PDA时代特稿

信息家电与蓝芽技术

北京邮电大学电信工程学院副院长 周 正

信息家电是近年提出的一个概念,其含义是将计算机数字化技术、现代通信技术融入传统的家用电器之中,使之智能化并具有网络信息终端的功能,可以主动地发布、获取和处理相关信息,从而使传统家庭信息化与现代信息社会"信息高速公路"通信网络紧密相连。信息家电也是一种嵌入式系统,但它与一般嵌入式系统的传统家电的主要区别就在于,信息家电能够主动地与网络交换信息,并具有智能信息处理的功能。因此,可以说信息网络化及智能化是信息家电的灵魂。

信息家电最重要的特征是:它能通过Internet双向传递数字化的信息,它所替代的是PC上的网络浏览、收发电子邮件、网络游戏、视频电话以及今后的网上交易等功能。因此目前我们能够看到的信息家电,是使普通电视机可接收数字电视信号,并能上网的机顶盒以及WebTV、Webphone、Web游戏机,还有各种手持式信息装置,如掌上电脑、PDA及智能移动电话等。信息家电还应该继承传统家用电器简单、方便、实用、耐用的特性,同时还应具有许多新的功能。而且信息家电还应该比普通家电的使用更简单化和智能化。比如,信息家电联网应该像使用电话机一样即插即用。此外,信息家电还应该能够与网络中其它信息终端自动建立通信联系,主动向网络获取信息,比如网络微波炉应该能够存储许多微波炉菜谱,同时还应该能够通过网络,从生产厂家的网站或烹调服务中心自动下载新菜谱;网络冰箱能够知道自己存储食品的种类,数量和存储日期,可以提醒食品存储到期和发出存量不足的警告,甚至自动从网络上订购;网络洗衣机可以从网络上获取新的洗衣程序。此外,信息家电还应该主动向网络提供本身的一些有用信息,如向生产厂家提供有关故障并要求维修的反馈信息等。总之,信息家电是网络上的家电,而不是PC的外设。也就是说,信息家电本身具有一定的智能,并支持某种统一的、标准的通信协议和控制协议,能够互相识别,而不必像计算机外设那样必须受PC控制。就像PC的产生创造了微软、Intel的奇迹一样,信息家电市场的产生无疑又带来一次历史性的机遇。在它面前,对于每个行业都是一次新的机会,谁抓住它,谁就有可能创造奇迹。权威部门预测,到2003年,以3C为旗帜的信息电器销售量会超过PC。10年以后,会超过PC数量的10倍。而且我们相信,不久的将来,所谓传统PC与信息家电之间的界限也会越来越模糊,甚至会出现一种全新的信息装置,来取代现有的PC。

一、家庭网络通信技术

家庭网络是信息社会的基本单元,在整个家庭与社会的信息网络――因特网相连之前,家庭内部所有的信息设备应当首先相互之间先连成网络,这就是家庭网络。显然,连接家庭网络的最理想的技术就是无线通信技术。目前,关于无线联网的技术已有不少产品和标准,如Butterfly、Diamond Proxim、ShareWave等公司的产品,其中大都应用的是2.4GHz ISM频段的无线跳频扩频技术;但是,当前最具代表性的主要是HomeRF与Bluetooth两大技术标准。HomeRF家庭无线工作组建立了一种共享无线访问协议SWAP。主要针对家庭无线局域网的目标,其数据通信采用简化的IEEE802.11协议标准,沿用的是以太网的带有冲突检测的载波监听多址技术CS-MA/CD,经过适当改造后,将其应用于无线访问环境,在进行语音通信时它采用的是DECT标准,使用TDMA的时分多址技术。目前,HomeRF也采用2.4GHz的无线跳频扩频技术,但它为了提高传输速率,正准备提高到5GHz的频段。Bluetooth技术标准与HomeRF有一些相似的地方,如两者均采用2.4GHz的无线跳频扩频技术,传输速率目前均为1~2Mb/s。但是,两者的主要区别就在于,HomeRF的SWAP协议主要是侧重于PC及其外设的无线局域网;而蓝芽技术则主要是为便携式移动计算设备或手持式通信信息设备所设计的技术规范。HomeRF家庭无线工作组是以Intel公司为首的,但该组织的凝聚力不够,各自都想标新立异,例如前面所述的几家公司虽然都是HomeRF家庭无线工作组的主要成员,但却顾不上SWAP的标准纷纷各自推出自己的产品抢占市场。这其中不乏有所谓风险投资企业的特点,但就Intel公司本身而言,它也同时是蓝芽特殊兴趣集团(Bluetooth SIG)主要发起者之一。就技术标准来说,HomeRF的SWAP还没有完全向业界公开,因此其加盟的成员较少,仅为60多个。与蓝芽特殊兴趣集团(Bluetooth SIG)的1800多家的组织成员,是不能相比的。

