Wibree前景正在超越Bluetooth

2007-11-02来源: EDN China关键字:频带  感应  波段  授权

蓝牙无线通讯技术的复杂性和随之而来的高功耗一直是其最大缺陷之一,诺基亚(Nokia)针对这些问题开发了超低功耗的Wibree技术,使无线通讯设备用纽扣电池即可使用数年时间,而且应用范围十分广泛。

蓝牙技术(Bluetooth)实现了短距无线通讯的广泛应用,在PC、耳机和PDA等应用上非常成功,但由于最初需求定位的一些原因,其某些性能并不十分令人满意,例如芯片的价格和复杂协议造成的高能耗。

针对蓝牙技术的以上缺陷,诺基亚开发了名为Wibree的短距无线技术,并联合CSR、Broadcom、Nordic Semiconductor、Epson、Suunto和Taiyo Unden等多家公司参与推广。Wibree使用与蓝牙相同的频带和硬件,但发送功率较低,进行无线通讯的设备也较小,包括使用钮扣型电池的手表、无线鼠标/键盘或玩具等,都可通过感应器与其他设备实现通讯,钮扣电池供电寿命可达数年之久。SIG表示已开始将Wibree集成到现有蓝牙规格的工作,首个版本的技术规范将于2008年第一季度发布。

技术特点

挪威公司Nordic Semiconductor是目前Wibree解决方案主要提供商之一,该公司首席执行官Svenn-Tore Larsen认为,在2.4GHz波段的Wibree技术无需授权费用,并在短距离内支持更高的数据传输速率,而且可用纯CMOS技术实现尺寸、成本和性能的最优化。Nordic把Wibree产品定位在低价、低功耗、低复杂度和高传输率,其数据传输速率将高于Bluetooth,但成本、功耗和技术复杂程度则更低。Nordic的Wibree解决方案除去应用层(Application Layer)外,包含三个层次:RF协议栈(RF Protocol Stack)、Embedded ShockBurst硬件链路层(Hardware Link Layer)和超低功率2.4GHz频段;设计上主要采用8位MCU和较小的内存,可实现优化的功耗性能,数据传输的“自动应答(auto-acknowledgement)”和“自动重传(auto-retransmit)”,以及20米距离上250kbps至2Mbps的传输率。

典型应用

作为最早一批加入Wibree开发计划的Nordic十分看好Wibree在体育、健身、医疗,甚至军事等方面的应用。公司预测随着2008年北京奥运会的举行,该技术将在中国拥有十分广阔的发展空间,对Wibree和Nordic来说都将是一个巨大的机会。体育和健身器材是Nordic解决方案的重点,也是Wibree技术广泛应用的切入点之一。除了娱乐,人们将更加注意自己的健康状况,健身爱好者会十分关注每天步行的数量和距离和剧烈运动时的心率等参数。Nordic产品经理Thomas Bonnerud表示,Wibree可以用在运动鞋上、测量步伐的仪器(Foot Pod)或者测量运动心率的心率带(Heart-rate Belt)上,测量的数据可以无线传送到用户的手表上,用户可以十分方便的查询各种参数,并能使用很长时间而无需更换电池。

无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)技术也是未来无线技术的一个典型应用,可出现在RFID、体育、消费电子以及军事等场合,如前文所述,可将安装在胸前的心律传感器、运动鞋里的速度和距离传感器,以及手腕上的手表共同组成类似PAN(Personal Area Network)的传感器网络,数据可通过Wibree技术传输到手表上以方便用户查看。

该技术也可用于军事和安全领域,将多个传感器节点(Node)散布在战场或安全敏感区域,用来定位狙击手枪声的位置或往来物体的运动。由于战场属于极端危险的环境,出于安全考虑,战斗人员不大可能频繁为安放传感器或为其更换电池,因此Wibree的超低功耗和ANT协议将可能为该应用带来极大便利。

Nordic亚太地区市场总监Steel Ytterdal表示,其应用了ANT协议的解决方案定位于PAN和Practical Wireless Network,并将WSN包括其中,可用于几乎任何无线传感器网络,从最简单的点对点(Point-to-Point)到复杂的网状网络(Mesh Networking),而相比之下,ZigBee技术单纯定位于网状网络,造成协议栈体积庞大,功耗是ANT的两倍,造价也更高。

技术前景

Wibree被广泛认为是新一代的Bluetooth技术,或者是Bluetooth的补充;但Wibree的传输距离最高20米,远小于Bluetooth最高100米的有效距离,Svenn-Tore Larsen认为,Wibree技术比Bluetooth的定位更明确,也更能满足用户的需求,毕竟极少有人会有在100米的距离上传输数据的要求,因此与人们的普遍认识相反,Bluetooth更应该被定义为老一代的Wibree。Bluetooth的高耗电量和不太明确的定位让其性能低于用户的期望值,Wibree克服了Bluetooth的各种缺点,相信会在未来得到比Bluetooth更广阔的前景。

关键字:频带  感应  波段  授权

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