无线精彩了解你身边的PC无线技术

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PC外设的无线化进程正如火如荼,在市场上也大受玩家的欢迎.但在林林种种的无线产品中,究竟应用了哪些无线技术,这些技术有何优劣,未来还将如何发展如果你正打算购买无线外设产品,那么一定要先了解这些幕后的技术.

随着PC功能越来越强大,其所接的外设也越来越多,造成电脑背后有一大堆杂乱无章的线缆.每到此时我们总是在想,什么时候才能拥有一台“没有束缚”的电脑如今在无线技术不断发展的推动下,包括无线路由器在内,音箱、键盘、鼠标、耳机、投影机等越来越多的外设开始实现无线化,甚至连显卡、声卡这些传统的内置配件也有了无线外置化的苗头.可以预见,未来甩掉电脑背后的那些“小尾巴”不再是难事.现在呢,不妨先让我们来对这些无线外设所使用的技术进行一个小小的总结,从而探索无线技术的未来发展趋势,了解“无线风光”背后的奥秘.

当前的主流无线技术

目前,国内外无线外设采用的主流技术主要有FM无线技术、蓝牙技术、2.4GHz无线技术、Wi-Fi无线网络等,其中蓝牙、2.4GHz和Wi-Fi的应用最为广泛.

FM无线技术

适用范围:无线耳机、无线话筒

FM无线技术是目前市面上大部分的无线耳机、一部分无线音箱和无线话筒采用的技术,其中大部分厂商的产品都采用76MHz~108MHz频段.这种无线技术的优点十分明显,即穿透能力强、传输距离也比较远,普通产品就可以轻易达到二三十米的距离,在改善发射功率和接收天线灵敏度后还可以进一步增加传输距离.

其缺点也比较明显,就是由于其带宽比较窄,传输率比较低,因此使用此技术的无线音频外设只能达到最高22KHz的采样率,也就是收音机的音质,这对音乐爱好者和游戏玩家来说是无法接受的.另外,由于FM频段是收音机使用的频段,非常容易受到收音机等其他设备的干扰.

蓝牙技术

适用范围:无线耳机、无线键鼠、无线音箱、无线话筒

蓝牙技术是基于2.4GHz技术的无线传输协议,采用私营非牟利组织SpecialInterestGroup(简称slG)制定的标准,使用在大多数国家免费并且无需授权的2.4GHz-2.485GHzI(工业、科学、医学)的开放频段.无线耳机是蓝牙技术应用最为广泛的领域,基本上现售的很多无线耳机均为蓝牙耳机,而无线键鼠、无线音箱、无线话筒在近年来也纷纷采用蓝牙技术.

蓝牙技术的优势比较明显,首先其保密性很好,由于其在普通2.4GHz无线技术上增加了自适应调频技术(AdaptiveFrequencyHopping,AFM),实现全双工传输模式,在其划分的79个子频段上互相配对,因此不容易造成跳频、谐波而被窃听.其次由于大量的手机、MP3等设备均内置了蓝牙模块,所以大部分的蓝牙无线设备不需要再设置发射机,而则仅有蓝牙耳机这个接收机就可以工作,使得使用成本得到大幅度降低.

蓝牙技术最大的缺点就是其传输数据量小,仅能达到1Mb/s左右,即便是宣称为音乐而设计的双声道蓝牙耳机也是如此,导致音乐的高频、低频部分被严重压缩,保留的中频部分仅仅能够实现语音通话.另外一个对其普及造成重大影响的是其需要向SIG交纳专利费用,如每只蓝牙设备都需要3美元~5美元,这使得采用蓝牙技术的无线设备即使量产也无法将价格降低到比较低的水平.

2.4GHz无线技术

适用范围:无线耳机、无线键鼠、无线音箱

虽然2.4GHz无线技术与蓝牙技术均采用2.4GHz-2.485GHz开放频段作为载波,但其采用的P2P通讯协议与蓝牙技术采用的标准完全不同,因此在各方面的特性上都不同.目前来看,这项无线技术是成熟的无线技术解决方案中应用前景最好的,在无线耳机、无线键鼠、无线音箱等领域都受到了青睐.