在短时间内获得如此众多的开发商的支持,一方面说明蓝芽技术的科学和先进性,另一方面也表明蓝芽技术标准的开放性优势。

当前因特网之所以能够得到如此迅速的发展,主要是得益于网络通信协议的开放,网络管理的开放。而IBM PC的普及也主要是得益于其硬件和软件技术的开放。苹果机没有达到IBM PC的普及程度,主要原因也是由于其技术没有完全开放。又例如,无线移动通信的CDMA技术,虽然在通信质量、频带利用率等方面都要比TDMA的GSM标准优越,但是在目前的移动通信中,窄带SCDMA的市场规模要比GSM小得多。这其中的主要一点就是其专利技术的保护太过分了。而GSM的技术标准就是完全公开的。一项信息技术标准,特别是涉及全球大众通信协议的技术标准,它的技术公开程度与其是否能够提到广泛应用是密切相关的。众人拾柴火焰高,蓝芽技术的前景也正是由于这一点。到目前为止,蓝芽技术已得到多方面的支持,其中包括单片化的无线芯片,基带处理芯片,结构小巧的陶瓷天线以及即插即用的操作系统标准等。

二、关于蓝芽技术

蓝芽(Bluetooth)是一种低成本、短距离的无线连接技术标准。它是由5家世界级的计算机和通信公司,即爱立信(Ericsson),国际商用机器(IBM),英特尔(Intel),诺基亚(Nokia)和东芝(Toshiba)5家公司共同倡导的一种全球无线技术标准。已于1999年7月26日推出了Bluetooth技术规范1.0版本。"蓝芽"(Bluetooth)即一位在10世纪统一丹麦的国王名字,用来命名这种新的技术标准,意在统一。所以,他们所成立的蓝芽特殊兴趣集团(Bluetooth SIG)采取了无偿向全世界的产业界转让该项专利技术的策略,以实现其全球统一标准的目标。蓝芽技术的设计初衷就是将智能移动电话与笔记本电脑、掌上电脑以及各种数字信息的外部设备用无线方式连接起来,进而形成一种个人周围领域的网络,使得在其范围之内各种信息化的移动便携设备都能实现无缝地资源共享。蓝芽特殊兴趣集团(SIG)自1998年5 月成立以来,加盟的公司已超过1800个,其中包括诸如AMD、康柏、戴尔、惠普、德州仪器、高通以及卡西欧、飞利浦、三星、LG、精工、夏普等许多世界最著名的计算机、通信以及消费电子产品领域的企业,甚至还有汽车与照相机的制造商和生产厂家。一项公开的全球统一的技术规范得到了工业界如此广泛的关注和支持是以往所罕见的。这说明基于此项蓝芽技术的产品将具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。最近,美国的软件巨头微软件公司也不再坚持在一旁观望的态度,正式宣布加盟蓝芽特殊兴趣集团,并与3COM、朗讯、摩托罗拉公司及原有的5家公司一起成为蓝芽兴趣集团的9个领导成员,共同致力于在全球范围内推广此项无线技术标准。据国外权威机构预测,几年以后,全世界将会有数以亿计的数字移动电话、PC以及各种信息设备会嵌入此项蓝芽技术。

