论文部分内容阅读
随着科技的发展，人们使用的小型电子设备越来越多。未来，它们大多数都将拥有无线传输的能力。借助短距离无线传输技术，所有这些设备可以相互连接起来，彼此分享信息，从而给使用者带来方便，实现许多现在难以想象的应用。目前针对这一市场的短距离无线传输标准可谓百花齐放，其中我们接触得最多、应用最为广泛的非蓝牙和Wi-Fi技术莫属。
或许你经常使用蓝牙手机，通过无线方式与朋友分享图片、音乐非常方便；接听电话也用上了蓝牙耳机，摆脱了耳机线的束缚。不过你也会发现，一旦开启蓝牙功能，手机的续航时间可能会大大缩短。因此诺基亚在2006年10月3日提出了一项全新的标准——Wibree，作为一个开放的工业标准，Wibree有望取代蓝牙技术的地位，成为连接低功耗电子设备、传感器等的首选技术。
Wibtee最大的优势——低功耗
Wibree和Wi-Fi、蓝牙等技术一样，都工作在2.45GHz的频率上。在5到10米的范围内，Wibree能实现最大1Mbps的传输速度；相比之下，蓝牙(class1～class3)在1～100米的范围能达到1～3Mbps传输速率。在数据安全方面，Wibree和蓝牙都采用TAES加密技术。从这些参数来看，似乎Wibree相对于蓝牙并无优势。
不过对于小型电子设备来说，传输速率往往并不是最重要的，电力消耗才是它们首先要考虑的因素，这恰恰是Wibree最大的优势。采用Wibree技术的手表、闹钟等小型电子设备在使用一枚钮扣电池供电时，连续工作时间能够达到数月；对于手机而言，开启Wibree并不会显著增加耗电量，对续航时间的影响非常小。现在蓝牙手机用户常常要为续航时间精打细算，频繁开启、关闭蓝牙功能，而一旦使用Wibree手机就没必要这么做了。
为了实现这一目标，Wibree的设计结构相对较简单，并没有采用跳频的抗干扰机制——跳频技术就是蓝牙较为耗电的原因之一。再者，Wibree的数据包长度是可变的，这样的设计在传输小规模数据时可以显著降低实时功耗。在信号调制方式方面，Wibree也将与其它协议有所不同。总之这一切都是为降低功耗而服务的，当然结果也令人欣喜，在同样的传输速率下，Wibree的耗电量仅为蓝牙的十分之一。
Wibree会用在哪里?
作为短距离无线传输协议，Wibree的应用范围和蓝牙有一定的重复，都是面向那些不需要大量数据传输、以电池作为主要能源的移动设备。由于简单和低功耗的特性，Wibree更加适合对电力非常敏感的微型设备，例如心脏监测器、压力传感器、计步器、潜水手表，以及无线鼠标与无线键盘等设备。
由于Wibree具有“环境智能”功能，可以和周围的Wibree设备自动组成无线局域网，因此它能实现一些新兴的应用模式。我们可以一起来想象下，假如某一天你感到身体不适，这时安装在身体上的微型传感器就会不断地通过Wibree将你的身体状况发送到你的手--机上；当你查看手机的时候，发现了今天的体温有些不正常，于是你决定去医院检查一下；当你走进医院的时候，手机便通过Wibree把你的身体资料和当前状况的数据发送到医院的信息中心，并且自动安排就诊，你只需要看一下手机就可以知道在哪儿可以见到医生，同时医生也能提前获知你的详细状况。整个医疗过程借由Wibree技术的帮助，会变得异常的迅捷。
在家庭中Wibree也大有用武之地。当你外出归来、尚未进门的时候，手机就通过Wibree连接上了家中的中央控制电脑，为你打开了灯光、空调、电视等电器。接着，安放在各处的微型传感器通过Wibree将环境数据传送到中央控制电脑上，中央控制电脑将进一步把灯光、音量、温度等调整到最合适的状态，让你一迈进家门便可以得到最舒适的感受。在智能家居领域，Wibree显然成为了各种智能电子设备之间沟通的桥梁。
当然，Wibree也有一些不适合的应用范围，例如语音信号的传输。蓝牙标准在指定的时候就针对音频应用进行过优化，但是Wibree并没有。因此我们可能不会很快见到采用Wibree技术的无线麦克风或耳机，但相信Wibree在今后的标准制定过程中会对此加以考虑。
和谁抢饭碗?——Wibree面临激烈的竞争
Wibree标准的出台，不可避免地带来了一个问题，那就是Wibree到底要抢走谁的饭碗?目前短距离无线传输技术有很多，除了已经普及的蓝牙和Wi-Fi，还有无线USB、Zigbee等技术在虎视眈眈。在它们面前，Wibree的前途将会如何?
