhone是處於垂直還是水平方向,並相應地旋轉屏幕。」
Kelsey接著補充道:「但功能還可以進一步發掘,來識別手機所處的任意方位。例如,傾斜iPhone可以滾動網頁,將它面朝下放置可以激活背後的揚聲器。」
手機遊戲
事實上,飛思卡爾的加速計在一年多以前也贏得了幾個手機設計中標,其中大部分來自中國的手機製造商,他們在手機中引入加速計來實現手機遊戲。
「一些中國的手機製造商用我們的加速計在手機中實現遊戲功能。」飛思卡爾公司慣性傳感器產品線經理Rick Rohrkemper透露,「其中一種遊戲可以通過搖動手機擲骰子;還有一種,用戶可以搖動手機來激活算命遊戲。」
三星也是飛思卡爾的一位用戶,它的一款MP3播放器採用了飛思卡爾公司的三軸加速計,可以通過前後傾斜播放器來控制播放列表滾動的方向和速度,滾動速度取決於傾斜的角度。
作者: 羅克鈴
上網時間:2007年09月10日
微機電系統(MEMS)為iPhone提供了很大幫助,因為如果沒有MEMS,蘋果的iPhone就無法根據用戶手持手機的方向將網頁從豎屏(垂直)旋轉成橫屏(水平)顯示。
iPhone中使用的是意法微電子公司(ST)的加速計,可以提供全部三個方向的模擬加速值,覆蓋範圍±2g's。該產品不僅適用於檢測方向,而且適合蘋果今後可能增加的一些功能。
蘋果公司有許多加速計供應商可供選擇,並且可能已經有來自其它MEMS供應商的替代資源,如模擬器件公司(ADI)、飛思卡爾、英飛凌、美新(Memsic)、Bosch Sensortec、Hitachi Metals、沖電氣工業株式會社、日立金屬和Kionix等。然而,蘋果還是選擇了ST,事實上,該公司還為任天堂的Wii視頻遊戲機提供MEMS加速計。
「我們正在清除MEMS和移動電話之間的障礙,實現更簡單更直觀的人機界面。」ST公司MEMS業務部總經理Benedetto Vigna表示,「用MEMS實現的用戶界面非常直觀,用戶無需手冊就能使用。」
ST透露,其產品早在Wii或iPhone發佈很久之前就已經在移動電話設計中贏得了訂單。首款MEMS產品已於去年被用於一家不願意透露名字的日本製造商的計步器中,用來計算跑步者奔跑的距離以及燃燒的卡路里。
這種應用只需通過軟件升級即可用於iPhone,不過根據ST的介紹,對於整個面向定位的應用領域來說,計步器才只是一個開始。
「對於能夠定位用戶落腳點的導航應用發展來說,使用面向加速計的計步器軟件是第一步。」Vigna表示,「我們正在開發一種MEMS陀螺儀和一種加速計,它們與我們的GPS芯片結合成為一個完整的導航解決方案,以多芯片封裝的形式向OEM廠商提供。」
然而,所有這些用戶接口應用在智能功耗面前都黯然失色。老牌加速計製造商ADI認為,智能功耗是一個被隱藏的「金礦」,但是現在正在被這些已經採用加速計的移動電話製造商發掘。
5年內達到50%
「我在這裡大膽預言,在今後五年中,全球50%的手機都會採用加速計。」ADI消費產品部行銷經理Christophe Lemaire說,「設計師首先會將加速計用於高端移動設備,以此增強用戶接口性能。但是在低端手機中的主要驅動力卻會是加速計能提供的其它功能,例如智能功率管理。」
Lemaire認為,智能功率管理可以利用加速計關閉當前不需要的電路,從而極大延長便攜式設備的電池壽命。
「舉例來說,當便攜式設備放在包中或放在桌上時,你可以將震動關閉;或者在進行通話的時候,你可以關閉顯示器的背光。」Lemaire表示,「把所有這些合在一起,智能功率管理功能可以顯著延長電池壽命。」
據ADI公司透露,該公司已經向手機用戶售出上百萬個加速計來提升用戶接口性能,但是這些用戶現在正在體驗智能功率管理帶來的好處。蘋果也將倣傚這樣的開發週期,今後將通過軟件升級在iPhone中增加加速計控制的智能功率管理功能。
軟件升級
除了智能功率管理外,消費設備在充分利用MEMS加速計性能後,能提供數十種其它應用,飛思卡爾半導體公司表示。該公司的三軸加速計內嵌一種功能,可以識別單次敲擊和雙次敲擊。飛思卡爾公司還向OEM商提供點擊靜音、虛擬鼠標、硬盤保護、相機防抖、圖像旋轉、航位推測(針對GPS的盲區)、電子羅盤傾斜補償、計步器功能、手機動作撥號以及菜單導航/滾動等應用指南和參考設計。

F1: Apple公司可能通過簡單的軟件升級,在iPhone中至少增加15種MEMS加速計應用
「加速計可以識別任意的運動類型,而不同的運動模式可觸發不同的菜單功能。」飛思卡爾公司慣性傳感器產品行銷經理Michelle Kelsey指出,「目前我們從蘋果公司看到的,僅僅是非常簡單的加速計應用,即檢測iPhone是處於垂直還是水平方向,並相應地旋轉屏幕。」
Kelsey接著補充道:「但功能還可以進一步發掘,來識別手機所處的任意方位。例如,傾斜iPhone可以滾動網頁,將它面朝下放置可以激活背後的揚聲器。」
手機遊戲
事實上,飛思卡爾的加速計在一年多以前也贏得了幾個手機設計中標,其中大部分來自中國的手機製造商,他們在手機中引入加速計來實現手機遊戲。
「一些中國的手機製造商用我們的加速計在手機中實現遊戲功能。」飛思卡爾公司慣性傳感器產品線經理Rick Rohrkemper透露,「其中一種遊戲可以通過搖動手機擲骰子;還有一種,用戶可以搖動手機來激活算命遊戲。」
