[專欄]無線技術的平順切換與轉變

作者\陸向陽

眾人皆知,穿戴式電子為了省電,多半選擇使用低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy, BLE)技術,也稱為Bluetooth Smart,使待機時間、電池使用時間能盡量延長。

如何在電力充沛、距離過遠、傳輸量過大時,自動從藍牙切換成Wi-Fi,成了晶片業者著墨的重點。
如何在電力充沛、距離過遠、傳輸量過大時,自動從藍牙切換成Wi-Fi,成了晶片業者著墨的重點。

不過,有些晶片業者認為,藍牙的傳輸速率慢、傳輸距離短,並非適用於所有情境,例如用智慧錶上的攝影鏡頭拍攝照片,期望把照片上傳到手機上,則藍牙的速度過慢(典型3Mbps,最快僅24Mbps),此時Wi-Fi技術反而較合適(多數在54Mbps以上)。

或者,當智慧錶處於充電狀態,電力源源不絕時,也是可以開啟Wi-Fi以加速傳輸,例如上傳資料到電腦上,進行資訊同步等。另外,某些藍牙傳輸僅有10公尺傳輸距離(採Class 2的發送功率,約2.5mW、4dBm),但有時需要更遠的傳輸距離,也是需要改用Wi-Fi。

但是如何在電力充沛、距離過遠、傳輸量過大時,自動從藍牙切換成Wi-Fi,即成了晶片業者著墨的重點,過去的無線晶片多為單一功效,但隨著半導體技術持續精進,今日多數的無線晶片已是複合(Combo)功效,即多合一的設計,既有藍牙功效也有Wi-Fi功效,或者更多功效,如FM收音機、NFC等,甚至有業者標榜七合一,有了複合功效後,方容易進一步延伸提供平順切換機制。

另一個常見的切換機制是Wi-Fi Offloading,中文翻譯為Wi-Fi分流。由於智慧型手機的盛行,3G、LTE基地台的無線數據傳輸需求愈來愈大,無線射頻部份逐漸難以負荷,因而改用Wi-Fi路由器、無線存取點(Access Point)等加以紓緩,今日許多飯店、機場、餐廳等多設有Wi-Fi熱點(HotSpot)。

也因為LTE基地台建置成本高,成本轉嫁到消費者身上,營運商多不願意提供吃到飽服務,而是以流量計費,消費者也因此保守消費,深怕使用流量超過每月購買配額(Quota),因此回家後都盡可能改用Wi-Fi連線,或到有Wi-Fi熱區時也盡可能改用Wi-Fi,減少使用LTE,這在國外稱為Wi-Fi First。

現在也有許多營運商只經營Wi-Fi,且達成跨營運商的平順漫遊,原因在於Wi-Fi聯盟已經自定好平順切換機制,稱為Wi-Fi Passpoint。不過,目前Wi-Fi Offloading機制似乎尚未浮現明顯標準,到底由3GPP主導或由Wi-Fi聯盟主導,仍值得觀察。

除了跨標準的平順切換外,其實無線技術本身也在進行轉變,從古典藍牙(Bluetooth Classic)轉變成低功耗藍牙(Bluetooth Smart)已是成功,甚至已有許多商品只支援後者,不再支援前者,這是藍牙的一次成功轉型。

其實Wi-Fi也正面臨相同問題,傳統角色逐漸滿足後,如何開拓、發展一個新應用領域?古典藍牙主要在於藍牙無線話機、聽筒,而後轉變成穿戴式裝置、室內定位,Wi-Fi在IEEE 802.11n/ac等標準定案後,已滿足筆電上網、列印、下載、傳檔等應用,下一步把希望放在IEEE 802.11ad/WiGig上,期望開拓高清晰視訊的即時傳輸播放應用。

不過,WiGig從2013年併入Wi-Fi陣營後,至今推進速度緩慢,原訂2014年、2015年可開始提供WiGig認證,進而在市面上出現WiGig/Wi-Fi雙用的路由器,確定延後至2016年,即便業者搶在認證開通前偷跑,也必須等到2015年下半。

雖然Broadcom、Qualcomm都已展示WiGig技術,Samsung也對此抱持積極,WiGig能否成為Wi-Fi的一個延伸或轉型,如同BLE成為Bluetooth的延伸與轉型一樣,恐怕還在未定之天。最後,Wi-Fi聯盟也不全然賭注於WiGig,近期(2015年1月)提出的Wi-Fi Aware,強調能提供LTE Direct類似的動態性鄰近服務,以及BLE Beacon室內定位導覽功能,也是Wi-Fi尋求價值延伸的另一出路,同樣值得後續觀察研究。


關鍵字: 穿戴式電子   BlueTooth ( 藍牙, 藍芽 )   智慧錶   Wi-Fi   無線晶片   LTE   WiGig   網際伺服系統   網際終端系統   網際建構與管理