1、Wibree vs 蓝牙
Wibree首先必须面对的敌人就是蓝牙。Wibree和这个已经经受了8年市场考验的标准太像了，从数据流量到传输范围都十分接近，Wibree唯一的优势就是低功耗。但是蓝牙特别兴趣小组也在不断试图降低蓝牙的功耗，最新的蓝牙2.1 EDR标准便引入了SSR(Sniff Subrating)功能，可以允许网络中的设备有更长的睡眠时间而不影响其优先级。此外，新的蓝牙标准也对设备进行了细分，分为以手表为代表的超低功耗设备和以手机为代表的低功耗设备。另外，蓝牙在语音方面进行了优化，这是目前Wibree无法与之相比的。可以看出，在蓝牙标准的面前，Wibree的优势的确不多。所以在这种情况下，诺基亚选择了一个折衷的方案，那就是让Wibree先和蓝牙并存。
在标准制定的初期，Wibree就可以兼容蓝牙设备，天线、芯片等组件也能通用，目的就是为了增强Wibree的适应性并且降低成本，以保证Wibree能顺利得到市场的认同。目前Wibree的实现可以采用两种方式，一种是单纯的Wibree芯片，另外一种是Wibree、蓝牙双模式芯片。单纯的Wibree芯片由于其更小的体积和更少的功耗，会应用在类似于手表等超低功耗设备。双模式芯片的主要目的则是侵占现有的蓝牙市场，功耗有所增加，但整体来说相比蓝牙依然可以降低20％左右的功耗。同时，安装双模式芯片的手机在支持蓝牙和Wibree两种传输方式的前提下，成本的增加却十分有限，预计能控制在65美分左右，不会对消费者带来负担。
我们认为，如果实际的Wibree产品真的能做到比蓝牙省电90％，再加上诺基亚的实力，在手机2：Wibree取代蓝牙可以说仅仅是时间问题，因此现在采取的逐步渗透策略(Wibree、蓝牙双模式芯片)无疑是明智之举。可以预见，在接下来很长一段时间内，Wibree将借助蓝牙进行普及，并最终有可能取代蓝牙。
2、Wibree VS Wi-Fi
Wibree需要面对的第二个敌人是Wi－Fi。在Intel的大力推动下，Wi－Fi标准现 在已经非常普及，使用Wi－Fi的设备也非常多，并且还在不断增加。针对短距离传输，Wi-Fi可以把功耗控制在4mW以下，这是蓝牙的两倍，并且能提供比Wibree高得多的传输速度——11Mbps起步。因此Wibree和Wi-Fi的竞争也许并不像想象中的那么激烈，前者适用于小数据量、低功耗的环境，后者则适用于大数据量、高功耗的环境，可以说是“井水不犯河水”，一切由应用需求说了算。
3、Wibree vs；Zigbee
那么除了蓝牙，Wibree直接的敌人还有谁?答案是Zigbee。它也是一项短距离无线传输技术，提供20～250Kbp s的传输速度，传输距离达到了100～300米，功耗仅为0.1mW(10米、250Kbps时)，比Wibree还要省电。无疑，Zigbee和Wibree的设计初衷太相似了，应用领域也非常接近。Zigbee联盟原本的设想是该技术用于PC外设(鼠标、键盘、游戏操控杆)、消费类电子设备(TV、VCR、CD、VCD、DVD等设备的遥控器)、家居智能控制(照明、煤气计量控制及报警等)、玩具(电子宠物)、医护(监视器和传感器)、工控(监视器、传感器和自动控制设备)等广阔的领域。但是可以想象，由于Zigbee联盟本身的实力较为弱小，在诺基亚携Wibree的强势冲击之下，Zigbee可能会失去这其中的大部分市场。不过Zigbee也有自己的优点，它允许最多255个设备进行网状结构的连接，而Wibree则缺乏该能力，因此在拥有多个控制器和传感器的工控领域，Zigbee技术会更加合适，而在其它较为简单的应用环境下，Wibree很有可能会取而代之。
Wibroe的现状——正式标准即将完成