三星也是飛思卡爾的一位用戶,它的一款MP3播放器採用了飛思卡爾公司的三軸加速計,可以通過前後傾斜播放器來控制播放列表滾動的方向和速度,滾動速度取決於傾斜的角度。
作者: 羅克鈴
大廠支持 Linux智慧手機OS當紅
大廠支持 Linux智慧手機OS當紅
上網時間 : 2007年09月10日
根據市場研究公司ABI Research的報告指出,在未來的五年內,Linux在全球智慧手機中的應用,將比微軟(Microsoft) Windows Mobile和Symbian等作業系統成長更快。
ABI Research指出,從今年起到2012年,Linux的普及率將以75%的年複合成長率成長,在市場所有高階手機中佔據將近31%的比例。而在出貨量上,預期2012年採用Linux系統的手機銷售量將達到3.31億支。
ABI Research分析師Stuart Carlaw表示,晶片廠商英特爾(Intel)和手機Linux供應商Access等公司的各種舉動,也在為這一系統的普及化扮演推手。另外,無線廠商也已經將Linux作為長期發展計劃中支援的少數幾個作業系統之一。Carlaw指出:「Linux正因手機OEM產業日益增加的支援而受益,其中主要支援者是摩托羅拉(Motorola),還有減少了用於行動寬頻的傳統產品種類的諾基亞(Nokia)。」
摩托羅拉正打算以執行於Linux作業系統的Java程式,作為其智慧手機服務的基礎;該公司和其他手機廠商,皆在不斷開發越來越多具備影音下載及播放、短訊、Web瀏覽等功能的手機。
ABI Research表示,由於銷售管道眾多,不統一仍然是手機Linux的一大問題。為了解決這個問題,一些廠商聯手推動了一個名為LiMo基金會的合作計畫,來開發一個能得到產業界廣泛支援的Linux平台。據這個由摩托羅拉、NEC、NTT DoCoMo、松下行動通訊(Panasonic Mobile Communications)、三星電子(Samsung)和Vodafone組成的聯盟估計,採用其平台的手機將在明年上市。
ABI Research並指出,Linux的其它問題,還包括微軟有關Linux侵犯了它235項專利的聲明。有些批評家對微軟此舉不以為然,而其它人則沒有那麼肯定。
(參考原文:Linux shines as smartphone OS)
(Antone Gonsalves)
上網時間 : 2007年09月10日
根據市場研究公司ABI Research的報告指出,在未來的五年內,Linux在全球智慧手機中的應用,將比微軟(Microsoft) Windows Mobile和Symbian等作業系統成長更快。
ABI Research指出,從今年起到2012年,Linux的普及率將以75%的年複合成長率成長,在市場所有高階手機中佔據將近31%的比例。而在出貨量上,預期2012年採用Linux系統的手機銷售量將達到3.31億支。
ABI Research分析師Stuart Carlaw表示,晶片廠商英特爾(Intel)和手機Linux供應商Access等公司的各種舉動,也在為這一系統的普及化扮演推手。另外,無線廠商也已經將Linux作為長期發展計劃中支援的少數幾個作業系統之一。Carlaw指出:「Linux正因手機OEM產業日益增加的支援而受益,其中主要支援者是摩托羅拉(Motorola),還有減少了用於行動寬頻的傳統產品種類的諾基亞(Nokia)。」
摩托羅拉正打算以執行於Linux作業系統的Java程式,作為其智慧手機服務的基礎;該公司和其他手機廠商,皆在不斷開發越來越多具備影音下載及播放、短訊、Web瀏覽等功能的手機。
ABI Research表示,由於銷售管道眾多,不統一仍然是手機Linux的一大問題。為了解決這個問題,一些廠商聯手推動了一個名為LiMo基金會的合作計畫,來開發一個能得到產業界廣泛支援的Linux平台。據這個由摩托羅拉、NEC、NTT DoCoMo、松下行動通訊(Panasonic Mobile Communications)、三星電子(Samsung)和Vodafone組成的聯盟估計,採用其平台的手機將在明年上市。
ABI Research並指出,Linux的其它問題,還包括微軟有關Linux侵犯了它235項專利的聲明。有些批評家對微軟此舉不以為然,而其它人則沒有那麼肯定。
(參考原文:Linux shines as smartphone OS)
(Antone Gonsalves)
星期五, 9月 07, 2007
明基品牌代工業務正式分拆 09年營收要超30億美元
明基品牌代工業務正式分拆 09年營收要超30億美元
從本月開始,蘇州明基生產工廠正式啟用新的“Qisda”(佳世達)商標,與之相距不到10分鐘車程的明基電通行銷總部則被命名為新明基電通,並繼續延用“BenQ”商標。至此,明基品牌和代工業務的分拆宣告結束。
手機巨虧加速分拆
收購西門子手機業務的失敗,為明基帶來了巨大虧損,這使得明基堅定了拆分自我品牌和代工業務的決心。早在去年8月,明基就在集團內部宣佈了品牌代工獨立計劃。明基內部人士曾透露,公司早已嘗試運營兩家虛擬公司,而公司的行銷和製造一直就處於分開狀態。
在今年6月的股東大會上,分割品牌業務的提案獲得通過,明基當即開始展開相關事宜,並於9月1日完成程式,正式分拆為新明基和佳世達科技兩家公司。9月3日,新明基宣佈正式運營。記者獲悉,早在今年8月底,明基蘇州生產工廠就迫不及待地換上了“佳世達”的新商標,而明基代工工廠曾一度被命名為佳達電通。
