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射頻/無線  

擺脫「線」制 IoT邁向完全無線化

上網時間: 2016年02月26日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:無線設計  物聯網  IoT  MWC  智慧耳機 

隨著越來越多的工程師與產品設計人員致力於開發不受電線牽絆的無線設計,特別是針對資料傳輸、互連與通訊應用而大量採用藍牙(Bluetooth)、ZigBee、Wi-Fi live等各種無線標準協定;漸漸地,我們所認知的「物聯網」(Internet of Things;IoT),事實上已經成為「無線的物聯網」(Wireless Internet of Things)了。

只要看看在本週舉行的世界行動通訊大會(MWC)及其展示的諸多產品與原型,就能掌握下一波無線設計大勢及其邁向完全無線化的必然結果。

Sony在MWC的新聞發佈會上推出最新的Xperia「智慧耳機」,據稱能與Android智慧型手機共同作業。這款裝置正象徵著穿戴式裝置的一個新應用範疇——即專家們所謂的「聽覺」。業界一位觀察家甚至預測,在未來的幾年內,這種「耳機將完全無線化」!

就在今年初,德國業者Bragi開始出貨時下最流行的無線耳機之一Bragi Dash,這款入耳式藍牙耳機的設計與開發主要來自Kickstarter集資網站。

消費性聽覺裝置走向「剪線一族」(cord cutting)的趨勢還只是冰山的一角。電子產品的資料傳輸、互連與通訊邁向「完全無線化」(Going totally wireless)的未來浪潮幾乎襲捲著每一種裝置,而無論它是否連接至網際網路。

無論是從無線電廣播、電視與衛星,到Wi-Fi、藍牙與ZigBee,在這個受到各種看不見的無線通訊大力驅動的世界中,我們很容易就會把無線通訊視為理所當然。

從Maxwell的等式與Marconi的初次實驗以來,我們對於「無線」所掌握的基本知識就不曾變過。它是從電流流經時產生一個垂直於電線且彼此強化的電場與磁場的實體特性開始的,從此,「一切都可歸結於隨著傳佈而控制與偵測電磁(EM)場」。

「在傳送端,這種控制包括針對不同頻率切換EM放射開關,控制其電平,以及形成可編碼有用資訊的波形。而在接收端,必須為這些波形進行選擇性的偵測(調諧)以及擷取編碼資訊。」

這取決於整個產業所打造的表面基本原則,從如何最有效率地振盪帶電粒子(電子)以便產生電磁場著手。因此,業界至今已經開發出多種控制電磁波傳播的先進方案了,在面對自然而然發生的障礙、波形吸收與強大的人為干擾等狀況下仍能實現最佳化的資訊傳送。

如果你和大多數的工程師一樣,應該也在不斷地尋找新的想法和智慧解決方案吧!對於未來以及隨時需要的參考方案,你可能已經擁有或正在建立一系列的技術、文件、資料表、產品、標準與應用等各種資源。

我寫這個專欄的目的就在於探索目前在物聯網設計上所面臨的一些重大挑戰——例如低功耗微運算、訊號調節、無線通訊、感測器、致動器控制、更有效率的電源以及人機介面等。此外,也希望能藉此傳遞一些有幫助的資訊,為工程師讀者帶來足以實現或值得分享的寶貴資料。

編譯:Susan Hong

(參考原文:The IoT Library: Cutting the Cord & 'Going Totally Wireless’,by Richard Wallace)





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