Bluetooth & Wireless Future

無線通訊產業目前佔全球通訊產業比重已達70%,目前全球產值為1,623億美元,台灣的外貿協會預估2007年全球將達1,862億美元產值。隨著全球無線通訊應用邁入大眾市場,無線通訊設備主力產品行動電話、WLAN、GPS及Bluetooth在未來潛力市場的發展上,仍是市場上最大的佔有率,但新興產品如Wi-MAX、UWB等更是未來看好的潛力產品。 北歐目前為全球通訊產業發展先驅,技術及通訊服務居市場領導地位。在舉世聞名的兩大通訊業者Ericsson及Nokia帶動下,無線及寬頻領域技術、應用軟體的研發上更是領先全球。台灣方面為提昇通訊產業競爭力、達成增加整體產業產值及附加價值之目標,所以在2005年時外貿協會特別,到北歐拜訪兩大通訊設備大廠Ericsson及Nokia,以及Telia Sonera、Allgon Powerwave、Teleca等主要通訊業者,並安排參訪瑞典Wireless-Stockholm/Kista和芬蘭Espoo兩大科技園區,並於瑞典辦理洽談會,邀請北歐主要電信暨網路業者與會。期藉由雙邊策略合作,創造台灣通訊產業下一波的競爭優勢 , 以協助廠商拓展商機、強化與北歐業者間的策略合作,以帶動台灣通訊工業在技術及製造能力進一步提升。

何謂Bluetooth

1. 藍芽(一種晶片)的運作原理是在2‧45 GHz的頻帶上傳輸,除了數位資料
外,也可以傳送聲音
2, 每個藍芽技術連接裝置都具有根據IEEE 802標準所制定的48-bit地址;可以
一對一或一對多來連接,傳輸範圍最遠在10公尺。
3. 藍芽技術不但傳輸量大,每秒鐘可達1MB,同時可以設定加密保護,每分鐘
變換頻率一千六百次,因而很難截收,也不受電磁波干擾。
4. 操作頻段:2‧4GHz工業、科學、醫療(Industrial Scientific Medical;ISM)頻段。
5. 可使用及範圍十公分到一百公尺。
6. 使用跳頻展頻技術(Frequency Hopping Spread Spectrum;FHSS)。
7. 最高可支援八個連結埠。
8. 毋需如紅外線傳輸埠做「視線(Line-of-sight) 」的傳輸。
9. 支援同步和非同步傳輸模式,易與TCP/IP整合成網路。
10. 可在十到一百公尺範圍內建構起專屬個人的無線區域網路,最少可以容納八個小網路
11. 對稱式傳輸時,上下傳速度均為432Kbps,但採非對稱式時,上傳為56Kbps、下傳則提高為721Kbps,未來則可擴充為2或5Mbps
12. 可更為提高電腦及行動電話的通訊能力。另外,藍芽以更高的頻率(2‧45GHz)取代紅外線,傳輸速率更高、應用更廣,可以符合未來寬頻網路時代的要求。目前的紅外線傳輸只能傳送幾公尺,而且還不一定保密。

Bluetooth 運作方式

訊號是跳頻展頻在同步且同時的情況下,發射與接收兩端以特定型式的窄頻電波來傳送訊號,為了避免在一特定頻段受其他雜訊干擾,收發兩端傳送資料經過一段極短的時間後,便同時切換到另一個頻段,由於不斷的切換頻段,因此較能減少在一個特定頻道受到的干擾,也不容易被竊聽。跳頻展頻所展開的訊號,可依特別設計來規避雜訊或重覆的頻道,並且跳頻訊號必須遵守FCC(Federal Communications Commission)的要求,使用75個以上的跳頻訊號,且跳頻至下一個頻率的最大時間間隔為400ms,在IEEE 802‧11中最大時間間隔通常定為250ms,也就是每秒跳頻4次。而且,藍芽所發出的信號需低於10 pico瓦,而GSM手機啟動時會產生一至三瓦不等的發射功率,相較之下安全許多。

Bluetooth System Future

隨著藍芽(Bluetooth)無線傳輸的新技術日漸成熟的技術,可以讓使用者不需 要電纜線,就可以簡易且快速進行語音及數據傳輸服務。因此以無線取代有線且輕、薄、 短、小、低單價是造成藍芽(Bluetooth)商機的引爆,更是近幾年來預期能在短時間內創 造大規模市場的新技術。
Bluetooth提供簡便的點對點無線訊號傳輸連結,同時也具有點對多點傳輸網路的能力。其應用產品幾乎可含蓋各個不同的市場型態,大大地提升可攜 式電腦、行動電話和其它可設備的通訊能力,對於未來無線通訊網路的應用,更提供了 一個寬廣前景。因此,Bluetooth為下一代無線電子產品開拓出一條嶄新的應用方向,同時也為通訊、電子、資訊、家電廠商帶來新的無限商機。