據介紹,新明基總部設于中國台灣內湖科技園區,註冊資本為1.09億美元。和之前公佈的消息相同,李焜耀、王文璨分別出任新明基董事長和副董事長,李文德擔任總經理兼執行長。在新明基的核心經營團隊中,還包括了技術產品中心總經理陳其宏、明基亞太業務區總經理張安佐以及明基中國業務區總經理曾文祺等。
擴展歐洲市場
從股權結構來看,新明基仍為代工公司佳世達科技百分之百持股的子公司,但今後將邀請國內外策略夥伴及投資者加入。目前,新明基在全球範圍內擁有約2100名員工,是原明基員工總數的約10%。此外,新明基在全球28個國家設有運營點,產品覆蓋100個國家。
在出任新明基總經理兼執行長後,李文德公開表示,獨立後的新明基將以客戶及市場為導向,主要研發資源將著重于技術管理以及前瞻性科技產品的開發,並將廣泛吸納集團內部與外部的產業資源。
分析人士指出,拆分可以使明基集中更多的注意力和資源在品牌和行銷上,代工方面則擁有製造和供應鏈優勢,而且不存在與其他手機廠商的品牌衝突。從全球市場來看,明基有40%的銷售收入來自歐洲,25%來自中國和其他亞太地區,因此明基將繼續擴展歐洲市場,同時還會開拓相對薄弱的北美市場。另據透露,新明基高層已經為公司制定了2009年營收超過30億美元的目標。
推進本土化戰略
在分拆品牌和代工業務的同時,明基也在逐步推進“以內地為母體”的本土化戰略。此前,明基剛剛將家用投影機生產線轉移到蘇州工廠,其商用投影機生產線更是在幾年前就已“遷”至內地。
早在今年年初,明基曾公布其全球業務已經重組為數字媒體事業群、整合製造服務事業群和移動通訊事業群三大板塊,而以液晶和數位產品為主的數字媒體業務已經取代手機,成為了明基最核心的業務。值得注意的是,雖然離“BenQ-Siemense”的使用期限還有幾年的時間,但明基手機逐步淡出雙品牌已是不爭的事實。
“今年上半年明基已經佔據了國內家用投影機市場約10.5%的份額,僅低於東芝。”明基投影機事業部相關負責人告訴記者,公司本土家用投影機年產量將有望突破20萬台,預計明年將拿下國內家用投影機市場份額的20%。
來源:北京商報
從本月開始,蘇州明基生產工廠正式啟用新的“Qisda”(佳世達)商標,與之相距不到10分鐘車程的明基電通行銷總部則被命名為新明基電通,並繼續延用“BenQ”商標。至此,明基品牌和代工業務的分拆宣告結束。
手機巨虧加速分拆
收購西門子手機業務的失敗,為明基帶來了巨大虧損,這使得明基堅定了拆分自我品牌和代工業務的決心。早在去年8月,明基就在集團內部宣佈了品牌代工獨立計劃。明基內部人士曾透露,公司早已嘗試運營兩家虛擬公司,而公司的行銷和製造一直就處於分開狀態。
在今年6月的股東大會上,分割品牌業務的提案獲得通過,明基當即開始展開相關事宜,並於9月1日完成程式,正式分拆為新明基和佳世達科技兩家公司。9月3日,新明基宣佈正式運營。記者獲悉,早在今年8月底,明基蘇州生產工廠就迫不及待地換上了“佳世達”的新商標,而明基代工工廠曾一度被命名為佳達電通。
據介紹,新明基總部設于中國台灣內湖科技園區,註冊資本為1.09億美元。和之前公佈的消息相同,李焜耀、王文璨分別出任新明基董事長和副董事長,李文德擔任總經理兼執行長。在新明基的核心經營團隊中,還包括了技術產品中心總經理陳其宏、明基亞太業務區總經理張安佐以及明基中國業務區總經理曾文祺等。
擴展歐洲市場
從股權結構來看,新明基仍為代工公司佳世達科技百分之百持股的子公司,但今後將邀請國內外策略夥伴及投資者加入。目前,新明基在全球範圍內擁有約2100名員工,是原明基員工總數的約10%。此外,新明基在全球28個國家設有運營點,產品覆蓋100個國家。
在出任新明基總經理兼執行長後,李文德公開表示,獨立後的新明基將以客戶及市場為導向,主要研發資源將著重于技術管理以及前瞻性科技產品的開發,並將廣泛吸納集團內部與外部的產業資源。
分析人士指出,拆分可以使明基集中更多的注意力和資源在品牌和行銷上,代工方面則擁有製造和供應鏈優勢,而且不存在與其他手機廠商的品牌衝突。從全球市場來看,明基有40%的銷售收入來自歐洲,25%來自中國和其他亞太地區,因此明基將繼續擴展歐洲市場,同時還會開拓相對薄弱的北美市場。另據透露,新明基高層已經為公司制定了2009年營收超過30億美元的目標。
推進本土化戰略
在分拆品牌和代工業務的同時,明基也在逐步推進“以內地為母體”的本土化戰略。此前,明基剛剛將家用投影機生產線轉移到蘇州工廠,其商用投影機生產線更是在幾年前就已“遷”至內地。
早在今年年初,明基曾公布其全球業務已經重組為數字媒體事業群、整合製造服務事業群和移動通訊事業群三大板塊,而以液晶和數位產品為主的數字媒體業務已經取代手機,成為了明基最核心的業務。值得注意的是,雖然離“BenQ-Siemense”的使用期限還有幾年的時間,但明基手機逐步淡出雙品牌已是不爭的事實。
“今年上半年明基已經佔據了國內家用投影機市場約10.5%的份額,僅低於東芝。”明基投影機事業部相關負責人告訴記者,公司本土家用投影機年產量將有望突破20萬台,預計明年將拿下國內家用投影機市場份額的20%。
來源:北京商報
星期三, 9月 05, 2007
蘋果iPhone熱度未減,谷歌Gphone即將浮出水面!
