近距離無線傳輸

作者:Yuchi   |   2014 / 11 / 05

文章來源:股感知識庫   |   圖片來源:股感知識庫


當手機需要連上網際網路時,可能會用3G、4G來達成,但這是屬於中距離的電信骨幹,業者需申請牌照。近距離無線傳輸,屬於更末端的短距離傳輸應用,不侷限在連上網際網路,而將重點放在區域網路無線化。無線化時代如今也已經有了很好的成果,例如在捷運站就能使用WiFi上網、聽音樂可以使用藍牙無線耳機、甚至悠遊卡也可以拿來感應付款,都是屬於短距離傳輸的應用,強調的是更快速、無線溝通的物聯網世界。

種類簡介與規格

近距離無線傳輸表格01

近距離無線傳輸表格02

目前發展狀況

NFC — 行動支付的明日之星

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NFC(Near Field Communication)近場通訊,是由Philips、NOKIA、SONY在2004年共同研發,傳輸距離只有20公分以內,速度每秒僅424kbps,傳輸量小;主要的三大特點包含點對點傳輸功能(PTP)、讀寫(Read/Write)、模擬卡片(Card Emulation),提供了資料傳輸的安全性,因此起初設計時是以商用為出發點。在性質上NFC也是屬於RFID高頻段(短距離)的一種應用,原理是使用單一晶片(RFID)、結合感應讀卡機(感應式卡片),可以達到短距離資類交換的目的。

受惠於智慧型手機的普及,也帶動了行動支付熱潮,NFC具有距離近、速度快、資料安全等特色;很符合行動支付的需求,可以同時滿足資料儲存、身份識別、取代條碼等…因此在許多國家的行動支付上展露頭角,如日本的地鐵;另外電子錢包的概念,即消費者不需再帶現金及信用卡出門,直接可以透過NFC安全結帳。NFC還有一個很方便的應用,就是作為主要傳輸方式的前置配對裝置;例如先由NFC找到裝置,再由WiFi傳輸資料,可以大大節省WiFi配對所需要的時間,SONY手機鏡頭QX100就是採用這種方式。

RFID — 方便又快速的識別系統,唯缺乏共同標準

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RFID(Radio Frequency Identification)無線低頻辨識,整個系統生態由讀取器(Reader)、標籤(Tag)和後端應用軟體構成。簡單來說就是利用無線技術來掃描標籤,再由後端應用系統作資料的判斷、統計與修改。例如門禁卡、汽車的電子鑰匙、高速公路的ETC、寵物晶片、捷運悠遊卡等。這些我們最常接觸的物件,可以發現內藏的終端標籤(Tag)輕薄短小、且不需用電、而用性高,這就是RFID的一大特色,讀取器每秒掃描可達250個標纖,用在倉儲管理點貨系統更方便。

RFID規定開放使用的頻段就有6種,各國法令上開放的部份也略有差異、加上各家系統互不相容,若要整合成通用標準尚需努力。另外RFID一般為單向溝通,因此在低頻段部份另外發展出了NFC技術,作為雙向的資料交換。RFID與NFC同樣可以作為身份識別的應用,但兩者最大的不同點,就是距離與裝置,RFID可以在較遠的距離感應,且不需靠電力充電。NFC距離雖短,但可以直接在手持裝置上整合所有ID。應用上,前者會較適合用在人流物流、需要統計的公用識別系統,後者則適合在可交換資料(電子錢包)、及可整合活用(鑰匙串)建立的系統上。

Blue tooth — 不只提升了傳輸的速度,也提升了應用的廣度

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說到Blue tooth藍牙技術,應該不陌生,這個技術始於1994年易利信公司開始發展,後來越來越多公司加入共同研發,經過漫長的時間2001年正式列入IEEE標準。但起初應用裝置少、價格又高,在幾年之後才開始流行,剛開始是在行動電話的免持裝置上(藍牙耳機),之後應用在藍牙滑鼠、印表機等電腦週邊的無線傳輸,以及遊戲機的無線搖桿上。傳輸量無法取代WiFi,但與NFC競爭短距傳輸有相當大的優勢,只有安全性略遜一籌。新的Blue tooth4.0配對速度極快,也可以像NFC作為前端配對裝置,只要加強資料安全(例如指紋辨識)後,在行動支付方面也有很大發展空間。

BLE的問市快速在醫療與健康照護市場上普及,手機市場及穿載裝置也有確立基礎,下個目標是智慧家庭聯網市場。然而更值得注意的是,蘋果公司推出的iBecone 應用,簡單介紹一下iBeacon,就是例如你走入一間百貨公司,就可以透過手上的iPhone開始接收各種優惠或個性化商品推薦服務、也能隨時在室內導航,並且用電子錢包作消費、檢視消費紀錄,以上全透過Bluetooth4.0。對管理者而言,也能獲取使用iBeacon的各項數據來作為決策參考、提供更有效的服務。

WiFi — 目前行動上網的主流,秏電是待解決的問題

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WiFi(Wireless Fidelity)無線保真技術,普及率與實用性都相當高,擁有距離與速度上的優勢、無線電波覆蓋範圍廣,適合用來作多媒體等較大量的資料傳輸,或透過WiFi作為無線設備與網際網路連接的一種方式。缺點是在WiFi開啟後,就算沒有數據傳輸也會秏電,比起其它短距傳輸也相對秏電,不過卻擁有較遠距離與高速率。城市中的WiFi熱點、公共場所與家中形成的區域型無線網路,也多是靠WiFi基地台來佈建。

隨著中距離無線傳輸4G LTE的發展,未來可能與WiFi形成互補;因為LTE理論傳輸速率300Mbps與一般家用WiFi的540Mbps,已經超越了傳統3G網路的100倍,隨著高畫質多媒體、大量資料傳輸的需求增溫,未來兩者需求並進。也就是說透過APP的控制,讓你的設備在人口稠密區內導入WiFi熱點,而在移動時或郊區時使用LTE訊號。

Zigbee — 智慧家庭最佳選擇,低成本又低秏電

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Zigbee從1998年開始發展,使用的傳輸方式是透過許多網路節點互聯的方式,形成一個區域型的互聯網路,特色是低電壓、低成本、低傳速、支援大量網路節點,使用在區域無線感測網路(WSN)建置非常適合,但其穿透性不高,需要利用更多的網路節點去補強。

目前最主要的應用在智慧家庭的控制應用上,有能源管理、家庭娛樂、智慧化的家電等,由於其低功秏、可維持長時間持續使用的特性,在醫療監控與看護領域上也發展得很好。

 

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Yuchi
宅女一枚,放空時間和思考時間一樣多,相信知識的累積與連結可以帶來強大力量!
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