USB之家
  -论 坛 -
USB技术-USB动态:

 

廉价PC无线解决方案出台

电脑上最早使用的无线连接技术是红外通讯,目前最高速率可达到4Mbps,但红外连接最大问题就是必需保证设备的“可视”,而且通讯距离只有1米左右。蓝牙技术正成为红外通讯的替代者,另外作为有线网络延伸的无线局域网也方兴未艾。但是这些无线连接方式都存在一些不足,于是新型无线连接技术WUSB就应运而生了。

如何让USB无线化?
现今许多电子设备,像手机、PDA、电脑、打印机、数码相机等都开始使用红外或蓝牙、WiFi等无线传输技术来进行数据传输,其中部分产品对传输速度、距离以及连接的便利性提出了较高要求,现有无线通讯技术已经无法满足,而且采用802.11、蓝牙和ZigBee等技术组建无线网络,需要高性能的处理器和额外的ROM或闪存来处理组网带来的大量额外开销,同时伴随着较高的功耗,但鼠标、键盘、游戏手柄等设备并不需要复杂的网络,相反,这些设备需要的是简单、快捷、廉价的点到点或多点到多点通信。

Intel推出的WUSB技术便是针对这一情况设计的。目前,USB技术已经成为PC间普遍流行的技术标准,而且也逐渐被用到消费电子、移动终端中。现在,WUSB这个高速有效的无线连接接口的诞生是为了消去电缆的负担,并加强USB所不具有的功能,简单说“WUSB”就是传统USB接口的“无线化”。

WUSB是2004 英特尔春季技术峰会提出的一个全新无线传输标准,目的就是使电子设备不需要通过电缆就能够连接。在连接速度上,无线USB技术在3至4米距离内的数据传输速度最快可达480Mbps,在10米远距离的数据传输速度最快可达110Mbps,这一规格和有线USB 2.0设备间传输规格基本保持一致。WUSB技术在很多方面都可以从比较成熟的高速USB上移植过来。与现有的USB技术相比,WUSB加入了对流媒体的支持,作为一个支持流媒体的多媒体互联方案,在无线USB促进联盟(Wireless USB Promoter Group)的推动下,WUSB必将得到笔记本电脑、数码相机、数码摄像机以及MP3播放器、手机等众多产品和厂商的支持,终将取代有线USB标准。到那时,现在各种令人心烦的传输电缆就将从我们身边消失,数据传输再也不会成为数码产品使用的障碍了。

同时支持上百设备
WUSB的基本连接原理是网络集线器和拓扑,所有通过主机传输的数据,都会连接上WUSB主机,然后分配给每个设备不同的地址和带宽,这些设备和主机之间的关系被称为“群”。它们是通过点对点来传输的,WUSB主机和WUSB设备之间则定向传输。WUSB主机能在WUSB群中,识别多达127个WUSB设备。WUSB群能够在交叠空间中以最小的冲突共存,因此WUSB单元还可以同时连接到两个不同的WUSB主机。在一个有限的范围内,多种WUSB设备,会通过很多通道同时传输数据。这样,合理的拓扑结构有助于支持多个设备。
WUSB并非联网解决方案,因此没有相关成本或功率开销,支持USB的即插即用,无需驱动程序和标准/认证过程,使用全球通用的2.4GHz ISM频段,通信距离高达10m,平均延迟时间小于4ms,采用数据驱动的工作方式,不发送数据时则自动进入“挂起”状态,休眠电流仅为1μA,可连接8个设备,即便在复杂的无线环境下,上百个无线USB设备也可同时使用,为众多应用提供了剪断连线、自由移动的可能。

耗电比蓝牙更少
无线连接技术最为迫切需要解决的问题就是电源消耗和电池续航能力。尤其对于手持移动终端,如果WUSB消耗电力较大的话,应用将受到很大影响,WUSB的能耗应该控制在蓝牙、红外等技术之下,才能更好发挥其作用。目前,OFDM联盟的目标是将WUSB技术的能耗控制在100mW以下。

在连接的安全性方面,WUSB安全性和有线USB是一样的,访问之前,主机会判断合适的设备并加以验证。WUSB也会提供一些密码保护等高度的安全手段,最大限度保证使用者的数据安全。它还包含一些加密技术,以防止黑客控制各种设备或者窃取敏感的数据,并具有传统USB技术的“休眠”、“聆听”和“唤醒”功能,最大限度保证使用者的数据安全。

Intel表示,WUSB规范将会基于UWB技术,并将与MBOA和WiMedia联盟进行紧密合作;WUSB 1.0版规范将会于今年底推出。MBOA和WiMedia是两个开放的技术联盟,将会使WUSB技术在网络环境以及多媒体设备间的无线交流的连通性、协同性以及安全性得到加强。

芯片价格将在1美元以下
日前,Cypress公司宣布推出2.4GHz无线电系统级芯片的样片WirelessUSB LS,芯片的价格不到2美元,并且有望在两年内降到1美元以下,低成本的无线USB LS打破了蓝牙、ZigBee和27MHz技术的价格/性能壁垒。
WirelessUSB LS为无线USB又增加了新的特色,所采用的DSSS(直接序列分频)技术大大增加了数据传输的抗干扰能力,确保在现有的802.11和蓝牙网络中稳定地工作,使传输速率达到了62.5kbps,接收灵敏度为-90dBm,输出功率为0dBm,采用高度集成的无线收发器和数字基带,并可与Wi-Fi、蓝牙等无线网络同时使用。

随着个人电脑与各种消费电子设备短距离数据交流的普及,WUSB将有很广泛的应用,例如HDTV采用20Mbps左右的传输速率,和WUSB最高480Mbps的带宽相比,WUSB可以管理好几个这样的高速数据流,为所有的使用者提供高质量的数据传输管理和分配。相信今后WUSB芯片将会被植入到许多产品中,在众多移动终端中发挥作用。未来,WUSB还会向整合的方向发展,变成标准主板芯片组的一部分。

无线USB设备将能够随身携带

竞争目标直指蓝牙
WUSB的主要竞争对手是“蓝牙”,这是一项用于小型、低成本无线解决方案的规范,也采用了2.4GHz免费频段,主要是为小型手持设备设计的无线通讯标准。和其他无线连接技术相比,蓝牙更注重能耗的减低和模块体积的小巧,以及不依赖PC端。无论是否有电脑,两个蓝牙设备之间都可以互相通讯。不过目前蓝牙通讯的带宽最大只有1Mbps左右,有效距离也只在10米以内,从这些指标看,都不是WUSB的对手。而且由于价格较高等原因,蓝牙走向市场的步履异常艰辛,并面临退出市场的可能。

尽管如此,业界已经对下一代蓝牙技术标准展开了广泛的讨论,第二代蓝牙技术标准的主要特点是数据传输速率高:可支持高达10Mbps以上的数据传输速率,这将使蓝牙技术将来传输实时视频数据成为可能,有效范围将可能从第一代的10米扩展到100米左右。这样至少在一间房子内它能够取代所有的连接电缆。很显然,蓝牙和WUSB这两种无线连接技术标准之间不可避免地存在竞争,但是业界权威专家的看法是在相当长一段时间之内,这两种标准是可以共存的,各有各的市场和用武之地。

无线USB通过点对点的方式传输

《中国计算机报·i周刊》