Wibree技术也存在其缺点，例如抗干扰能力。出于节省电力的目的，Wibree没有使用诸如蓝牙技术的快速跳频机制、Wi-Fi的信道切换机制或者Zigbee的频率捷变机制，而是采用了一种非特定的调制方案。可以肯定的是，在2.45GHz公共频段被越来越多的设备使用的情况下，Wibree很容易遇到网络饱和的问题，对其通信产生不利的影响，造成信号延迟较高。如果Wibree不能在正式标准中提供一种很好的抗干扰机制，必然会大大影响其竞争力。
目前Wibree的正式标准还在审批之中，所需时间可能会长达数月，其技术细节也尚未公开，不过诺基亚希望在2007年第二季度之前完成标准的制定工作，至于商品化的时间则尚未有明确的信息。目前参与Wibree标准制定的成员还有Broadcom、CSR、Epson、Nordic半导体、Suunto和TaiyoYuden等，这些成员企业大多在其专业领域里具有强大的实力，在这些巨头的合作下，相信Wibree的推广将会得到有力的保障。
Wibree的未来
对于诺基亚来说，Wibree标准的出台无疑是它有史以来最大胆的举动之一。此举的含义不仅在于推出一个短距离传输技术，其背后更大的目标是让手机成为网关，使其进入医疗保健、运动监测、智能家居等广阔的领域中。当标准制定完成后，可以肯定诺基亚旗下的手机必然会率先支持，那么Wibree还可能借助2G或者3G通信技术实现网络范围的无限扩展，届时，各种新型的手机应用方式将如春笋般出来。总而言之，对用户来说，未来手机将可能成为一个信息汇聚、分配的中心，人们的日常生活、医疗、学习、娱乐都离不开手机，而Wibree就是实现这一梦想的基石。
某天走在路上，忽然电话响起，此时抬起手表就能看到来电者的信息；坐在沙发上，用手机控制洗衣机、电灯、电视乃至窗帘；在健身房锻炼时，胸前的MP3播放器忽然发出运动过量的提醒……也许随着Wibree的普及，这些以往只出现在电影里的镜头都会变成我们身边的真实，让我们期待着这一天的到来吧。
或许你经常使用蓝牙手机，通过无线方式与朋友分享图片、音乐非常方便；接听电话也用上了蓝牙耳机，摆脱了耳机线的束缚。不过你也会发现，一旦开启蓝牙功能，手机的续航时间可能会大大缩短。因此诺基亚在2006年10月3日提出了一项全新的标准——Wibree，作为一个开放的工业标准，Wibree有望取代蓝牙技术的地位，成为连接低功耗电子设备、传感器等的首选技术。
Wibtee最大的优势——低功耗
Wibree和Wi-Fi、蓝牙等技术一样，都工作在2.45GHz的频率上。在5到10米的范围内，Wibree能实现最大1Mbps的传输速度；相比之下，蓝牙(class1～class3)在1～100米的范围能达到1～3Mbps传输速率。在数据安全方面，Wibree和蓝牙都采用TAES加密技术。从这些参数来看，似乎Wibree相对于蓝牙并无优势。
不过对于小型电子设备来说，传输速率往往并不是最重要的，电力消耗才是它们首先要考虑的因素，这恰恰是Wibree最大的优势。采用Wibree技术的手表、闹钟等小型电子设备在使用一枚钮扣电池供电时，连续工作时间能够达到数月；对于手机而言，开启Wibree并不会显著增加耗电量，对续航时间的影响非常小。现在蓝牙手机用户常常要为续航时间精打细算，频繁开启、关闭蓝牙功能，而一旦使用Wibree手机就没必要这么做了。
为了实现这一目标，Wibree的设计结构相对较简单，并没有采用跳频的抗干扰机制——跳频技术就是蓝牙较为耗电的原因之一。再者，Wibree的数据包长度是可变的，这样的设计在传输小规模数据时可以显著降低实时功耗。在信号调制方式方面，Wibree也将与其它协议有所不同。总之这一切都是为降低功耗而服务的，当然结果也令人欣喜，在同样的传输速率下，Wibree的耗电量仅为蓝牙的十分之一。
Wibree会用在哪里?
