無線技術(shù)在國(guó)際上的展示

無線技術(shù)幾乎滲透到消費(fèi)類電子產(chǎn)品的每個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)域，今年1月在拉斯維加斯舉行的2012國(guó)際消費(fèi)電子展上展示了家電，音頻/視頻系統(tǒng)，健康和健身系統(tǒng)以及汽車電子產(chǎn)品的許多發(fā)展。流行的無線接口，如Wi-Fi，藍(lán)牙，ZigBee，Z-Wave和NFC，都有很好的代表性，但也展示了許多新的無線開發(fā)。

例如，Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)系列的最新成員首次亮相Broadcom，后者發(fā)布了一個(gè)芯片系列，該系列實(shí)現(xiàn)了高速802.11ac規(guī)范，可以以超過1 Gbit/s的速率提供數(shù)據(jù)。 Wilocity使用其實(shí)現(xiàn)60-GHz WiGig標(biāo)準(zhǔn)（802.11ad）的WiGig芯片組演示了使用Wi-Fi Direct連接的多千兆位數(shù)據(jù)速率。還有多個(gè)RF4CE的低功耗藍(lán)牙演示，例如Nordic Semiconductor的μBlue系列藍(lán)牙低功耗IC。

“5G”Wi-Fi

IEEE 802.11ac標(biāo)準(zhǔn)，也稱為第五代Wi-Fi（5G），包括以下功能：

80 MHz信道帶寬，是當(dāng)前802.11n解決方案的兩倍寬

256-QAM，一種提高數(shù)據(jù)傳輸效率的更高調(diào)制方案

發(fā)送和接收波束成形

低密度奇偶校驗(yàn)（LDPC）碼

空時(shí)塊碼（STBC）

這些功能一起允許芯片傳輸數(shù)據(jù)的速度比最佳802.11n解決方案快三倍（約1.3 Gbits/s vs. 433 Mbits/s），并且功耗水平比802.11n解決方案高六倍。雖然當(dāng)芯片處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)芯片功耗高于802.11n解決方案，但更高的數(shù)據(jù)吞吐量使芯片能夠在更短的時(shí)間內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)，然后進(jìn)入待機(jī)模式。因此，平均功率遠(yuǎn)低于802.11n解決方案。波束成形功能有助于在預(yù)期接收器的方向上控制內(nèi)容，從而提高可靠性并擴(kuò)展發(fā)送范圍。

Broadcom開發(fā)了四種版本的芯片，以滿足各種系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求（圖1）。 BCM4360支持與主機(jī)的PCIe接口，并實(shí)現(xiàn)三流無線傳輸，最大數(shù)據(jù)速率為1.3 Gbits/s。 BCM4352和BCM43526實(shí)現(xiàn)兩個(gè)無線數(shù)據(jù)流，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為867 Mbits/s（BCM4352支持PCIe接口，BCM43526支持USB接口）。最后，BCM43516處理單個(gè)無線流，數(shù)據(jù)傳輸速率為433 Mbits/s，并集成了USB接口。具有PCIe接口的芯片非常適合接入點(diǎn)，路由器，DSL/電纜網(wǎng)關(guān)和PC產(chǎn)品等應(yīng)用。 USB版本更適合消費(fèi)類產(chǎn)品（電視，機(jī)頂盒和藍(lán)光播放器）等應(yīng)用。

圖1：Broadcom將提供四種不同版本的802.11ac芯片。兩個(gè)將提供PCIe主機(jī)接口（BCM4360和BCM4352），而另外兩個(gè)將提供USB接口（BCM43526和BCM43516）。

