短距離無線傳輸技術多樣發展 競合關係依市場需求調整

2004-02-03
依傳輸範圍來區分,無線網路技術通常分成無線個人網路(WPAN)、無線區域網路(WLAN)、無線都會網路(WMAN)與無線廣域網路(WWAN)等4種(如表1)。而其中的無線個人網路就是所謂的短距離無線網路技術,目前技術上是以開放式標準的紅外線、藍芽、UWB、ZigBee為主要短距離無線傳輸標準,其中,藍芽、UWB與Zigbee最受到產業界的重視。
依傳輸範圍來區分,無線網路技術通常分成無線個人網路(WPAN)、無線區域網路(WLAN)、無線都會網路(WMAN)與無線廣域網路(WWAN)等4 種(如表1)。而其中的無線個人網路就是所謂的短距離無線網路技術,目前技術上是以開放式標準的紅外線、藍芽、UWB、ZigBee為主要短距離無線傳輸標準,其中,藍芽、UWB與Zigbee最受到產業界的重視。由於藍芽已經進入1.2版,強調與WiFi相容的策略是否會獲得更多市場,後勢值得觀察。 UWB由於三大廠商Intel、TI與Motorola的介入,也正如火如荼地上演中。而ZigBee為了區隔目的,企圖強調垂直市場應用的策略是否能夠奏效?2004年的短距離無線傳輸技術的戰國時代到底會變成什麼樣版圖呢?  

根據IEEE 802.15工作小組對於個人區域網路應用範圍之規範包含PC、PDA、電腦週邊、行動電話、呼叫器與消費性電子。IEEE希望這些裝置能夠輕易地互相溝通,並利用Peer-to-Peer的功能互相傳遞資料、影像與語音。  

如果從表1來看,ZigBee、藍芽以及UWB雖然都是以無線個人區域網路市場為主,且傳輸距離都約是10公尺之內,但在傳輸速度上,ZigBee、藍芽以及UWB卻不盡相同,例如ZigBee傳輸速度為20~250Kbps,而藍芽傳輸速度為1Mbps,UWB傳輸速度為100至480Mbps,也就是因為傳輸速度的不同,造就了產品差異化的市場。  

所以IEEE 802.15工作小組,分別將藍芽放入802.15.1、UWB放入802.15.3a,而ZigBee放入802.15.4工作小組之內。利用這3種技術,完整地涵蓋整個無線個人區域網路,達到各取所需的市場區隔。  

雖然立意很好,但因為彼此之間依舊存在市場重疊的部分,對於每一個廠商來說,有如芒刺在背。因此,藍芽才會發展簡化版本(Bluetooth Lite)與開發中速和高速的藍芽版本,以避免在個人區域網路市場被ZigBee與UWB夾擊之下,被迫退出市場,而且,藍芽所重視的行動電話與PC市場是與UWB的目標市場所重疊的。  

畢竟以行動裝置與消費性電子的特性而言,一個裝置要安裝那麼多的短距離無線傳輸技術的可能性並不高,因此在市場重疊的部分勢必將會面臨競爭關係,尤其是銷售量很大的行動裝置與消費性電子產品,更是兵家必爭之地。  

一項技術如果沒有應用市場,則此項技術的存在理由便已經消失,因此從應用市場的角度,才能察覺無線個人區域網路的優劣勢以及機會。  

低成本、低耗電 ZigBee應用市場明確  

ZigBee的優勢在於市場定位明確。其以低成本且低耗電量為訴求,使得ZigBee應用產品的電池能夠維持6個月,甚至數年之久。這樣的市場定位對於藍芽以及UWB來說,都是難以達到的境界。  

就算ZigBee在玩具與遊戲機以及家庭自動化市場與藍芽、UWB有重疊疑慮,但是由於ZigBee主要是針對需要長時間使用的玩具,而非類似諾基亞的N-Gage或任天堂的Gameboy等遊戲市場,因此衝突並不大。  

不過,ZigBee對於電腦週邊的滑鼠與鍵盤、行動電話的耳機,以及遊戲機與電視的遙控器市場卻有相當的期待,這與藍芽的衝突是比較大的,也是藍芽提出簡化版本的最主要原因。  

藍芽將於2004年進入PC相關領域  

以應用市場來看,藍芽的確有許多可以發揮的地方,現今它也成功地進入手機、耳機與手持式裝置等領域,在2004年將以進入PC相關領域為主,其中鍵盤、滑鼠就成為主要的應用市場。例如2003年底蘋果電腦即推出藍芽無線滑鼠與鍵盤的產品。  

不過,互通性問題仍舊困擾著藍芽的未來。其實說穿了,藍芽的互通性問題並不是技術性問題,而是政治性問題,這都是廠商不願妥協的結果。以藍芽現在在市場依舊存在優勢的情況下,未來仍然有許多揮灑的空間,例如強化可照相行動電話、手持式遊戲機與汽車市場使用藍芽的必然性。  

此外,PMG(Personal Mobile Gateway)正在藍芽應用市場中發酵。主要目的當然是期望在實體層與Profile上再增加一個應用層,以軟體來解決互通性的問題,如此一方面能克服其互通性的問題,另一方面能擴大藍芽的應用領域,至於未來的發展如何則值得關切。  

UWB高速傳輸為最大優勢  

UWB最值得注意的是在高速網路傳輸方面的應用發展,所以隨著數位電視、串流媒體、多媒體時代的來臨,其可應用的領域將不同於其他兩個個人區域網路技術的發展。  

雖然如此,其未來將面對的也是政治性問題多於技術性問題。到底多頻段OFDM與直接序列CDMA技術,何者會成為UWB的標準?到目前為止都還沒有答案,這也為UWB未來的發展投下了不確定的因子。  