相比蓝牙技术,2.4GHz无线技术的优势比较明显.首先是数据传输率达到了2Mb/s,而CD级音质仅需1.4Mb/s即可,因此完全可以通过2.4GHz技术无线传输无损音频.其次,由于2.4GHz无线技术对发射功率要求不高,相对来说较为省电,这对无线键鼠、无线耳机等设备来说无疑大大延长了电池续航时间.第三,2.4GHz无线技术通过加大功率和提高接收灵敏度,能够大大提高传输距离,可以轻易实现百米以上的传输距离,这对于具有远距离传输要求的设备,如大厅内的无线音箱来说非常有用.此外,由于2.4GHz芯片已经量产化,并且无需交纳专利费,因此成本还低于蓝牙芯片.

当然,2.4GHz无线技术也有自己软肋.由于其协议的封闭性,2.4GHz发送设备和接收设备之间需要一一配对,也无法以一对多的模式使用,导致台式机、笔记本电脑、平板电脑不能内置2.4GHz芯片,在包容性和便利性上输了蓝牙技术一筹.

Wi-Fi无线网络

适用范围:无线局域网

除了外设之间的短距离、低数据量的无线技术之外,应用在Pc与PC之间,PC与无线摄像头、高清播放机、NAS之间的远距离、高数据量的无线技术也很重要.Wi-Fi就是当前主流的无线技术.

Wi-Fi是基于IEEE802.11无线传输协议的技术,它可使用户实现无线接入和共享网络资源的目的,免除布线的麻烦,同时也更容易存取网络数据,大量运用于无线路由器设备中.目前基于IEEE802.11无线传输协议的标准主要有802.11b、802.11g和802.11n,各自的理论传输率分别达到54Mb/s,108Mb/s和600Mb/s,并且具有向下兼容性.

在传输距离上,Wi-Fi无线技术可以轻易达到五十米以上的传输距离,并且具有一定的穿透性,在隔墙的情况下也能使用.在抗干扰性上,802.11n标准在2.4GHz的基础上增加了5GHz频段,在使用5GHz频段的情况下,就能避免与蓝牙设备、2.4GHz设备的干扰和冲突.

新兴无线技术

从无线设备的发展趋势来看,传输距离更远,传输带宽更大,数据传输率更快必将是其发展的目标,UWB、WiHD、WHDI等三种最新的无线技术有望在未来成为主流.

UWB

适用范围:无线显示器、数字家电、便携式终端

UWB,即超宽带无线技术,是一种使用1GHz以上频段的先进的无线技术,目前其主要采用3.1GHz-10.6GHz之间的频段.


其优势非常明显,首先是耗电量非常低,原来的无线技术在通信时需要连续发出载波,因此要大量消耗电能,而UWB技术发出的是脉冲电波,只在需要时才发送脉冲电波,大大减少了耗电量.其次其数据传输速率非常快,由于脉冲电波的宽度能控制在1ns以下,因此可以实现数百Mb/s甚至1Gb/s以上的通信速率,几乎可以满足所有无线短距离通信的要求.

不过其缺点也较明显.首先是其芯片价格目前还比较贵,其次是由于担心对航空和移动等造成影响,美国FCC对它的发射功率做了严格限制,使其传输距离限制在10米以内.

尽管如此,UWB技术由于高速率和低功耗的特点,未来在无线显示器、数字家电,以及智能手机等便携式终端上仍然大有可为.

WiHD

适用范围:数字家电、游戏机、HTPC

WiHD,英文全称为WirelessHD(无线高清)技术,也是种很值得我们期待的高速无线技术.其优势首先在于超高的传输速率,由于其运用了60GHz频段(毫米波),能够取得更大的数据传输速率.该技术标准在起早时,传输速率便高达4Gb/s,从而能够可靠地传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的带宽.在高速带宽的支持下,WiHD可应用在高清电视机、高清机顶盒、蓝光播放机、数码相机、数码摄像机、游戏机、HTPC等无线高清设备上.