基于IEEE 802.11ac的產(chǎn)品將完全向后兼容當(dāng)前的Wi-Fi設(shè)備。然而，較舊的設(shè)備將無法利用IEEE 802.11ac提供的改進(jìn)的速度。包含IEEE 802.11ac適配器的家庭網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品預(yù)計(jì)將在2012年第三季度推出。然而，在CES上，Buffalo Technology展示了一款基于Broadcom芯片的無線路由器 - AirStation WZR-1750H。 AirStation WZR-1750H中的802.11ac技術(shù)是一個(gè)2.4 GHz 3 x 3 802.11n無線電。兩者的結(jié)合提供了與802.11a，11b，11g和11n的完全向后兼容性，此外還提供高達(dá)450 Mbits/s的2.4 GHz傳輸速率和出色的覆蓋范圍。

Wilocity為WiGig 60-GHz標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的千兆位芯片，通過無線鏈接進(jìn)行了演示，大大減少了文件傳輸所需的時(shí)間。 Wilocity解決方案采用三頻段無線電技術(shù)，可在60 GHz頻率下提供數(shù)千兆位數(shù)據(jù)速率，同時(shí)還可與2.4 GHz和5 GHz頻段的現(xiàn)有Wi-Fi產(chǎn)品保持兼容。三頻段AR9004TB是一款半迷你卡，結(jié)合了Wilocity芯片（WIL6100）和Atheros AR9462，可為從I/O到網(wǎng)絡(luò)到視頻的各種應(yīng)用提供數(shù)千兆位數(shù)據(jù)。 Wilocity還開發(fā)了一種總線擴(kuò)展技術(shù)，該技術(shù)利用60-GHz連接，可以消除從移動(dòng)設(shè)備到稱為DockingZone的遠(yuǎn)程平臺(tái)的所有電纜（包括視頻）。

新標(biāo)準(zhǔn)

除現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的更新產(chǎn)品外，CES還公布了幾項(xiàng)新的無線通信標(biāo)準(zhǔn)。例如，幾年前成立的公司聯(lián)盟展示了一種稱為TransferJet的無線鏈路，它是一種近距離無線技術(shù)，可在兩個(gè)設(shè)備之間建立簡(jiǎn)單的鏈路，物理層傳輸速率為560 Mbits/s，數(shù)據(jù)吞吐量高。 375 Mbits/s。數(shù)據(jù)傳輸或媒體流可以在兩個(gè)便攜式設(shè)備之間或在便攜式設(shè)備和固定PC，外圍設(shè)備或包含TransferJet技術(shù)的電視之間進(jìn)行（圖2）。

圖2：芯片上的完整系統(tǒng)，東芝的TC35420結(jié)合了RF子系統(tǒng)和數(shù)字電路，以實(shí)現(xiàn)TransferJet無線數(shù)據(jù)接口。

東芝美國(guó)電子元件公司（TC35420）展示了第一款實(shí)現(xiàn)TransferJet技術(shù)的芯片。 IC采用單芯片解決方案，采用65納米R(shí)F-CMOS工藝，集成了所有TransferJet功能 - 無線接口，數(shù)字信號(hào)處理，主機(jī)接口和存儲(chǔ)器接口電路。該芯片尺寸僅為4.0 x 4.0 x 0.5 mm，旨在實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)，平板電腦或數(shù)碼相機(jī)等移動(dòng)設(shè)備之間穩(wěn)定，快速的無線數(shù)據(jù)傳輸。索尼預(yù)計(jì)將在今年晚些時(shí)候發(fā)布其版本的TransferJet芯片。該聯(lián)盟的其他成員包括佳能，卡西歐，日立，JVC建伍，KDDI，尼康，NTT Docomo，奧林巴斯，松下，先鋒，三星，愛普生，軟銀和索尼愛立信。

由于藍(lán)牙低能耗標(biāo)準(zhǔn)和RF4CE標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，藍(lán)牙無線技術(shù)開始進(jìn)入許多不同的計(jì)算機(jī)和消費(fèi)產(chǎn)品。業(yè)界已經(jīng)看到使用藍(lán)牙的便攜式鍵盤，鼠標(biāo)和揚(yáng)聲器系統(tǒng)，現(xiàn)在家庭電視遙控器和便攜式醫(yī)療和健身設(shè)備開始出現(xiàn)。