蘋果iPhone熱度未減,谷歌Gphone即將浮出水面!
上網時間 : 2007年09月05日
在蘋果iPhone從萬眾期待到最終上市之後,Google手機成為了網上如今最熱門的話題。
最新的消息來自一本在美國和印度都設了辦公室的IT刊物Rediff,稱Google將於未來兩週內在印度發佈Gphone型手機。Rediff指出:「預計印度第一和第三大移動通信運營商Bharti Airtel和Vodafone Essar公司,以及國有的Bharat Sanchar Nigam公司都將參與到其中來。」
《華爾街日報》在本月初報導稱,Google公司已將數億美元投資在手機開發項目上,並開發出了原型手機,還與T-Mobile USA和Verizon Wireless等移動網絡運營商開始了合作談判。
另外,去年年底,倫敦的《觀察家報》也曾報導,Google已經和歐洲移動運營商Orange公司展開談判,以向該公司提供一款和中國台灣手機廠商HTC公司共同設計的聯合品牌手機。
Google的一系列收購行為和專利申請,也顯示出了Google確實在研發手機的跡象。2005年,Google收購了移動技術新創公司Android和移動公共網絡服務提供商Dodgeball兩家公司。
另外,Google對移動電郵和瀏覽器開發商Reqwireless公司以及移動友好型圖形軟件開發商Skia公司的收購,也同樣顯現出其投入到移動服務的計劃。
Google的一系列專利申請,例如最近的「移動設備本地搜索和製圖」,同樣明顯地涉及到了手機或移動設備。
Google一直不願就手機業務發表評論。但是,就像微軟和雅虎那樣,Google對於將移動設備的興趣早已不是什麼秘密了。
Google一位發言人通過郵件發表聲明說:「Google會全力投入到為用戶提供全球信息的事業中,而移動業務對於我們的這一事業變得日益重要。我們將和全球的夥伴合作,把我們的搜索和服務提供給所有移動用戶。」
Google已經宣佈和蘋果以及三星建立了合作,這兩家公司的手機都可以獲取Google的服務。
但是,關於Google手機的猜測卻可能是有所錯位了。蘋果因為其在硬件和軟件集成方面的能力而聞名,但Google與之不同,它的強項是以並行計算為主的軟件和用於數據中心的商品化硬件。所以,要讓Google在手機的外形上帶來更多驚喜,是一件很難的事情。
Google當然很可能會幫助手機廠商開發出在設計美學、用戶界面和使用簡單性等方面超越iPhone的手機,但它自己的手機Gphone可能會更多地因實用而不凡,而非因美觀而卓越,它的宗旨在於通過以Google在線服務所得收入來為網絡運營商提供補助的方式,降低甚至完全免去手機費用。
關於Gphone的一個最大未知在於,它是否會採用OpenMoko等開放的移動平台,還是僅僅作為其移動網絡合作商提供的Google服務中的一部分。
由於Google仍然在因歷史原因而努力消除知識產權擁有者的憤怒,並試圖與移動網絡運營商顯示出友好的一面而不願與之為敵,因此Gphone將更多地會是一個進化型產品,而不是一個革命性產品。
當然,如果Google在即將到來的FCC拍賣中贏得了700-MHz頻譜的使用權,情況就會不一樣了。在進步與自由基金會年度Aspen峰會上,Google首席執行官Eric Schmidt表示Google將有可能參加此次拍賣。
當Google獲得了頻譜使用權之後,好戲才會開始。
上網時間 : 2007年09月05日
在蘋果iPhone從萬眾期待到最終上市之後,Google手機成為了網上如今最熱門的話題。
最新的消息來自一本在美國和印度都設了辦公室的IT刊物Rediff,稱Google將於未來兩週內在印度發佈Gphone型手機。Rediff指出:「預計印度第一和第三大移動通信運營商Bharti Airtel和Vodafone Essar公司,以及國有的Bharat Sanchar Nigam公司都將參與到其中來。」
《華爾街日報》在本月初報導稱,Google公司已將數億美元投資在手機開發項目上,並開發出了原型手機,還與T-Mobile USA和Verizon Wireless等移動網絡運營商開始了合作談判。
另外,去年年底,倫敦的《觀察家報》也曾報導,Google已經和歐洲移動運營商Orange公司展開談判,以向該公司提供一款和中國台灣手機廠商HTC公司共同設計的聯合品牌手機。
Google的一系列收購行為和專利申請,也顯示出了Google確實在研發手機的跡象。2005年,Google收購了移動技術新創公司Android和移動公共網絡服務提供商Dodgeball兩家公司。
另外,Google對移動電郵和瀏覽器開發商Reqwireless公司以及移動友好型圖形軟件開發商Skia公司的收購,也同樣顯現出其投入到移動服務的計劃。
Google的一系列專利申請,例如最近的「移動設備本地搜索和製圖」,同樣明顯地涉及到了手機或移動設備。
Google一直不願就手機業務發表評論。但是,就像微軟和雅虎那樣,Google對於將移動設備的興趣早已不是什麼秘密了。
Google一位發言人通過郵件發表聲明說:「Google會全力投入到為用戶提供全球信息的事業中,而移動業務對於我們的這一事業變得日益重要。我們將和全球的夥伴合作,把我們的搜索和服務提供給所有移動用戶。」
Google已經宣佈和蘋果以及三星建立了合作,這兩家公司的手機都可以獲取Google的服務。
