个域网：寻找“最后10米”的通信捷径

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　　望眼欲穿的个域网
　　“如果将用户接入网(Residential Access Network)称为是迈向数字家庭的‘最后一公里’，那么，个域网就是无线电信网络的‘最后10米’。”英特尔CTG通信技术实验室UWB技术战略规划师Stephen Wood说。这不仅说明了个域网技术开发与应用的迫切性，更昭示了个域网未来广阔的市场。
　　近年来，人们使用的各种IT和数码产品在不断增多，很多人有这种体验：手提包越来越重，里面装满了笔记本电脑、手机、数码相机、MP3/4、录音笔、DV/DC等各种数码设备；而办公桌面则更加凌乱，打印机、数码一体机、桌面电脑、扫描仪等占据了越来越多的空间，这些产品在给我们带来更多的用途和更新的体验的同时，我们又不得不忍受一些不便。
　　我们将PC机、笔记本电脑连接上打印机、扫描器等外围设备时，需要插上USB线缆。在企业中，企业内部各个部门工作人员之间的信息传递也对信息传送的移动化提出更高要求，在空间局促的办公室里组成有线局域网LAN以实现信息共享和设备共享(打印机、扫描器等)，但是密密麻麻的布线令使用者心烦不已。频繁地插拔某一接口、PC机后缠绕无序的各种接线，正在成为用户心烦的根源。
　　个域网技术正是在这种背景下应运而生。作为一个与广域网、局域网并列但是范围更小的无线网络，它被认为是将替代各种有线电缆的理想技术。在手机、MP3、数码相机与PC硬盘之间进行数据传输时，过去一直采用线缆方式，而随着蓝牙、红外技术接口逐渐成为这些产品的标准配置，越来越多的人开始抛弃线缆。个域网活动半径较小、业务类型丰富、针对特定群体，实现无缝隙的连接。在吸引了用户翘首以待的目光之外，更引得众多的通信厂商在继广域网(Wide Area Network)、局域网(Local Area Network)之后，不约而同地投入到这个具备广阔前景的领域中来。

