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淺析物聯網時代的三大智能無線化趨勢

責任編輯:付xiao琴

2014-10-08 16:59:19

摘自:中國硅谷在線

1700年,英國人斯蒂芬 格雷發明了電線,接踵而來的是眾多電器開始被發明,工業歷程進入了一個新的階段。

1700年,英國人斯蒂芬 格雷發明了電線,接踵而來的是眾多電器開始被發明,工業歷程進入了一個新的階段。而如今,眾多企業與機構卻正在致力于實現電子設備的無線化,這不是時代的退步,而是另一個物聯網時代的開始。伴隨著智能化的腳步,無線化正在試圖整合控制聯網設備的后臺應用與服務系統——

無線充電

無線充電技術源于無線電力輸送技術,最早是由麻省理工學院的研究團隊發現的。當時的最遠輸電距離最多只為2.7米。無線充電技術利用近場感應,由充電器將能量通過電波的形式傳送到裝置中,從而擺脫電線與插座的制約。

雖然,曾經有許多新聞讓人相信無線充電已經不遠了——韓國科學技術院經聲稱建立了一套系統,可以在5米內對40部智能手機充電;2014CES展有家中國廠商展出了一套轉換率達90%,且幾乎不帶電磁輻射的設備;東芝推新型無線充電模塊,具有超快速率 但事實上,無線充電技術發展還非常不成熟,目前來說噱頭的意義還大于實用。不過即使發展緩慢,無線充電也的確正在默默成長中。隨著智能化時代的來臨,或許還將迎來一場加速跑。

1.汽車無線充電

隨著特斯拉在全球市場的一炮而紅,電動汽車的市場逐漸開始升溫,這也帶動著無線充電站概念的興起。許多汽車廠商已經開始研發可移動的充電技術,包括豐田的Prius系列、東風日產的LEAF系列,以及這2個德國汽車制造商——在今年7月,奔馳與寶馬發布聯合聲明,共同研發電動車無線充電技術,并將在3年內實現商業化。這套無線充電技術分為2個部分,一個是裝在汽車底盤的線圈,相當于接收器,另一個是裝于地面的線圈,相當于發送器。汽車行駛到裝有線圈的地面時,兩者會通過Wi-Fi鏈接并進行充電,目前這套系統的額定功率為3.6KW,充滿電需要2小時,在經過進一步改造后將會達到7KW。

除了汽車廠商,也有眾多的技術公司參與,包括Witricity公司、富爾頓科技公司等,后者已經被高通收購,用于自家無線充電技術的研究。在今年9月份舉行的FormulaE北京站比賽中,一部分安全車與醫療車都采用了高通一款叫Halo的無線充電裝置——在汽車與地面上各安裝信號源,當兩個信號發生重疊的時候就能充電。這款充電裝置可以在50-200mm的距離內觸動,如果有人或者任何的金屬物體經過充電板,充電會立即停止。

目前,車用的無線充電市場最主要的技術難題在于造價昂貴,大概是一般有線充電設備的5-6倍左右。另外,無線充電會產生強大的磁場,因此安全性仍是一個關節點。

2.數碼無線充電

2008年12月17日,業界同盟共同推動組建了無線充電聯盟(QPC, Wireless Power Consortium),以“Qi”為標志,統一了行業標準,目前已有了138家包括諾基亞、飛利浦、三星、LG等在內的企業成員,這意味著這138家企業生產設計的產品中,不分企業與產品,任何一個Qi接收器都能夠適用于所有Qi發射器。

雖然汽車無線充電的意義更大一些,但是由于沒有價格以及安全性等關鍵因素的制約,加上QPC聯盟一定的推動作用,數碼無線充電反而有更多的項目已經落地,例如電動牙刷、遙控器、智能手機等。
 

以智能手機為例,目前三星的S3、S3等型號、諾基亞920、820、HTCRzound等型號、蘋果4/4S/5、Google Nexus5等都有機型支持無線充電,當然主要是高端機型。一部分的機型因為內置有接收器,故而可以直接充電,如諾基亞的Lumia920,而另一部分機型,如蘋果手機,沒有內置接收器,但可以外置一個背甲接收器。

無線數據傳輸
 

英特爾一直在計算機完全無線化上緊鑼密鼓地開展研究,在Comutex 2014臺北電腦展上,英特爾的副總裁表示,英特爾正在開發的無線技術包括3部分內容:無線充電、擴充底座,還有一個就是數據傳輸技術。