但是,關於Google手機的猜測卻可能是有所錯位了。蘋果因為其在硬件和軟件集成方面的能力而聞名,但Google與之不同,它的強項是以並行計算為主的軟件和用於數據中心的商品化硬件。所以,要讓Google在手機的外形上帶來更多驚喜,是一件很難的事情。
Google當然很可能會幫助手機廠商開發出在設計美學、用戶界面和使用簡單性等方面超越iPhone的手機,但它自己的手機Gphone可能會更多地因實用而不凡,而非因美觀而卓越,它的宗旨在於通過以Google在線服務所得收入來為網絡運營商提供補助的方式,降低甚至完全免去手機費用。
關於Gphone的一個最大未知在於,它是否會採用OpenMoko等開放的移動平台,還是僅僅作為其移動網絡合作商提供的Google服務中的一部分。
由於Google仍然在因歷史原因而努力消除知識產權擁有者的憤怒,並試圖與移動網絡運營商顯示出友好的一面而不願與之為敵,因此Gphone將更多地會是一個進化型產品,而不是一個革命性產品。
當然,如果Google在即將到來的FCC拍賣中贏得了700-MHz頻譜的使用權,情況就會不一樣了。在進步與自由基金會年度Aspen峰會上,Google首席執行官Eric Schmidt表示Google將有可能參加此次拍賣。
當Google獲得了頻譜使用權之後,好戲才會開始。
星期一, 9月 03, 2007
傳Motorola將出售德國手機廠 當地政府急挽留
傳Motorola將出售德國手機廠 當地政府急挽留
上網時間 : 2007年09月03日
受其手機市場佔有率下降的負面影響,摩托羅拉(Motorola)計劃出售位於德國Flensburg的手機製造廠。而根據德國當地媒體報導,該廠所在地之德國Schleswig Holstein州長Peter Harry Carstensen已計劃與摩托羅拉管理高層商討如何挽救工廠。
根據報導指出,德國當地政府希望能找到一種不讓工廠關閉且挽救工作機會的方法。不過相關商討細節和結果都沒有對外透露。該座工廠經歷了幾年不斷大幅削減人手之後,目前大約還有900名員工。10多年前當工廠剛落成時,當地還曾經是歐洲最先進的手機製造基地,鼎盛時期員工達3,000人。
在當時,摩托羅拉從德國政府獲得了數以百萬計的補助款;不過在製造業紛紛轉往中國設廠後,該工廠現在的功能已淪為物流和管理中心。而針對以上消息,摩托羅拉未發表任何評論。
(參考原文:Motorola plans to sell Flensburg cellphone plant)
(Christoph Hammerschmidt)
上網時間 : 2007年09月03日
受其手機市場佔有率下降的負面影響,摩托羅拉(Motorola)計劃出售位於德國Flensburg的手機製造廠。而根據德國當地媒體報導,該廠所在地之德國Schleswig Holstein州長Peter Harry Carstensen已計劃與摩托羅拉管理高層商討如何挽救工廠。
根據報導指出,德國當地政府希望能找到一種不讓工廠關閉且挽救工作機會的方法。不過相關商討細節和結果都沒有對外透露。該座工廠經歷了幾年不斷大幅削減人手之後,目前大約還有900名員工。10多年前當工廠剛落成時,當地還曾經是歐洲最先進的手機製造基地,鼎盛時期員工達3,000人。
在當時,摩托羅拉從德國政府獲得了數以百萬計的補助款;不過在製造業紛紛轉往中國設廠後,該工廠現在的功能已淪為物流和管理中心。而針對以上消息,摩托羅拉未發表任何評論。
(參考原文:Motorola plans to sell Flensburg cellphone plant)
(Christoph Hammerschmidt)
星期六, 9月 01, 2007
WiMax重新定義視訊監控系統
WiMax重新定義視訊監控系統
( 2007年9月1日)
Haoming (Ming) Huang, Fujitsu Microelectronics America
隨著固定WiMAX技術的成熟,過去受限於成本、距離和流量限制而無法實現的應用,逐漸有實現的機會了。由於最新無線技術革新,現在固定無線應用已超出短距離資料通訊的範疇,並可進行安全的通訊。由於具備優越的戶外性能、經檢驗的服務品質(QoS)和可靠的安全性,使WiMAX能夠支援像是網路視訊監控的多媒體應用。
監控需求的不斷增長
對安全議題的關注日漸提高,迫使政府和企業在基礎設施、工業和機構中投入大量資金,因為視訊監控是應對恐怖主義的最有力武器。
視訊監控系統最初是在1940年為銀行安全而設計的,現在已成為最普遍的安全和保安系統。據估計僅在美國每年就安裝了兩到三百萬個監控攝影機。Frost & Sullivan預測,到2012年,監控攝影機市場銷售額將從2005年的4.358億美元發展到64.8億美元。
在技術發展的推波助瀾之下,視訊監控已完成從類比到數位的轉換過程,現在能透過網路通訊協定進行監控,此外,還有一些別的先進技術可選,像是無線網路、高解析度、彩色系統、生物測量學(biometrics)、智慧感測器和智慧分析軟體。這些新功能對於工業自動化、運輸、汽車、安全/監控和通訊大有裨益。
無線IP視訊監控系統
在現有的技術中,由於彈性設計與安裝的特性,使得無線IP視訊監控系統迅速發展。因為無線技術具有安裝簡便、易於隱藏的特性,加上安裝成本較低,只要有一台連接到網際網路的電腦,就可以監測所有地點。
傳統的類比無線監控系統缺乏彈性,並且無法利用IP網路基礎設施以達到降低成本的目的。由於範圍有限,類比無線網路不加中繼器就無法覆蓋較寬的範圍。數位網路則解決了這個問題,捕捉到的影像可放置在IP封包裏,在IP網路覆蓋的區域內傳輸。
