UWB發展雖看好 規格紛爭成為潛在危機

2004-02-25
美國聯邦通訊委員會(FCC)在1998年開始進行開放UWB(UltraWideband)使用的法令規劃,1998年9月正式發出諮詢性公告以徵詢各方的意見,2000年5月公佈初步立法提議,指示將考慮以不需授權的方式來開放UWB使用。
美國聯邦通訊委員會(FCC)在1998年開始進行開放UWB(UltraWideband)使用的法令規劃,1998年9月正式發出諮詢性公告以徵詢各方的意見,2000年5月公佈初步立法提議,指示將考慮以不需授權的方式來開放UWB使用。在2002年2月,正式通過開放UWB技術的使用法規。在初步同意UWB技術一年後的2003年2月, FCC提議詳細闡明UWB技術的運用規則,刪除地面穿透雷達系統與穿透式影像系統的使用,且規定在不干擾空中交通管制、指揮與控制系統甚至導彈系統的情況下,將加速UWB產品的商業化,預計在未來的一年內就將有UWB終端產品的出現。  

UWB是IEEE標準組織針對無線個人區域網路提出的三個技術之一,而且也是現今仍在持續推動的技術之一,由於具有尖峰數據傳輸率超過480Mbps,且耗電量只有幾十毫瓦的優勢,因此極受到市場的期待。而IEEE 802.15.3a任務小組必須確定一個標準,以便允許在多個互連的設備之間進行高速、低功耗與短距離的無線通訊。  

在2003年3月全球有超過20個組織向IEEE 802.15.3a任務小組提出UWB標準版本,不過至2003年9月的會議上,由於廠商間的協談以及市場的淘汰,實際上只留下2個版本的UWB技術,就是分別由英特爾與德州儀器支持的多頻段OFDM(Multiband Orthogonal Frequency Division Multiplexing)聯盟,以及摩托羅拉與XtremeSpectrum所支持的直接序列CDMA聯盟。  

DS-CDMA符合未來市場所需  

XtremeSpectrum所提出的調變方式是在5.2至5.8GHz頻段之間,採用陷波濾波器(North Filter)降低輻射,並改善干擾電阻。  

國際電信聯盟(ITU)所屬的無線電分部很可能趕在IEEE 802.15.3a任務小組之前,批准Xtreme-Spectrum與摩托羅拉提議的直接序列CDMA架構。主要原因當然很多,其中最重要的原因是 XtremeSpectrum於2003年10月宣布Rand-Z(Reasonable And Non-Discriminatory license, Zero royalties)宣言,將不收取IP授權費,而且其調變方式比較能符合未來市場所需。  

OFDM調變技術與802.11a、802.11g類似  

在2003年8月與9月的IEEE會議中,多頻段OFDM架構獲得60%的支持者,但是仍然未達到IEEE所規定的75%以上的門檻。以技術層面來說, OFDM調變技術類似於802.11a與802.11g,因此對於在802.11x深耕技術的英特爾與德州儀器來說,採用OFDM對其最有利。  

為了在UWB規格中搶下標準,德州儀器、英特爾、Staccato Communications、Alereon與以色列UWB晶片供應商Wisair已經在2003年12月宣佈,將提供基本相關專利免費使用IP授權,協助消費性電子和PC製造商,發展新一代的高速無線個人網路應用,而其他MBOA的成員亦可能在未來跟進。  

如果拋開干擾的限制,ITU最有可能選擇DS-CDMA架構,因為DS-CDMA的每一個脈衝有較多的頻寬,可以處理較多工作。如果以系統設計的角度來說,MB-OFDM架構也是比較保守的方式。但是如果以成本來考量,由於MB-OFDM能夠使用CMOS製程,因此在成本上較具優勢。總之,以現在觀點來看,除非最後IEEE 802.15.3a任務小組確定何者是標準,否則對於UWB產業來說都代表風險的存在。  