市場景氣、技術成熟度等條件使推出時間點費思量  

在IT產業之中,許多廠商為了提早卡位,在推廣技術與商品化產品的策略上,都是以提早推出為前提。這樣的策略與法則其實不一定全對,實際上還要觀測大環境景氣、技術成熟度以及應用市場接受度如何,否則不能達到相輔相成的效果。  

在無線個人區域網路產業,藍芽可說是最早提出的短距離無線傳輸技術標準,以2000年當時手機市場的熱度,的確是進入市場的好時機,只可惜,藍芽規格的制定太過彈性,加上技術成熟度不夠,使得藍芽喪失主導市場的機會,  

也就是因為如此,ZigBee與UWB都記取藍芽的教訓,以步步為營為策略。ZigBee實際上也提出了好幾年,原本預計在2003年大舉進軍市場的計畫延後至2004年,主要目的就是要穩紮穩打。ZigBee初期以強奪低耗電量的行動裝置市場為主,未來是否能成功?根據Gartner的預估: Gartner預估ZigBee於2007年在低耗電量(可用數月或數年的裝置)且低傳輸速度市場之單位出貨量將超越藍芽,其中可能包括滑鼠與鍵盤。  

不管UWB在功能特性上有什麼優勢,如果產品遲遲不能商業化,一切都是空談。所以它究竟能對藍芽或802.11x市場產生什麼樣的影響,最重要的還是要看產品的推出時程。根據Intel的時程,UWB將在2004年底推出,不過最近因為採用多頻段OFDM或者是直接序列CDMA規格的標準仍舊還沒定案,因此,若是UWB標準遲遲未能建立,產品遲遲未能上市,等於讓藍芽和802.11x更有機會坐大。  

晶片價格高低將可決定影響力大小  

由於無線個人區域網路的主要應用領域在於手持式行動裝置或消費性電子市場,因此晶片組價格的高低對於藍芽、ZigBee與UWB的普及絕對有相當大的影響力。  

根據市場研究機構IDC與Future Horizons對於藍芽與ZigBee晶片價格的預測,發現藍芽晶片組在2003年已經降至4.8美元,且平均以負15.5%複合成長率下降,至 2007年將會更進一步降至2.3美元。然而ZigBee晶片組為了能夠在上市時打響第一砲,2004年預計以平均3.2美元晶片組推出市場,且平均以負 17.4%複合成長率下降,至2007年時將可降至1.4美元,拉大與藍芽晶片組的價差。因此,ZigBee只要與藍芽的價差拉大,加上其低耗電量的訴求,在家庭、產業和辦公自動化以及消費性電子應用上,絕對比藍芽更具優勢。  

至於UWB晶片組,業界將目標放在2004底至2005年初,預計推出的UWB晶片產品價格大概在20美元左右,甚至在推出後3年將成本降至5美元上下。雖然推出價格仍高於藍芽甚多,但是UWB初期並非針對與藍芽重疊的市場出發,因此至2004年底時,應該要注意的是其與802.11x晶片組的價差。此外,TI與Intel都預計將使用90奈米CMOS製程來製造UWB晶片,因此在這兩大廠的技術優勢之下,UWB晶片價格下降的速度將可期待。  

藍芽、ZigBee與UWB未來依舊在 競合之間遊走  

站在現在的時間點來看,真正在市場進行販售的只有藍芽技術而已,而且隨著藍芽廠商不斷地開發新應用的狀況來看,其實藍芽至少在三個市場之中尋找到相關的應用,包含以取代Cable為主的手機、耳機、鍵盤、印表機;以同步化為出發點的筆記型電腦、PDA與手持式遊戲機;以資料交換為主的PDA與手機等。相信未來藍芽發展出中高速版本之後,將會提高到影像層次的應用,以便應付未來可能的多媒體應用。  

至於ZigBee,由於晶片在2004年即將以平均價格3.2美元上市,因此相信其會往醫療、環保、工業與家庭自動化等方面切入,例如取代心電圖的無線感應器、蒐集空氣品質的無線檢測裝置、物料管理與追蹤的無線裝置,以及瓦斯與水電抄表的無線感應裝置等,並期望站穩住一定市場量之後,再往鍵盤、滑鼠等PC 應用市場前進。  

UWB雖然深陷標準爭奪戰,但是由於它的高速傳輸速率,不得不讓人聯想數位多媒體的成長將引領UWB晶片的未來發展。何況它擁有802.11x所沒有的高度穿透力,使其更適合在家庭數位的多媒體傳輸環境中生存。我相信未來家庭閘道器、下一代遊戲機、DVD錄放影機與高畫質平面電視都將成為與UWB一起成長的最佳數位產品。現在就只有等標準規格快點出籠,不然會錯失市場最佳的良機。  

整體而言,藍芽、ZigBee與UWB將不會在2004年有大量產品定位衝突的問題,不過長期來看,藍芽、ZigBee與UWB仍舊在競合之間遊走,因此很難精確地預測到底最後結果會如何,這也是為什麼不同的研究機構在預測上會產生不同結果的原因。這也是為什麼無線半導體廠商會同時投入二到三個技術的原因,例如TI投入藍芽與UWB領域,而Motorola投入藍芽、ZigBee與UWB等三樣技術。  

總之,IEEE 802.15已經將這三者都納入其中,未來無論是藍芽與UWB之間,或者藍芽與ZigBee之間,說不定都可能互相整合在一起。競與合之間,總會有讓人意料不到的結果(例如藍芽1.2版已經加入相容於WiFi),就如IT產業經常發生的一件事「沒有永遠的敵人,也沒有永遠的朋友」,只要「合」有利於發展,何樂而不為呢!  

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