Bluetooth SIG是在1998年5月成立 , 目標是無線取代纜線(Cable Replacement)方案 , 且由電信業、資訊業、汽車業及網路業的領導廠商組成,積極開發嶄新科技並導入市場。Bluetooth SIG的創始公司包括 Agere、易利信、聯想、英特爾、微軟、摩托羅拉、諾基亞及東芝;以及超過6,000個加盟及應用公司會員。Bluetooth SIG總部設於美國華盛頓州貝爾威市 , 目前為止在市場上仍是CSR IC佔有率最高 , 相對地在各項技術與資源上仍是最齊全。

Bluetooth system在這幾年內已經變成手機上必備的裝置 , 雖然一般手機上有一些其他無線的裝置 , 但不代表這些其他的無線裝置上是必備的條件 , 但在未來幾年 , 市場上手機的Bluetooth system 仍是比重佔最多的內建系統 , MIC 市場情報中心資料顯示,印度為金磚四國中低價手機及電視機產品最具爆炸性發展的市場。目前印度官方統計人口約為 10.8 億人,卻只有 10% 的人口擁有電視機, 8.3% 的人口擁有手機,加上印度每人名目所得成長快速, 2004 年為 578 美元, 2005 年為 656 美元,隨著所得成長,電子消費市場也隨之擴大,以手機為例, 2004 年手機普及率為 4.8% , 2005 年則增加為 8.3%就單純手機市場來看 , 未來在印度國家是很大潛在消費市場 , 中國大陸手機市場百家爭鳴 , 在未來上仍是有很大的發展空間 。

此外除了手機市場上 , 尚有醫療器材的市場 , 在2006/06/30 Bluetooth SIG宣佈醫療裝置工作小組正式成立。該小組由19個會員公司組成,包括IBM、英特爾、摩托羅拉、Nonin Medical、Philips Electronics及Welch Allyn等。他們將攜手建立及制訂一套Bluetooth醫療裝置功能(Bluetooth Medical Device Profile),把Bluetooth無線技術的應用拓展至醫療、保健及健身市場。新功能將確保醫療保健相關器材,與行動電話、個人電腦及PDA等普遍應用Bluetooth技術的個人消費電子產品,達成全面而簡便的高度互通,提升用戶體驗。並計劃在2007年上旬推出供應裝置使用的全新功能 , 雖然目前市場上已有具備Bluetooth功能的醫療裝置,但這些裝置使用的Bluetooth通訊方法擁有各自專利,所以不能與其他生產商的裝置互通。
然而台灣方面醫療器材生產研發 , 整合 , 製造這一部份也因近幾年來政府大力輔導下有全面性的發展 , 有明顯的成長 , 但在無線領域上 , 這部份可以說是尚未完全開發的市場 , 目前日本大廠已經成功開發使用Bluetooth的保健產品,如體重計、血壓計及健身器材,可把資料無線傳送至具備Bluetooth功能的個人電腦或行動電話上,讓用戶能監控自己的體檢資料,或隨時隨地將資料與醫生或健身教練分享。」此外尚有滑鼠 , 鍵盤 , 影音娛樂的遊戲產品上 , 也可以採用此系統 。

何謂Wi-Fi
所謂 Wi-Fi,其實就是 IEEE 802.11b 的別稱,是由一個名為“無線乙太網相容聯盟”(Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA)的組織所發佈的業界術語,中文譯為“無線相容認證”。它是一種短程無線傳輸技術,能夠在數百英尺範圍內支持互聯網接入的無線電信號。隨著技術的發展,以及IEEE 802.11a 及IEEE 802.11g等標準的出現,現在IEEE 802.11 這個標準已被統稱作Wi-Fi。從應用層面來說,要使用Wi-Fi,用戶首先要有 Wi-Fi 兼容的用戶端裝置。
何謂W-Max
所謂 Wi-MAX,係由Intel、Nokia 等國際大廠力推,可在都會地區所採用的新興無線傳輸技術,此項技術屬於 IEEE 802.16 的無線傳輸規格,傳輸速率高達 70Mbps,整合在筆記型電腦等移動型電腦設備上,一般人也可以輕鬆在戶外、家裡,無線接取寬頻影音、娛樂等各種資訊。
Wi-MAX 能夠提供足夠無線多媒體頻寬,解決部分銅線佈放之限制,達成寬頻 Anytime, Anywhere, Any content 的目標,被視為最重要的下一代無線技術之一。
Wi-max是一種無線接取技術,其他的無線接取技術還有2G(GSM)、2.5G(GPRS)、3G、HSDPA、cdma2000 EV-DO和WLAN等。固網的接取技術則以乙太網路、光纖和XDSL等最為普遍,ADSL適合用戶密集和短距離間使用,用戶若有長距離接取需求時,則就適用Wi-max
Wi-Fi之熱點(hot spot)無線網路通訊連結大約在100碼(100 yard)範圍之內,相對地,Wi-Max可以遠達到31英哩(或約50公里)之遠的範圍以內