這些系統(tǒng)的核心是超低功耗藍(lán)牙芯片，如nRF24L系列和由Nordic Semiconductor開發(fā)的μBlue低能量芯片系列。 nRF24AP2 ANT芯片采用ANT Wireless開發(fā)的ANT RF軟件協(xié)議。該協(xié)議是體育和健身設(shè)備中超低功耗無線連接的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。此外，對(duì)于藍(lán)牙低功耗應(yīng)用，Nordic提供nRF8001，它實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙V4.0 +無線協(xié)議。峰值電流低至12.5 mA，平均電流低至9μA（1 s連接間隔），nRF8001可使單個(gè)紐扣電池的電池壽命達(dá)數(shù)月至數(shù)年。 nRF8001是一種完全合格的藍(lán)牙V4.0低能耗設(shè)計(jì)，它將無線電，鏈路層和主機(jī)組合到一個(gè)封裝中（圖3）。

圖3：只需9μA就能待機(jī)，有效時(shí)僅消耗12.5 mA，Nordic Semiconductor的μBlue收發(fā)器（nRF8001）可以在幾個(gè)硬幣電池上運(yùn)行數(shù)月到數(shù)年，具體取決于有效占空比。

無線音頻和音頻協(xié)會(huì)正在推出一項(xiàng)新興的無線音頻標(biāo)準(zhǔn) - 一個(gè)致力于通過促進(jìn)CE設(shè)備和高性能無線揚(yáng)聲器之間的互操作性一致性測(cè)試來推廣采用符合WiSA標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的行業(yè)組織。該協(xié)會(huì)致力于為家庭影院環(huán)境中的高清（HD）環(huán)繞聲音頻無線傳輸，為高性能無線揚(yáng)聲器，DTV，藍(lán)光光盤制造商建立業(yè)界首個(gè)互操作規(guī)范和一致性測(cè)試程序播放器和其他消費(fèi)電子（CE）設(shè)備。

符合WiSA標(biāo)準(zhǔn)的揚(yáng)聲器和信號(hào)源設(shè)備在幾乎未使用的無線電頻譜中運(yùn)行，可傳輸從立體聲到7.1環(huán)繞聲的無壓縮“無干擾”音頻，提供系統(tǒng)配置和校準(zhǔn)，提供簡(jiǎn)單的即插即用設(shè)置，減少安裝成本，并消除不吸引人的電線。 WiSA系統(tǒng)的一些屬性包括24位無壓縮音頻流（HD音頻質(zhì)量，比CD質(zhì)量音頻好50％）;與內(nèi)容匹配的采樣率 - 真實(shí)聲音每秒32，44.1，48和96 k樣本;快速錯(cuò)誤檢測(cè)和恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)，不間斷的聲音; 5毫秒固定延遲，完美的嘴唇同步和游戲響應(yīng);低于160 ns的揚(yáng)聲器到揚(yáng)聲器延遲，以確保播放質(zhì)量的聲音體驗(yàn)。

WiSA音頻避免了Wi-Fi，藍(lán)牙，嬰兒監(jiān)視器和微波爐使用的流行數(shù)字音頻。在國(guó)際未許可（U-NII）5-GHz無線電頻帶內(nèi)開辟了一組頻率，需要?jiǎng)討B(tài)頻率選擇（DFS）程序。這些頻率在歷史上保留用于天氣和軍事雷達(dá)應(yīng)用，但是只要避免與這些重要功能的沖突，這些頻率最近就可用。符合WiSA標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射器更進(jìn)一步，并盡力找到一個(gè)完全未占用的頻道。此外，它還展望另一個(gè)未占用的通道，因此在干擾的情況下，它可以直接跳轉(zhuǎn)到該通道而不會(huì)丟失一點(diǎn)音頻信息。