無線數據傳輸指的是利用無線數傳模塊將工業現場設備輸出的數據護著各種物理量進行遠程傳輸,通常是通過公網(通過GPRS、4G等)或者專網(通過Wi-Fi、ZigBee等)傳送。無論是公網還是專網,都要求傳輸雙方安裝有相應的網絡模塊,有時候還要求有額外的裝置支持。根據物聯網垂直交易平臺中國硅谷在線WWW.SINOSVO.CN對網絡傳輸設備的分類,可以分為網絡傳輸(如路由器、網卡、交換機、分配器、集線器等)、天線/RF模塊(GSM模塊、CDMA模塊、手機天線等)、光纖通信(光端機、光發射機、光纖波分復用器等)。

無線數據傳輸具有投資少、開通快、維護簡單、適應性強、擴展性好的特點,可應用于眾多大型設備系統上,如油田數據采集、自來水管網監控、污水處理監控、PLC控制管理等。在日常生活中,無線數據傳輸近年來也比較常見,如無線音樂傳輸——手機音樂文件可以通過連接到家庭音響(一般是通過藍牙)中播放;無線映射——通過與電視盒子的配合(一般需要連接到同一個無線網絡環境中),可以在電視上映射手機上的圖像、視頻等。

無線Wi-Fi
 

與無線充電相比,無線Wi-Fi當之無愧是一種成熟且應用廣泛的技術。無線網絡技術最早由澳洲政府的一個研究機構在20實際90年代發明,并于1996年申請了技術專利。曾經有機構試圖說服澳洲政府放棄該專利,讓全世界免費使用Wi-Fi技術,但是遭到了拒絕。到2013年,專利過期的時候,全球每天都有50億臺的電子設備使用Wi-Fi技術,該技術被譽為澳洲有史以來最重要的科學發明。

隨著智能化的推進,現階段的Wi-Fi不止是方便地上網那么簡單,通過無線Wi-Fi這個媒介,可以衍生出眾多的新技術,例如數據共享、應用端口切入(如商場的Wi-Fi自動連接端口)、局域網等,在此不做贅述。
 

1.空中Wi-Fi

空中Wi-Fi有很多種途徑,比如谷歌的“Wi-Fi熱氣球計劃”。它由著名的Google X實驗室推出,以配套了無線電波設備的熱氣球為媒介,目標是讓全世界每一個角落都能連接網絡,現在已經開始了小規模的測試。

除了全民Wi-Fi,民用飛機的“機內Wi-Fi”也是一種空中Wi-Fi。
 

2013年年初的時候,海航B737就在廣州飛往寧波的過程中測試了機上Wi-Fi;接著7月份,中移動與國航又進行了航空網絡測試;今年4月,中移動再次開啟機內Wi-Fi網絡測試;今年7月,東航MU5101航班開始首個衛星寬帶地空互聯的商業測試。近兩年的機內Wi-Fi開始吸引了國人的注意。

機內Wi-Fi并不是新有的技術。早在7年前,美國就已經有航空公司在機艙內安裝Wi-Fi了。根據一家在線預定機票網站的數據,顯示目前38%的美國國內航班提供有機內Wi-Fi,它直接影響了66%的旅客選購行為。
 

但另一方面,機內Wi-Fi并不是看上去的那么美好——它費用高、容量小、限制多,性價比并不高。比如最早由波音公司研發的系統花費就超過了100萬美元,如果需要衛星來進行鏈接,花費就會更多。基于此,許多航空公司都以10美元/小時向乘客收取,可以說是一筆不小的費用。

2.智能路由器

智能路由器相比普通的路由器多了一個獨立的操作系統,可以實現眾多人性化的功能,比如自由控制信號強度、自由控制在線人數、加強安全防火墻、可自主安裝應用等。正因為這種較為智能化的特性,使智能路由器有潛力成為未來智能客廳的入口,而抓住入口就等于抓住了用戶,眾多硬件企業先下手為強,推出自家智能路由器。

極路由、小米路由、魔豆路由、360路由 互聯網公司是智能路由器的最大熱衷者,另外做PC出身的聯想也推出了一款智能云路由。以極路由為例,它可以在觀看視頻時屏蔽廣告,支持2.4G和5G(5G速度較快,但支持的產品尚不多,以蘋果與三星產品為主)雙頻同時在線,可按照用途分配流量(如下載、網頁、游戲、視頻等),可以手機端遠程控制路由器等等。

雖然智能路由器在成為家庭控制中心上享有眾多優勢,但智能家居本身仍處在畫餅階段,智能路由器的功能因此缺乏應用現場,況且目前智能路由器與傳統路由器的差異化尚不明顯,要實現整個家庭網絡的控制,還有很長的路要走。

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