作为短距离无线传输协议，Wibree的应用范围和蓝牙有一定的重复，都是面向那些不需要大量数据传输、以电池作为主要能源的移动设备。由于简单和低功耗的特性，Wibree更加适合对电力非常敏感的微型设备，例如心脏监测器、压力传感器、计步器、潜水手表，以及无线鼠标与无线键盘等设备。
由于Wibree具有“环境智能”功能，可以和周围的Wibree设备自动组成无线局域网，因此它能实现一些新兴的应用模式。我们可以一起来想象下，假如某一天你感到身体不适，这时安装在身体上的微型传感器就会不断地通过Wibree将你的身体状况发送到你的手--机上；当你查看手机的时候，发现了今天的体温有些不正常，于是你决定去医院检查一下；当你走进医院的时候，手机便通过Wibree把你的身体资料和当前状况的数据发送到医院的信息中心，并且自动安排就诊，你只需要看一下手机就可以知道在哪儿可以见到医生，同时医生也能提前获知你的详细状况。整个医疗过程借由Wibree技术的帮助，会变得异常的迅捷。
在家庭中Wibree也大有用武之地。当你外出归来、尚未进门的时候，手机就通过Wibree连接上了家中的中央控制电脑，为你打开了灯光、空调、电视等电器。接着，安放在各处的微型传感器通过Wibree将环境数据传送到中央控制电脑上，中央控制电脑将进一步把灯光、音量、温度等调整到最合适的状态，让你一迈进家门便可以得到最舒适的感受。在智能家居领域，Wibree显然成为了各种智能电子设备之间沟通的桥梁。
当然，Wibree也有一些不适合的应用范围，例如语音信号的传输。蓝牙标准在指定的时候就针对音频应用进行过优化，但是Wibree并没有。因此我们可能不会很快见到采用Wibree技术的无线麦克风或耳机，但相信Wibree在今后的标准制定过程中会对此加以考虑。
和谁抢饭碗?——Wibree面临激烈的竞争
Wibree标准的出台，不可避免地带来了一个问题，那就是Wibree到底要抢走谁的饭碗?目前短距离无线传输技术有很多，除了已经普及的蓝牙和Wi-Fi，还有无线USB、Zigbee等技术在虎视眈眈。在它们面前，Wibree的前途将会如何?
1、Wibree vs 蓝牙
Wibree首先必须面对的敌人就是蓝牙。Wibree和这个已经经受了8年市场考验的标准太像了，从数据流量到传输范围都十分接近，Wibree唯一的优势就是低功耗。但是蓝牙特别兴趣小组也在不断试图降低蓝牙的功耗，最新的蓝牙2.1 EDR标准便引入了SSR(Sniff Subrating)功能，可以允许网络中的设备有更长的睡眠时间而不影响其优先级。此外，新的蓝牙标准也对设备进行了细分，分为以手表为代表的超低功耗设备和以手机为代表的低功耗设备。另外，蓝牙在语音方面进行了优化，这是目前Wibree无法与之相比的。可以看出，在蓝牙标准的面前，Wibree的优势的确不多。所以在这种情况下，诺基亚选择了一个折衷的方案，那就是让Wibree先和蓝牙并存。
在标准制定的初期，Wibree就可以兼容蓝牙设备，天线、芯片等组件也能通用，目的就是为了增强Wibree的适应性并且降低成本，以保证Wibree能顺利得到市场的认同。目前Wibree的实现可以采用两种方式，一种是单纯的Wibree芯片，另外一种是Wibree、蓝牙双模式芯片。单纯的Wibree芯片由于其更小的体积和更少的功耗，会应用在类似于手表等超低功耗设备。双模式芯片的主要目的则是侵占现有的蓝牙市场，功耗有所增加，但整体来说相比蓝牙依然可以降低20％左右的功耗。同时，安装双模式芯片的手机在支持蓝牙和Wibree两种传输方式的前提下，成本的增加却十分有限，预计能控制在65美分左右，不会对消费者带来负担。
我们认为，如果实际的Wibree产品真的能做到比蓝牙省电90％，再加上诺基亚的实力，在手机2：Wibree取代蓝牙可以说仅仅是时间问题，因此现在采取的逐步渗透策略(Wibree、蓝牙双模式芯片)无疑是明智之举。可以预见，在接下来很长一段时间内，Wibree将借助蓝牙进行普及，并最终有可能取代蓝牙。