由於WiFi成本較低,目前多數無線IP視訊監控系統多數採用IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11標準。802.11解決方案覆蓋距離限制在100公尺,所以只適用於室內應用,兒童照護和小企業的監控。而其基於競爭 (contention-based)通訊協定的媒體接取控制(MAC) 晶片,也難以提供視訊監控系統所需的流量和服務品質(QoS)。
對於監控系統這樣的應用,WiFi不夠可靠的安全功能也會帶來不確定性。有部分製造商提供採用專有的無線解決方案,由於其生產量過低且採用專門設計的元件,使得這類設備的成本居高不下。
現在下一代的無線IP視訊監控系統已走上舞臺。由於IEEE 802.11標準的成功,業者已接受了可攜性和彈性的好處。IEEE推出了802.16標準,強化無線都會網路(metropolitan area networks, MAN)的性能。
WiMAX的優點
與WiFi 和其他專有解決方案相比,WiMAX極具成本/性能優勢,像是更高的吞吐量和更長的傳輸距離。WiMAX資料吞吐量的理想值可達72Mbps,幾乎是 IEEE 802.11b的7倍,比IEEE 802.11a/g高50%。而許多有線載體的解決方案傳輸率仍然不超過1Mbps。WiMAX網路可達到數十公里的距離,而WiFi最大只有100公尺。
WiMAX基於經過檢驗的正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplex Modulation, OFDM)技術,在非視距(Non Line Of Sight, NLOS)環境下能比WiFi具備更好的變化處理能力。NLOS是採用多路徑環境的主要原因,其有可能導致訊號延遲,通常戶外訊號要比室內訊號經過較長時間才能到達。因此,為了支援NLOS營運,WiMAX使用了更多的載波。WiFi使用了64個子載波,而WiMAX則使用了256個。在WiMAX中,循環字首率(Ratio of cyclic prefix)即用於克服NLOS,不攜帶資料的子載波與總的子載波數量的比值,要比WiFi小得多。因此WiMAX具有較高的效率和較好的NLOS性能。
此外,WiMAX的調度演算法可為對時間敏感的音訊和視訊流量提供足夠的服務品質(QoS)。流量和分為四種服務類型—非請求的頻寬分配(Unsolicited Grant Service, UGS)、即時輪詢服務(Real-Time Polling Service, rtPS)、非即時輪詢服務(Non-Real-Time Polling Service, nrtPS)和最大速率(Best Effort, BE)服務。表1顯示了WiMAX的服務類型。與之對比,802.11採用具碰撞避免功能的載波感測多重存取 (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance, CSMA/CA)的競爭存取機制。較近的WiFi用戶站比較遠的站有更多的機會進行存取,因而使視訊這樣的應用中QoS變得毫無意義。

WiMAX 具有內建的資料加密功能用來防止竊聽,與其他無線技術不同,WiMAX對資料採用資料加密標準(Data Encryption Standard, DES),對密鑰則採用三重DES加密。高級加密系統(Advanced Encryption System, AES)則是WiMAX的另一可選功能,可用於對安全要求更高的應用。
高整合的WiMAX晶片,如系統單晶片 (System on Chip, SoC)和射頻晶片(Radio Frequency Integrated Circuit, RFIC),可顯著減少板上元件數和減小板卡尺寸,降低材料成本。該開放標準有助於降低製造WiMAX產品的成本、提高市場適應速度,刺激市場需求。
除了802.16-2004標準外,還有其他WiMAX晶片的革新,以進一步提高效能優勢,包括:
‧支援用戶站和基地台的TDD或FDD應用
‧高效能轉換能力,以達到完全的多訊號規格能力
‧採用64QAM、16QAM、QPSK和BPSK轉換的256 OFDM PHY
‧上行子通道劃分,最多可有16個子通道
‧高效能ADC和DAC,作為靈活的基頻介面
‧具整合DAC的自動頻率控制(AFC)
‧具整合DAC的動態頻率選擇(DFS)
‧發送和接收功率測量的整合ADC
‧整合週邊設備和射頻(RF)控制
‧可程式自動增益控制(AGC),用來支援大範圍的RF衰減器
‧基於DES和AES/CCM加密/解密的安全措施
‧雙RISC處理器,用來實現高層和低層MAC
‧整合記憶體控制器和DMA控制器
‧整合乙太網路引擎,作為網路介面
‧高度緊湊的封裝
‧對軟體和無線解決提供完備的設計參考。
基於WiMAX的無線IP視訊參考設計

無線攝影機設計可分為兩種邏輯模組,視訊攝影機和WiMAX無線數據機。這兩者間最合理的介面是乙太網路介面,這是因為市場上多數視訊處理器(如Texas Instruments的TMS320DM64x族DSP)都具有乙太網路(多媒體接取控制)介面。低頻寬的應用也可獲益於WiMAX SoC內建的串列週邊介面(Serial peripheral Interface, SPI),將它作為通訊介面使用。
