【IT168 专稿】将USB和IEEE1394去掉线缆和接口的束缚,让其自由自在的实现无线通信,这不是在做梦吧?这不是梦,随着UWB无线宽带技术的深入拓展,这一切都正在变成现实。而且可以肯定的是,随着无线USB/IEEE1394的杀来,将对未来的电脑和数码、家居设备产生革命性的影响。
一、蓝牙的替代者—无线USB
什么是无线USB(WUSB)?
Wireless USB(WUSB,无线的USB)是2004年由业界强豪Intel主导推出的基于UWB无线宽带技术的一个全新无线传输标准。它可消去电缆的负担,让USB更自由自在。WUSB产品将具备优良表现和良好的移动性。
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WUSB的LOGO |
●无线USB基本特点
在2004年春季Intel技术峰会上,无线USB促进联盟宣布成立。无线USB的联盟推动小组成员包括英特尔、惠普、微软、德州仪器、飞利浦、三星、NEC和Agere。它们将负责建造一个与USB兼容的应用软件栈,以及和1394及WiMedia合作创建分享UWB射频的规则。这个联盟的每个成员都被授权可以制订WUSB的详细规格。WUSB规格上将基于有线的USB2.0设备每秒480Mb的传输速率,而WUSB的目标是通过各种新的技术改进,逐步由开始的480Mb/s,达到2Gb/s乃至更高极限。
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图示 |
WUSB技术在技术规格的制订上,主要依靠MBOA联盟(MBOA是Intel主导的无线USB的基础)和WiMedia联盟这两个开放的技术联盟,其目标是通过WSUB技术应用,让个人在多媒体设备间的无线交流的连通性和协同性加强。
目前USB的应用已普及,有20亿条USB线缆和设备存在于各种应用中,但现在的USB外设都是有线的,无线USB的目的是消除线缆,而用无线的方式收发信号。在PC主机和外设这两端依然以USB的方式工作,所以必须有一个与USB兼容的应用软件栈。而无线发射这一块需要使用UWB的射频,由于1394的设备和其他设备也需要通过UWB的射频来进行无线收发,他们将在WiMedia这一层汇聚,不管原来是什么信号,在经过WiMedia汇聚层后转换成相同的信号传送给物理层发射,也就是要分享UWB射频。
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图示 |
无线USB同样有HUB中心式和点对点对等式两种传输应用模式,点对点传输可让任意拍照手机/DC和打印机或MP3播放器和WUSB音箱间实现无线传输和应用。除了点对点传输外,WUSB的也支持通过类似于无线AP一样的设备,将所有的主机连接起来传输数据,它们在传输时都会连接上类似于无线AP的WUSB Host,然后分配给每个设备不同的地址和带宽。
它可以同时连接识别多达127个WUSB设备,而有线USB要连接这么多设备,至少需要20个有源USB HUB(USB集线器)来组成网络。当然,做为一种短距宽带技术,WUSB在设备之间或者设备与主机之间连接时,最大的距离不超过10米,才能够保证数据高质高速互相传输。
在最为关心的功耗方面,目前WUSB的能耗低于300mw,并已向能耗低于100mw甚至10mw的方向发展,其能耗只为传统WLAN、蓝牙的十分之一甚至更低,所以集成在PDA、MP3、手机等各种数码设备中对这些设备的功耗影响非常小,这更利于推广和LOW(板载集成)。此外,WUSB也支持只在有数据传输时才发送脉冲电波,在没有数据传送时静默的节电功能。
●无线USB的标准竟争
蓝牙技术由于兼容性问题举步维艰,而无线USB具备简单易用、兼容性较好的特点,一些分析家甚至把它奉为全球最成功的一种数据接口。
在无线USB的标准和产品方面,以Intel为主导的MBOA联盟最终的无线USB标准被命名为Wireless USB1.0,它基于WiMedia MAC集成架构,采用3.1GHz-10.6GHz的频段进行通讯,并且具有根据距离动态调整传输速率的功能。在10米以内,无线USB将发挥最大的优势,传输速度最高可达到2000Mbps,可以与有线的USB 2.0 High-Speed抗衡。目前USB 1.0标准已经正式进入USB实施者论坛,等待认证通过,目前无线USB SIG(Special Interest Group)已经成立,现有100多家厂商对无线USB1.0技术表示支持。
而通过我们在UWB技术一文中介绍的与MBOA联盟对抗的另一家以飞思卡尔为主导的DS-UWB标准并没在WUSB上放弃。美国飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor)亦宣布其正在开发USB 2.0接口的无线专用适配器。物理层传输方式使用该公司倡导的UWB方式“DS-UWB”。飞思卡尔准备向多频带OFDM阵营发起正面挑战,希望通过向市场迅速投放基于自有技术的产品,争取成为事实行业标准。
飞思卡尔对其被广泛使用充满期望,“只要插入小型转换器,就可以实现无线USB2.0。无需专用驱动程序。而其他规格则需要另外准备中间件等,我们的解决方案根本没有那么复杂。而且芯片组也是现成的”。如果顺利的话,使用该公司UWB芯片组的无线USB2.0适配器有望在2005年下半年面世。
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日本GIT自主推出的一款无线USB的收发模块,使用该模块,即可实现以无线方式高速传输数据。其RF收发器IC封装在模块右侧,中间是负责MAC处理等的FPGA,左侧是有线USB用物理层LSI。