2、Wibree VS Wi-Fi
Wibree需要面对的第二个敌人是Wi－Fi。在Intel的大力推动下，Wi－Fi标准现 在已经非常普及，使用Wi－Fi的设备也非常多，并且还在不断增加。针对短距离传输，Wi-Fi可以把功耗控制在4mW以下，这是蓝牙的两倍，并且能提供比Wibree高得多的传输速度——11Mbps起步。因此Wibree和Wi-Fi的竞争也许并不像想象中的那么激烈，前者适用于小数据量、低功耗的环境，后者则适用于大数据量、高功耗的环境，可以说是“井水不犯河水”，一切由应用需求说了算。
3、Wibree vs；Zigbee
那么除了蓝牙，Wibree直接的敌人还有谁?答案是Zigbee。它也是一项短距离无线传输技术，提供20～250Kbp s的传输速度，传输距离达到了100～300米，功耗仅为0.1mW(10米、250Kbps时)，比Wibree还要省电。无疑，Zigbee和Wibree的设计初衷太相似了，应用领域也非常接近。Zigbee联盟原本的设想是该技术用于PC外设(鼠标、键盘、游戏操控杆)、消费类电子设备(TV、VCR、CD、VCD、DVD等设备的遥控器)、家居智能控制(照明、煤气计量控制及报警等)、玩具(电子宠物)、医护(监视器和传感器)、工控(监视器、传感器和自动控制设备)等广阔的领域。但是可以想象，由于Zigbee联盟本身的实力较为弱小，在诺基亚携Wibree的强势冲击之下，Zigbee可能会失去这其中的大部分市场。不过Zigbee也有自己的优点，它允许最多255个设备进行网状结构的连接，而Wibree则缺乏该能力，因此在拥有多个控制器和传感器的工控领域，Zigbee技术会更加合适，而在其它较为简单的应用环境下，Wibree很有可能会取而代之。
Wibroe的现状——正式标准即将完成
Wibree技术也存在其缺点，例如抗干扰能力。出于节省电力的目的，Wibree没有使用诸如蓝牙技术的快速跳频机制、Wi-Fi的信道切换机制或者Zigbee的频率捷变机制，而是采用了一种非特定的调制方案。可以肯定的是，在2.45GHz公共频段被越来越多的设备使用的情况下，Wibree很容易遇到网络饱和的问题，对其通信产生不利的影响，造成信号延迟较高。如果Wibree不能在正式标准中提供一种很好的抗干扰机制，必然会大大影响其竞争力。
目前Wibree的正式标准还在审批之中，所需时间可能会长达数月，其技术细节也尚未公开，不过诺基亚希望在2007年第二季度之前完成标准的制定工作，至于商品化的时间则尚未有明确的信息。目前参与Wibree标准制定的成员还有Broadcom、CSR、Epson、Nordic半导体、Suunto和TaiyoYuden等，这些成员企业大多在其专业领域里具有强大的实力，在这些巨头的合作下，相信Wibree的推广将会得到有力的保障。
Wibree的未来
对于诺基亚来说，Wibree标准的出台无疑是它有史以来最大胆的举动之一。此举的含义不仅在于推出一个短距离传输技术，其背后更大的目标是让手机成为网关，使其进入医疗保健、运动监测、智能家居等广阔的领域中。当标准制定完成后，可以肯定诺基亚旗下的手机必然会率先支持，那么Wibree还可能借助2G或者3G通信技术实现网络范围的无限扩展，届时，各种新型的手机应用方式将如春笋般出来。总而言之，对用户来说，未来手机将可能成为一个信息汇聚、分配的中心，人们的日常生活、医疗、学习、娱乐都离不开手机，而Wibree就是实现这一梦想的基石。
某天走在路上，忽然电话响起，此时抬起手表就能看到来电者的信息；坐在沙发上，用手机控制洗衣机、电灯、电视乃至窗帘；在健身房锻炼时，胸前的MP3播放器忽然发出运动过量的提醒……也许随着Wibree的普及，这些以往只出现在电影里的镜头都会变成我们身边的真实，让我们期待着这一天的到来吧。