由於XtremeSpectrum原本就是一個替美國國防部做研究的機構,因此投入的時間與精力不是英特爾與德州儀器可比擬的。就如 XtremeSpectrum行銷副總裁Chris Fisher所說:「德州儀器和英特爾的提案只是紙上談兵,它們在兩三年內還開發不出晶片」。雖然英特爾一直宣稱在2004年底將能夠推出第一顆UWB晶片,但是業界還是持懷疑的態度,畢竟無線領域不是英特爾的強項。  

但是對於英特爾來說,當初推出第一代迅馳時也不是使用自己的802.11b晶片,因此就算不能真正即時推出自己的UWB晶片,也不代表英特爾不會在UWB 領域裡成功。畢竟,英特爾在PC與手持式裝置市場上的優勢,以及未來它會採用何種產品搭配UWB晶片策略,這都是不可輕忽的力量。  

UWB的潛在應用市場廣大  

其實,UWB已經應用在通訊以及先進短距離雷達領域。在通訊方面,PulseLink正在發展UWB技術應用在有線電視系統所延伸出來的無線應用。在先進短距離雷達方面,包括地面穿透雷達,可協助災難現場搜救,例如美國911時的雙子星大樓與地震、土石流等災害;穿牆偵測系統,可協助警察偵測躲在建築物內的嫌犯,或協助消防人員火場搜救工作;追蹤定位系統,可用於存貨盤點,便利倉儲管理,或用在尋人、找尋失物等安全服務;其他如醫學影像系統、安全監視系統、建築物結構分析系統、汽車雷達防撞系統與高速通訊網路系統等。  

未來5年之內,UWB由於受到法規的限制,以及避免干擾無線行動電話與軍事相關系統,因此UWB只能應用在短距離傳輸上。如此的定位將對於現今的藍芽產生很大的衝擊。  

而目前較引起資、通、消費性大廠注意的是UWB在高速網路傳輸方面的應用發展,尤其是在IT產業上,而且是大眾市場,並非垂直利基市場。例如Sony有興趣把UWB用在其各種消費性家電產品上,以取代部分IEEE 1394,甚至家庭伺服器的市場;德州儀器期望把UWB用在其的DLP投影設備產品上,或者結合WLAN形成一個無間隙的無線世界;Intel認為UWB 可以作為Wireless USB 2.0或是Wireless 1394,甚至鎖定未來智慧型行動電話與筆記型電腦市場。  

PC週邊設備商機誘人  

現今透過筆記型電腦與WiFi的整合,已經使得筆記型電腦未來幾年都將呈現2位數字以上的成長率。因此,未來如果桌上型電腦能夠透過UWB與週邊所有產品進行連接,將有助於桌上型電腦業績銷售的起飛;也就是說,未來液晶監視器、主機、鍵盤、印表機與投影機等週邊不再需要USB,可透過UWB將這些產品串連在一起。  

高速儲存裝置應用備受矚目  

無論是DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM或者PVR的硬碟,都是以儲存視訊資料為主的裝置。由於現有的藍芽或者802.11a、802.11g 的傳輸速率不足以支援多媒體串流等多媒體應用,也就是達到每秒400Mbits的要求水準,因此UWB就成為其最佳的無線解決方案。  

穿透能力強為最佳無線家庭閘道器技術  

以現階段的應用環境來看,802.11x是家庭閘道器最佳的技術,主要原因當然是其能滿足現今大部分的使用需求,例如電子郵件、短訊、通訊錄、網頁內容、Microsoft Office文件檔案等內容及資料傳輸的應用。但未來隨著數位內容、多媒體應用以及高品質、高解析度的數位家電更進一步普及,無線家庭閘道器如果加裝 UWB,將能夠以480Mbps高速傳輸將多媒體功能發揮至極限。加上UWB可以穿透牆壁、保持有效傳輸,也使它相當適用於一般有牆壁隔間的家庭環境。  

穿戴式電腦或其他行動裝置也有不錯發展  

以穿戴式電腦市場來說,由於802.11x不夠省電,且頻寬不太適合用在穿戴式顯示器上,因此對於UWB來說,更是其可以發揮的地方。此外,UWB低耗電量的特性,使它在行動裝置或可攜式產品,例如PDA、數位相機、數位攝影機、行動電話和筆記型電腦等市場上會有不錯的發展機會,不過,這也是藍芽積極搶攻的市場。  