Wireless System Future (Wi-Fi , Wi-Max )
無線通訊產業在這幾年 , 因為電信自由化及網際網路風潮的驅動下,全球對通訊設備與服務的需求迅速增加,行動與無線通訊產業將持續蓬勃發展,根據工研院IEK指出,在手機、WLAN、GPS與藍芽(Bluetooth)帶動下,2006年台灣的通訊業產值成長率達21.5%;主要成長動能來自於寬頻網路與IP化和異質網路融合,主力產品涵蓋3G、GPS與具VoIP功能的IAD產品,2007年以後則將鎖定在WiMax與光通訊元件PON領域。
 無線通訊產業在未來的發展上,有幾個重要的趨勢,其中受矚目之一的是WLAN與3G及藍芽的整合,三者雖有明確區分,但因產品應用重疊性高,業界相關的整合性動作更是不斷。大體來看,如3G應從其廣闊通訊覆蓋面定位其價值,而無線區域網路則擁有都會網路(Metropolitan Area Network;MAN)這片天,藍芽則著墨在個人區域網路(Personal Area Network;PAN)上,這種複合式無線區域網路產品將成為業者發展的目標,因此處於多變的無線區域網路市場,IC設計商在發展上就得注重支援廣度,多模態整合應是過渡的必然性,因此處於多變的無線區域網路市場,IC設計商在發展上就得注重支援廣度,多模態整合應是未來產品設計的必然性。

市場面來看 , 眾多的無線系統在各自的領域上有自己的佔有率與產品 , 在眾多的無線IC廠中 , 若要在市場上佔有一席地 , 無論IC廠 , ODM廠 ,
電子零件廠 , 通路商都必須要採取異業結盟的合作模式 , 才有更大的市場與佔有率。

目前的發展趨勢來看 , 資訊、消費性產品將以網際網路的應用為核心。由於網際網路的發展已應用至人類的日常生活之中,因此,未來PC、有線通訊、無線通訊均必需具有上網的功能,如set top box(機上盒)、PDA(個人數位助理)、網路電話乃至資訊家電均衍生不少商機,而且未來對網路相關設備上仍佔有不少比例。

藍芽系統已逐漸在PC與NB市場上退出 , 轉向手機與PDA個人隨身裝置產品上 , 取代藍芽在PC與NB產品的是Wi-Fi 系統 , Wi-Fi系統上將來會廣範運用在家庭內 , 目前為止國內已經有廠商設計開發出來運用在家電產品上 , 且不需要進行更換任何電器產品 , 就目前來看這是個完全未開化的處女市場 , 是值得投入的產業 。

Wi-Max目前是屬於萌芽與整合階段 , 在2007年起逐漸走向整合與應用上 , Wi-MAX是網路應用接軌電信應用趨勢下的重要產物,從現代科技應用來看,目前正處於「有線走向無線」、「窄頻走向寬頻」、「固網走向行動」三個趨勢的交會點。Wi-MAX可扮演整合該三大趨勢的新應用,未來在手機和筆記型電腦上,都可使用Wi-MAX技術在戶外與室內無線寬頻上網 , 未來10~15年都是一個龐大的商機與市場 。

藍芽wi-fi wi-max zigbe異同處(20P)

Wi-Fi

標準 頻帶 傳輸速率 展頻技術 調變技術 傳輸距離
IEEE 802.11 2.4 GHz 2 Mbps DSSS/FHSS BPSK/QPSK 100 公尺
IEEE 802.11b 2.4 GHz 11 Mbps DSSS BPSK/QPSK 100 公尺
IEEE 802.11a 5 GHz 54 Mbps OFDM 50 公尺
IEEE 802.11g 2.4 GHz 54 Mbps DSSS OFDM 100 公尺

藍芽 & Zigbee

IEEE 802.15. 2.4 GHz 1.2Mbps 最大100公尺

WiMax

EEE 802.16 2~66 GHz 70Mbps 50公里


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