　　通信厂商争奇斗艳
　　“虽然个域网的发展是有线、无线、软件、芯片制造等多种技术的相互作用和融合的结果，但起直接、关键作用的还是无线技术的发展。”分析人士认为，无线局域网和短距离宽带无线技
　　术的发展，正是个域网发展的催化剂。在不同的组网要求下，个域网技术的研发正在经历一个不同标准提案争奇斗艳的现状，蓝牙、超宽带(UWB)，ZigBee、红外(IrDA)以及Nokia最近推出的Wibree等众多技术的不断推陈出新，在个域网领域搅起了一池春水。
　　于1999年推出，作为短距离数字语音和数据传输的开放式标准的蓝牙技术正在成为目前的实现无线个域网的主流技术。它工作在全球通用的2.45GHz ISM(工业、科学、医学)自由频段内，因此不需要许可证，这一优势使蓝牙技术消除了“国界”的障碍，成功地嵌入到一小部分中高档产品中，比如目前稍微高档一点的手机内，笔记本电脑内等。“蓝牙技术直接促使了个域网的概念的诞生，并已经发展成为后者的雏形。”分析人士认为。
　　蓝牙标准的测试和认证工作也同样正在完善。蓝牙特别兴趣组织(BSIG)正在力推对蓝牙技术规范的制定和修改及其推广应用。2004年11月，蓝牙2.0版本及增强数据传输速率(EDR)发布，使传输范围可达100米，最高速率达到10Mbps。蓝牙技术的联盟化和通用自由频段的优势使其在对个域网技术的渗透占尽先机。
　　但是这并不意味着通信厂商对其他个域网技术的抛弃。在蓝牙之外，超带宽、ZigBee、Wibree、无线局域网(Wi-Fi)和红外(IrDA)等技术同样摩拳擦掌，意欲在个域网领域大展手脚。
　　UWB技术是另一项已经进入商用的PAN技术，自2002年2月首次获得了美国联邦通信委员会(FCC)的批准用于民用通信、正式将3.1G-10.6GHz频带作为通信频段，并作为室内通信用途开放之后，就引起了世界各国的广泛关注。UWB的技术优势来自于其使用脉冲通信，其传输速率在理论上可以达到数千兆的水平。目前UWB的样品已经能够达到3米范围内480Mbps传输速率、5米内80Mbps传输速率、10米内11Mbps传输速率。
　　作为UWB技术的主要倡导者，英特尔CTG通信技术实验室UWB技术战略规划师Stephen Wood表示，英特尔认识到UWB技术具有巨大潜力，将它发展成为一种便宜的、高传输量的、小范围的技术。此类设计将成为有线连接的替代品，在移动应用中被市场需求(将移动设备连接至个人电脑、电视等)。英特尔已经努力让这项技术被世界认可，并在产业界形成统一的标准让它能够被更广泛地采用。
　　英特尔企业技术事业部高级院士Kevin Kahn表示：“超宽带计划的最成功之处就在于，它在规范开发方面赢得了广泛的行业支持与合作。目前共有近200家公司积极参与此项工作之中。此外，随着WiMedia与MBOA的合并，这一组织将变得更加强大，从而将可以制定出更完整的互操作规范。”。
　　最新的个域网技术来自于世界上最大的手机制造商诺基亚。2006年10月，诺基亚在芬兰举行的诺基亚技术大会上宣布率先推出开放的Wibree技术。它号称能够简化传输方式，而最独特的是，其非常节省能耗，耗电量最低可降至蓝牙的1/10，因此，一旦应用起来，将能极大地延续采用这一技术的设备的使用时间，特别适用在低功耗、低成本、体积小的终端上。“Wibree技术是一项重要的开发成果，它开创了新的市场机会，将可以为用户带来一系列全新的移动体验。”诺基亚研究中心负责人Bob Iannucci称，规格制定已经基本完成，顺利的话，支持该技术的终端将在2007年年底亮相。
　　Wibree的优势还来自于相关技术领域的有力支持。诺基亚、Broadcom、CSR、Epson和Nordic半导体等来自各个相关领域的巨擘的支持，使得Wibree完全可以制定完善的技术规范。“我们的目标是通过提供具备互操作性、可迅速实现商用并集成至终端，尽快建立行业标准。”Bob Iannucci博士表示。
　　工业和家庭监控、控制和自动化、保健等领域的应用为ZigBee技术打开了空间。 “ZigBee联盟最终相信更广泛使用和更普及的ZigBee解决方案将占主导地位，因为较小的个人区域网络希望与ZigBee设备及其周边的网络实现通信。此外，ZigBee还采用强大的网状技术和多源供应商供应链的价值主张，将随市场的发展获得更有利的市场地位。”作为ZigBee联盟的成员，飞思卡尔半导体汽车与标准产品部亚太区市场经理邝景亮表示，尽管ZigBee传输数率不高，但凭借针对感测与控制的有效应用，也同样在个域网市场占有一席之地。
　　Wi-Fi和IrDA技术同样在个域网领域有着不可忽视的地位。虽然Stephen Wood将WLAN技术排除在个域网之外。“因为这种技术正尝试覆盖更广的范围。一般来说，他们会牺牲一些传输量、功耗和成本来达到这个目标。”但Wi-Fi技术以其安装便捷、覆盖范围广、经济节约、易于扩展的优势，在临时会场、企业内部网等领域具有广泛的发展前景。而利用红外线进行点对点通信，成本低廉的IrDA，其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。