視訊攝影機模組中,視訊攝影機捕捉影像並輸入給影像感測器陣列,一般是先經過放大器。該陣列將資料傳送給類比數位轉換器(ADC)。轉換成數位格式後,資料送給解碼器,將數位視訊訊號轉換為數平行的數位化資料流程。然後視訊處理器將從視訊解碼器的輸入數位訊號以期望的格式(如JPEG、MPEG2、 MPEG4和H.264),接著將其發送到內建的乙太網路介面。有些視訊處理器還提供了智慧影像分析功能,而有些則提供了語音功能。
然後,IP 視訊影像透過乙太網路介面發送給WiMAX 無線數據機模組。SoC將乙太網路封包為WiMAX資料幅,然後再透過RF模組發送到大氣。RF模組將WiMAX數位訊號轉換為使用工作頻率帶上的類比訊號,並將此RF送給天線。WiMAX無線數據機還可接受相反方向的訊號,使控制訊號(如平移、傾斜、拉近)能操縱連接的視訊攝影機。
WiMAX SoC有一個介面,可讓設計師使用外部處理器來繞過內部的ARM處理器。如果高解析度應用需要更高的資料速率,該設計提供了一定的彈性,可使用比ARM處理器更強大的處理器。而且,這種設計可使設計師有更多的通訊介面可選。但代價是額外的外部處理器的成本。
WiMax擴充監控系統應用範圍
對於下一代無線 IP 視訊監控系統,WiMAX 新技術可提供優異的性能和可承受的價格。無線技術不斷地發展,使高功能價格比的商業監控系統,能適用於過去無法使用或不適合的環境。(如欲瞭解關於 IEEE 802.16標準寬頻無線接入的更多資訊和參與WiMAX論壇,可連結www.wimaxforum.org 和 www.ieee802.org/16)
作者簡介
Haoming (Ming) Huang是Fujitsu Microelectronics America Inc.產品經理,負責該公司WiMAX系列產品的市場行銷。
( 2007年9月1日)
Haoming (Ming) Huang, Fujitsu Microelectronics America
隨著固定WiMAX技術的成熟,過去受限於成本、距離和流量限制而無法實現的應用,逐漸有實現的機會了。由於最新無線技術革新,現在固定無線應用已超出短距離資料通訊的範疇,並可進行安全的通訊。由於具備優越的戶外性能、經檢驗的服務品質(QoS)和可靠的安全性,使WiMAX能夠支援像是網路視訊監控的多媒體應用。
監控需求的不斷增長
對安全議題的關注日漸提高,迫使政府和企業在基礎設施、工業和機構中投入大量資金,因為視訊監控是應對恐怖主義的最有力武器。
視訊監控系統最初是在1940年為銀行安全而設計的,現在已成為最普遍的安全和保安系統。據估計僅在美國每年就安裝了兩到三百萬個監控攝影機。Frost & Sullivan預測,到2012年,監控攝影機市場銷售額將從2005年的4.358億美元發展到64.8億美元。
在技術發展的推波助瀾之下,視訊監控已完成從類比到數位的轉換過程,現在能透過網路通訊協定進行監控,此外,還有一些別的先進技術可選,像是無線網路、高解析度、彩色系統、生物測量學(biometrics)、智慧感測器和智慧分析軟體。這些新功能對於工業自動化、運輸、汽車、安全/監控和通訊大有裨益。
無線IP視訊監控系統
在現有的技術中,由於彈性設計與安裝的特性,使得無線IP視訊監控系統迅速發展。因為無線技術具有安裝簡便、易於隱藏的特性,加上安裝成本較低,只要有一台連接到網際網路的電腦,就可以監測所有地點。
傳統的類比無線監控系統缺乏彈性,並且無法利用IP網路基礎設施以達到降低成本的目的。由於範圍有限,類比無線網路不加中繼器就無法覆蓋較寬的範圍。數位網路則解決了這個問題,捕捉到的影像可放置在IP封包裏,在IP網路覆蓋的區域內傳輸。
由於WiFi成本較低,目前多數無線IP視訊監控系統多數採用IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11標準。802.11解決方案覆蓋距離限制在100公尺,所以只適用於室內應用,兒童照護和小企業的監控。而其基於競爭 (contention-based)通訊協定的媒體接取控制(MAC) 晶片,也難以提供視訊監控系統所需的流量和服務品質(QoS)。
對於監控系統這樣的應用,WiFi不夠可靠的安全功能也會帶來不確定性。有部分製造商提供採用專有的無線解決方案,由於其生產量過低且採用專門設計的元件,使得這類設備的成本居高不下。
現在下一代的無線IP視訊監控系統已走上舞臺。由於IEEE 802.11標準的成功,業者已接受了可攜性和彈性的好處。IEEE推出了802.16標準,強化無線都會網路(metropolitan area networks, MAN)的性能。
WiMAX的優點
與WiFi 和其他專有解決方案相比,WiMAX極具成本/性能優勢,像是更高的吞吐量和更長的傳輸距離。WiMAX資料吞吐量的理想值可達72Mbps,幾乎是 IEEE 802.11b的7倍,比IEEE 802.11a/g高50%。而許多有線載體的解決方案傳輸率仍然不超過1Mbps。WiMAX網路可達到數十公里的距離,而WiFi最大只有100公尺。