WiHD技术的主导厂商有Intel、LG、松下、NEC、三星、SiBEAM、索尼、东芝等行业领导厂商,目前已经发布了WiHD1.0Specification技术规范,并加强了数字传输内容保护(DTCP),得到了众多国际性消费电子制造商的支持.只是它和UWB技术一样,由于使用的频段较高,因此其传输距离也被限制在10米以内.

WHDI

适用范围:数字家电、无线显卡等

WHDI(即WirelessHDMI,无线高分辨率数字多媒体接口).它也是一种针对于高清视频传输的无线技术.从技术上来说,WHDI主要是将UWB超宽带技术与HDMI接口相融合,利用5GHz频段实现高达1.5Gb/s的传输速度,充足的带宽可以传输720P/1080i的非压缩HDTV视频.

与UWB技术和WiHD无线技术相比,WHDI有着相当突出的优势:传输距离较远,有效传输距离为30米,且穿透力很强,在30米之内可穿透墙壁,延迟甚至小于1ms.

在高传输速度的支持下,WHDI设备可以实现超低延迟的高速无线传输,很适合应用在高清播放中.目前,WHDI技术已经在影驰GTX460WHDI显卡上得到了应用,让显卡与显示器之间无线传输音视频数据,斩断了显示器与PC之间的“束缚”,未来有望得到进一步推广应用.

WiDi

适用范围:PC

WiDi无线技术,即IntelWirelessDisplay(无线显示),是Intel推出的、基于802.11n协议的无线技术,其目的是通过无线局域网来实现笔记本电脑和电视机的无线连接,将笔记本电脑的画面输出到电视机.要实现WiDi无线显示功能,必须同时使用酷睿处理器、HM55/HM57/QM57/QS57芯片组主板和IntelAdvanced-N6200/6300/1000无线网卡,并且要安装Windows7操作系统.

目前WiDi技术还处于探索阶段,实现门槛较高,还有信号延迟、兼容性不佳等问题.但如果Intel对其进行改善,并在中低端平台上普及该技术,那么WiDi也有希望成为新一代的主流无线显示技术.

802.11ac

适用范围:无线局域网

802.11ac协议将是802.11n协议的重要升级,理论传输速度将由802.11n最高的600Mb/s跃升至1Gb/s,其实际传输率预计可以达到300Mb/s-400Mb/s之间,完全可以满足以在一条信道上同时传输多路压缩视频流的要求.802.11ac的工作频率小于6GHz,能够支持更大的覆盖范围,与工作在5GHz频段的802.11a/n后向兼容.

遗憾的是,目前802.11ac协议的制定进程略显缓慢,预计802.11ac草案将在今年提交最终审议,最终正式规范最快也要到2012年12月才能完成.

802.11ad

适用范围:无线高清音视频信号传输

虽然802.11ac协议能够满足以在一条信道上同时传输多路压缩视频流的要求,但其对多路高清视频和超过1Gb/s码率的无损音频还是无能为力,为此802.11ad被提上了议事日程.

802.11ad抛弃了已经非常拥挤的2.4GHz和5GHz频段,而是使用高频载波的60GHz频谱.由于60GHz频谱在大多数国家仍然有大段的频率可供使用,因此802.11ad可以在MIMO(多入多出)技术的支持下实现多信道传输,并且每个信道的传输带宽都能够超过1Gb/s,总传输率将达到数Gb/s.不过从协议草案提交的时间来看,802.11ad协议预计要更加晚于802.11ac协议,至少在两年以后我们才能够看到相应的产品.

未来无线更精彩

作为当前的主流无线技术,蓝牙、2.4GHz和Wi-Fi都在各自的应用领域遇到了瓶颈,更远的传输距离、更快的传输速率、更低的运行功耗将是未来无线技术发展的趋势.不论未来主流的无线技术是UWB、WiHD、WHDI,还是WiDi、802.11ac、

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802.11ad,它们的发展都脱离不了这三个方向.

随着人们对于无线数字家庭越来越强烈的追求,以及新一代无线技术的成熟,外设无线化趋势必将越来越明显,无线化的外设必将迎来新的发展机遇,远方的无线风光必将越来越精彩!

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