　　物竞天择 共同发展
　　多种技术的共存繁荣了个域网的研发。“事实上，个域网目前还处于推广的起步阶段，各种技术的并存带来的主要并不是相互竞争和对抗，而是互补和共存的局面。”一位电信研究人士认为，无论是成熟可靠的IrDA，还是朝气蓬勃的蓝牙、抑或新近推出的Wibree，都可能凭借自身的优势适用于不同的个域网要求。
　　就各种个域网技术的特性来看，工作范围、设备成本、传输数率的不同，决定了各种个域网技术在互有交集之外，又拥有各自的发展空间。蓝牙技术适用于活动范围比较广、要求能和多种设备迅速互联，如笔记本电脑、数字无绳电话、PDA、手机的环境；UWB则凭借在数据传输方面的优势，在多媒体内容传输运用上占尽先机；ZigBee的感测与控制能力，保证了其在家庭内部控制、工业自动化、医疗监控等领域的地位；Wi-Fi100米的工作范围，允许其在企业内部网和商业场所能够有所作为；而对于使用次数少、移动范围小、价格比较低的设备，如打印机、扫描仪、数码像机等设备，IrDA则是首选；Wibree的小体积和低耗能，使其能够扩展应用领域，比如在手表、无线键盘、玩具和运动传感器等用小型钮扣式电池供电的终端中大展身手。
　　英特尔的Stephen Wood则认为：UWB技术无疑将是个域网技术的下一步发展方向。它提供的高传输速率解决了传输大型图片和视频文件的挑战。如果没有像UWB速率的技术，就不太可能在用户可接受的时间内传输这样的大型文件了。同时，Wibree和蓝牙技术的目标都是在1Mb左右的低速应用上，通常，这把它们限制在了低速率的数据或声音传输上，它们不太适用于非常高速度的数据传送。同样，Wibree和蓝牙对成本和功耗进行了优化。Zigbee的目标是在更广的范围内的一些非常低功耗的应用，例如家庭自动化或环保控制等应用。
　　“总体而言，无线通信的选择是非常丰富的。我们还没有见过其他行业像这个行业一样充满了如此多的竞争。”他说。
　　差异的存在使得不同的个域网技术支持者不约而同地把互补作为推广各自技术的基调。 “ZigBee与蓝牙是互相补充而非对抗。”Robert F. Haile的阐述也许代表了大部分投身个域网技术的厂商的心态。2005年5月，北京-蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group ,Bluetooth SIG)与UWB无线技术的开发小组携手合作，融合两种技术之长。
　　鉴于个域网存在的巨大商机，许多公司都采取了灵活的姿态，宣布同时支持IrDA、ZigBee、蓝牙和Wi-Fi等技术中的一些规范。即便是最新推出的Wibree技术，诺基亚相关人士也表示，Wibree在性能上可与蓝牙相补充，从而将Wibree从一开始就与蓝牙捆绑在一起，借力打力。“各种个域网技术各有所长，背后又有各家公司或科研机构的支持，所以在一段时间内，这几种技术之间的竞争是必然，相互间取长补短也是必然的。”分析人士指出。
　　“在可预见的未来，以上提到的这些无线通信技术将不会融合在一起。但是，在一个给定的应用领域中，人们都可以找到合适的无线通信方式。”Stephen Wood说。

　　普遍商用尚需时日
　　小范围的产品生产与应用已经在个域网领域拉开序幕。2006年，Intel发布了一款超宽带(UWB)主机解决方案：Wireless UWB Link 1480 MAC(媒体接入控制器),这种技术能与第三方厂商产品结合提供全功能超宽带连接，并且制造商们可以将它用于各种设备上。邝景亮表示，来自飞思卡尔亚洲供应商Compal、Sengital和几个重要分销商的模块化解决方案目前已投入生产，而ZigBee的完全兼容产品预计将于本季度开始出售。诺基亚也表示，Wibree互操作规范的第一个商用版本预计将于今年第二季度推出。
　　尽管个域网的各种标准目前在不断修改, 并已展现出强大的生命力，但是从目前的应用来看，个域网要达到真正的商业成功，还尚需时日。“我们基于ZigBee技术的产品已经初步得到市场认可，但市场整体上仍处于技术观望阶段。”一位基于ZigBee技术开发的技术公司市场经理的陈述概括出了个域网技术目前所处的市场化阶段。
　　“互操作性和稳定的性能是个域网未来市场发展所需的要素，而这也正是消费者所渴望的。”邝景亮指出了个域网在未来赖以发展的基础。分析人士认为，个域网技术在未来必须从技术和应用两方面改进。在技术方面，要进一步提高系统的传输速率和吞吐量；提高频谱利用率和系统容量；改善功率控制功能，延长个人设备的电池使用时间；进一步增强系统的安全性能；采用智能的无线资源管理技术提供不同服务请求。在应用方面，要进一步降低用户设备的价格，使设备更加容易安装、使用和维护。

　　链接：什么是个域网(Personal Area Network,PAN)
　　个域网是一种采用无线连接，用于与一个人关系密切的计算机设备(包括电话和个人数字助理)之间通信的个人局域网。个域网的核心思想是，用无线电或红外线代替传统的有线电缆，实现个人信息终端的智能化互联，组建个人化的信息网络。
　　个域网被用在电话、计算机、附属设备以及小范围(个人局域网的工作范围一般是在10米以内)内的数字助理设备之间的通信。个域网定位在家庭与小型办公室的应用场合，其主要应用范围包括话音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自动交换等。