从独立到沟通:无线通讯无心插柳柳成荫
日期:2007-05-18 来源:电信商学院
1897年在马可尼获得“无线电报”专利权的时候,他的这项发明看上去前景暗淡。当时的无线电信号只能传输几公里,并且在任一个区域内只能有一个收报机和发报机。美国爱瑞通信(ArrayComm)的Martin
Cooper先生被人们称为移动电话之父,根据他的估计,自1900年以来,“频谱效率”可能已经提高了1万亿倍。这里,频谱效率指的是在同一个无线电波段中所能传输的信息的容量。
1947年晶体管和1958年微处理器(将晶体管和其他东西整合到统一的芯片中)的发明改变了无线电的运行方式。微处理器将无线电的几乎所有元素都整合到了硅片上,从而让无线电告别了晶体、铜线圈以及真空管的年代。由此,无线电的生产成本降低,所占空间变小,消耗能量减少,无线电的性能也更加优异,创新速度变得加快。根据摩尔定律,芯片的处理速度约每两年就要翻一番,随着芯片上集成的数十亿晶体管越变越小,芯片上就会有越来越多的空间以增添新功能,这样的芯片不仅会变得更快,还可以做更多的事情,而集成这些新功能的成本则相对较低。
这些芯片中的许多功能都是由软件控制的,这就意味着不需怎么费力就能实现持续的升级。此外,芯片技术不仅改进了无线电的性能和成本,也改进了体系中其他部分的性能和成本,例如智能天线,延长电池寿命的高级电源管理等等。结果,无线通信的成本也迅速下降。
手机产业既从这些技术发展中获益,另一方面又刺激了这些技术的发展。根据市场研究公司Informa的调查,包括手机终端生产商、软件开发商和网络运营商等在内的整个手机产业估计一年大约有1万亿美元的收入。通信量在高速增长,到2011年,估计会有40亿人拥有手机。
相比起人与人之间的通信,物品之间的连接还不是太发达。根据Harbor研究的预测,预计今年各种设备、感应器以及机械中无线模块的销售额仅为3300万美元,但其增长将十分迅速,到2011年预计会有4亿的销售额,届时来自硬件和服务领域的销售额将从现在的480亿美元增长到2000亿美元。尽管如此,与手机产业相比还是相距甚远。
不过,手机产业在富裕国家已逐渐接近饱和,用户平均收入也在持续下降,物品之间的无线通信却在高速地发展,并且前景广阔,因为可以无线连接的物品要比人多得多,从门和窗到机器和树木等等。
1998年,全球经过美国的互联网通信量超过了语音通信量,人们将之视为里程碑式的事件。同样,当通过网络连接的设备超过人时,无论在数量、带宽还是在呼叫上,另一个转折点就会出现。
威瑞信(Verisign)公司负责一部分互联网地址系统的运行,公司老板Stratton Scalvos注意到,大约有12%的地址通信量是电脑与电脑之间的连接,而两边都没有人的操作。北电的首席技术官John
Roese期望在2009年至2011年间,当摄像机、轿车、家庭安防系统、水电表等类似设备可以通过网络不间断地传递数据时,机器与机器间的通信量能够超过人的通话量和网络的点击率。Tibco是一家为企业的IT系统开发软件的厂商,Tibco的老板Vivek
Ranadive说,电脑之间自动开始的交流数量已经超过了人为发起的电脑间的交流数量。
奇怪的是,正是手机的成功推进了创新并降低了价格,从而推动了物品之间无线通信的崛起。我们来看一下德州仪器的例子,德州仪器是GSM标准下手机芯片市场的领导者,2003年,它开始研发一种低成本的无线电芯片,支持数字音乐播放器、FM立体声收音机、摄像头、彩屏显示以及更长的电池寿命,2004年开发出了模型,2006年开始批量生产。但在去年第四季度,公司就卖出了1000万张这样的芯片,芯片的价格从50美元一张跌到了大约5美元一张,而5年前价值250美元的手机现在也只要25美元。德州仪器的无线部门主管Greg
Delagi说,在未来,除了价格更便宜外,芯片还会提供更多的功能。
工程师们已经能够把这些创新和规模经济应用到无线技术中了。结果,例如那些用于全球定位系统或者蓝牙无线通信的无线电芯片现在的成本不足1美元,并且尺寸也非常小。有一种采用了名为Zigbee的最新技术的芯片用在小范围的传感器上,其成本在4美元左右,并且只有指甲盖那么大,这种芯片预计在5年后价格和尺寸都将缩减一半。还有一种名为无线射频辨识系统(RFID)的芯片要简单得多,激活之后,它可以在较短的距离内发送微小数量的数据,现在这种芯片能够以4分每片的价格进行生产。Hitachi有一款芯片模型能够放到拇指的指纹中。去年共卖出了10亿张RFID芯片,根据IDTechEX咨询公司的预测,今年这一数字可能会增长到17亿。
所有这些都意味着许多之前独立的东西都将拥有沟通的功能。例如,美国和欧洲的许多大物流公司现在利用卫星和手机网络的结合来追踪他们的运输队。大工厂里的小型无线传感监视设备能为潜在威胁提供预警,这些设备可以利用工厂机器的振动或热量所产生的能量来运转。
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