蓝芽技术的最终目的就是要建立一个全球统一的无线连接标准,使得不同厂家生产的各种移动计算与便携的设备,在近距离内都能不用电缆就可以很方便地连接起来,实现相互操作与数据共享。这种蓝芽无线连接的方式可以说是非常新颖的,用户不必再需要学习如何安装、如何设置。凡是嵌入蓝芽技术的设备相互之间都能够自动进行联络与确认,利用相应的控制软件,不需用户干预就可以自动建立连接传输数据。采用蓝芽技术,你的移动电话、笔记本电脑和掌上电脑等便携式信息设备都可以共享同一个数据库、电话薄,电子邮件及电子秘书等数据;不论哪一类设备在手上,你都可以打电话、阅读电子邮件,而不必担心这些数据存储在哪一台设备上。嵌入蓝芽技术的数字移动电话将可实现一机三用,真正实现个人通信的功能。在办公室可作为内部的无线集团电话,回家后可当作无绳电话来使用,不必支付昂贵的移动电话的话费。到室外或乘车的路上,仍作为移动电话与掌上电脑或个人数字助理PDA结合起来,并通过嵌入蓝芽技术的局域网接入点随时随地都可以到因特网上冲浪浏览,那将使我们的数字化生活变得更加方便和快捷。蓝芽技术代表了对传统的通信和计算机终端设备的一种新的挑战。如果这种技术成本低廉并得到广泛的应用(据悉,随着集成度的提高,蓝芽技术嵌入模块的成本可望下降到5美元),那么它将对我们的工作生活和通信的方式带来巨大的变化。

在不久前结束的日内瓦国际电信展上,成功地展示了其基于第三代移动通信WCDMA技术的移动会议电视系统。在其会议电视系统移动展台的汽车上,WCDMA移动电话机与车载的PC之间所采用的无线链接技术就是蓝芽,整个系统的传输速率达到472kb/s。另外,在不久前闭幕的1999年COMDEX展览会上,爱立信等几家公司推出的蓝芽技术产品,荣获了最佳展品大奖。

三、蓝芽技术在中国

在美国等一些发达国家,家庭计算机的普及率很高,如美国拥有两台计算机的家庭已超过1500万,因而其家庭联网的主要对象将是以计算机与外设为主,HomeRF的SWAP协议则恰好是为此所建立的。而就当前信息技术产品的普及情况来看,蓝芽技术更适合在中国发展。中国目前拥有12亿人口,约2亿家庭,近1.5亿台电视,约2000万台电脑,1000多万网民(预计到2000年底网民人数将超过2000万);中国的移动电话用户已达5000万,固定电话用户已超过2亿。从这些数据可以预测出中国的个人网络终端市场将是巨大的,因而蓝芽技术在中国将有非常广阔的市场前景。蓝芽技术的诞生为众多信息设备厂商提供了新的商机,它的开放性使国内、外企业站在了同一起跑线上,这对久经市场考验的我国家电生产企业来说更是一次绝好的调整产业结构的机会。目前,国外蓝芽技术的推广工作已如火如荼,而国内的企业对此反应较慢,只有17家企业宣布支持蓝芽计划,在信息产业部相关主管部门的宏观指导下,蓝芽技术发展与应用论坛应运而生。中国3C产业联盟也将成立相关组织以促进蓝芽技术在中国的发展。国家科技部也将蓝芽技术的研究与应用列入"863计划"。随着中国加入WTO进程的加快,全球经济一体化将成为现实。政府、学术界和产业界应联合起来,共同做好蓝芽技术的推广应用工作,这将会对我国的信息电子产品制造业带来新的生机。

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