高畫質數位電視介面需求是重點  

未來高畫質數位電視將在2006年由美國市場帶動起飛,全球各地也將接二連三地進入高畫質數位電視時代,加上寬頻網路的發達,未來以電視為中心的市場將會透過無線寬頻的方式與之連接。因此,無論是無線喇叭、高畫質數位影像、DVD播放機、數位機上盒等都需要UWB當作介面進行連接。  

二選一成為UWB未來成功之關鍵  

根據ABI(Allied Business Intelligence)研究機構發佈的資料顯示,2004年UWB-enabled裝置的出貨量將可達146萬台,而至2007年將可成長至 4,500萬台,平均複合成長率高達213.5%。甚至業界領導者還認為這個數字過於低估。  

不過,在達到此數字之前,現在UWB面對一個兩選一的難題。  

從之前兩次的會議中顯示,MBOA聯盟似乎得到過半數的支持,並成為「最佳女主角」的準當選人,不過不到最後關頭絕不輕言放棄的DS-CDMA陣營,雖然在只有少數支持者的況下,硬是讓MBOA聯盟戴不上后冠。而美國聯邦通訊委員會為了遠離兩者爭戰的是非中心,於2003年9月決定讓IEEE 802.15.3a任務小組做最後的定奪,以免陷入激烈爭奪的泥沼中。  

此時,國際電信聯盟又來插上一角。根據以往經驗,當標準一直無法定奪時,國際電信聯盟的關鍵性發言通常會讓決定趨向於他支持的那一方。不過,英特爾此次的態度似乎不再讓國際電信聯盟擔任此關鍵性角色,也就是說,未來如果DS-CDMA成為最後的UWB標準,英特爾可能將利用自己的力量推廣多頻段OFDM架構,此時,UWB是否真如世人期待地那麼具潛力,可能會大打折扣,畢竟內鬥的結果,將使得其他無線區域網路技術漁翁得利。  

未來如果出現不同UWB標準,則UWB勢必將面對不同廠商解決方案在相同領域互通性的問題,例如PC與PDA或者與智慧型行動電話、甚至高畫質數位電視機之間的UWB是否能夠互通。畢竟在3C整合的時代,未來無論是PC或者是家庭閘道器,甚至是行動電話都會面臨資料與多媒體影像傳輸的問題。因此,如果定位在無線個人區域網路的UWB不能解決這個問題,下游廠商將不會貿然進入市場以免藍芽歷史重演。  

此外,根據以往經驗,就算是標準統一了,不同晶片廠商製造出來的晶片組在互通上都有不少問題需要解決,何況是不同標準的UWB晶片呢?  

從UWB投入的廠商名單之中,我們可以發現在WLAN屬於重量級的科勝訊、Agere、Atmel、Athero都不在其中。這也說明了WLAN廠商正在積極圍堵UWB未來做大的可能性。雖然UWB是定位在個人區域網路,但是由於其高寬頻與低耗電的特性,使得WLAN不得不謹慎以對。因此,WLAN廠商寧願花更多精神在雙網手機、HotSpot領域,也不願分散心力在可能的競爭技術之上。  

如果大家還記憶猶新,當初2000年藍芽規格提出的時候,以低成本與低耗電為訴求的宣傳,的確受到眾多廠商的青睞,不然也不會在當年就有2至3百家的廠商加入藍芽論壇。然而WiFi在當時根本就不受到業界的重視,而且以當時的眼光,大家對於WiFi的成本是否能夠低於10美元都產生不少的疑慮。不過在一步一腳印的耕耘下,WiFi現在終於能在無線區域網路領域嶄露頭角。因此,就算是UWB現在當紅、就算是MBOA聯盟支持者較多,但是現在面對的問題如果不解除,使得UWB產業必須走到選邊站的地步時,UWB的未來是否真地能夠往研究機構與產業界所期待的方向走,我想前車之鑑不遠矣,不得不警惕!  

本站使用cookie及相關技術分析來改善使用者體驗。瞭解更多

我知道了!