WiMAX基於經過檢驗的正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiplex Modulation, OFDM)技術,在非視距(Non Line Of Sight, NLOS)環境下能比WiFi具備更好的變化處理能力。NLOS是採用多路徑環境的主要原因,其有可能導致訊號延遲,通常戶外訊號要比室內訊號經過較長時間才能到達。因此,為了支援NLOS營運,WiMAX使用了更多的載波。WiFi使用了64個子載波,而WiMAX則使用了256個。在WiMAX中,循環字首率(Ratio of cyclic prefix)即用於克服NLOS,不攜帶資料的子載波與總的子載波數量的比值,要比WiFi小得多。因此WiMAX具有較高的效率和較好的NLOS性能。
此外,WiMAX的調度演算法可為對時間敏感的音訊和視訊流量提供足夠的服務品質(QoS)。流量和分為四種服務類型—非請求的頻寬分配(Unsolicited Grant Service, UGS)、即時輪詢服務(Real-Time Polling Service, rtPS)、非即時輪詢服務(Non-Real-Time Polling Service, nrtPS)和最大速率(Best Effort, BE)服務。表1顯示了WiMAX的服務類型。與之對比,802.11採用具碰撞避免功能的載波感測多重存取 (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance, CSMA/CA)的競爭存取機制。較近的WiFi用戶站比較遠的站有更多的機會進行存取,因而使視訊這樣的應用中QoS變得毫無意義。

WiMAX 具有內建的資料加密功能用來防止竊聽,與其他無線技術不同,WiMAX對資料採用資料加密標準(Data Encryption Standard, DES),對密鑰則採用三重DES加密。高級加密系統(Advanced Encryption System, AES)則是WiMAX的另一可選功能,可用於對安全要求更高的應用。
高整合的WiMAX晶片,如系統單晶片 (System on Chip, SoC)和射頻晶片(Radio Frequency Integrated Circuit, RFIC),可顯著減少板上元件數和減小板卡尺寸,降低材料成本。該開放標準有助於降低製造WiMAX產品的成本、提高市場適應速度,刺激市場需求。
除了802.16-2004標準外,還有其他WiMAX晶片的革新,以進一步提高效能優勢,包括:
‧支援用戶站和基地台的TDD或FDD應用
‧高效能轉換能力,以達到完全的多訊號規格能力
‧採用64QAM、16QAM、QPSK和BPSK轉換的256 OFDM PHY
‧上行子通道劃分,最多可有16個子通道
‧高效能ADC和DAC,作為靈活的基頻介面
‧具整合DAC的自動頻率控制(AFC)
‧具整合DAC的動態頻率選擇(DFS)
‧發送和接收功率測量的整合ADC
‧整合週邊設備和射頻(RF)控制
‧可程式自動增益控制(AGC),用來支援大範圍的RF衰減器
‧基於DES和AES/CCM加密/解密的安全措施
‧雙RISC處理器,用來實現高層和低層MAC
‧整合記憶體控制器和DMA控制器
‧整合乙太網路引擎,作為網路介面
‧高度緊湊的封裝
‧對軟體和無線解決提供完備的設計參考。
基於WiMAX的無線IP視訊參考設計

無線攝影機設計可分為兩種邏輯模組,視訊攝影機和WiMAX無線數據機。這兩者間最合理的介面是乙太網路介面,這是因為市場上多數視訊處理器(如Texas Instruments的TMS320DM64x族DSP)都具有乙太網路(多媒體接取控制)介面。低頻寬的應用也可獲益於WiMAX SoC內建的串列週邊介面(Serial peripheral Interface, SPI),將它作為通訊介面使用。
視訊攝影機模組中,視訊攝影機捕捉影像並輸入給影像感測器陣列,一般是先經過放大器。該陣列將資料傳送給類比數位轉換器(ADC)。轉換成數位格式後,資料送給解碼器,將數位視訊訊號轉換為數平行的數位化資料流程。然後視訊處理器將從視訊解碼器的輸入數位訊號以期望的格式(如JPEG、MPEG2、 MPEG4和H.264),接著將其發送到內建的乙太網路介面。有些視訊處理器還提供了智慧影像分析功能,而有些則提供了語音功能。
然後,IP 視訊影像透過乙太網路介面發送給WiMAX 無線數據機模組。SoC將乙太網路封包為WiMAX資料幅,然後再透過RF模組發送到大氣。RF模組將WiMAX數位訊號轉換為使用工作頻率帶上的類比訊號,並將此RF送給天線。WiMAX無線數據機還可接受相反方向的訊號,使控制訊號(如平移、傾斜、拉近)能操縱連接的視訊攝影機。
WiMAX SoC有一個介面,可讓設計師使用外部處理器來繞過內部的ARM處理器。如果高解析度應用需要更高的資料速率,該設計提供了一定的彈性,可使用比ARM處理器更強大的處理器。而且,這種設計可使設計師有更多的通訊介面可選。但代價是額外的外部處理器的成本。
WiMax擴充監控系統應用範圍
對於下一代無線 IP 視訊監控系統,WiMAX 新技術可提供優異的性能和可承受的價格。無線技術不斷地發展,使高功能價格比的商業監控系統,能適用於過去無法使用或不適合的環境。(如欲瞭解關於 IEEE 802.16標準寬頻無線接入的更多資訊和參與WiMAX論壇,可連結www.wimaxforum.org 和 www.ieee802.org/16)
作者簡介
Haoming (Ming) Huang是Fujitsu Microelectronics America Inc.產品經理,負責該公司WiMAX系列產品的市場行銷。
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