走向衰微的UWB(Ultra Wideband)

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      刚刚过去的2008对于UWB 业者来讲实在是比较糟糕的一年。十月底,UWB业界领军的初创公司 WiQuest 宣告因为无法得到进一步的融资而被迫关门。然而仅仅在两个月前,WiQuest还在高调地宣传其刚出炉的芯片组在无线 UWB方面的独到优势。据公司内部的消息称是因为芯片组并没有完全工作,需要重新改版流片。然而已经没有投资人愿意继续注资了,经济大环境变得日趋恶劣或许也是原因之一,但投资人对于WiQuest乃至整个UWB行业的信心丧失也是显而易见的。紧接下来的十一月,Intel也宣布终止其在UWB方面的研发投入。
      如果仅仅是从纯技术的角度来看,UWB的实现的确非常独到。通常无线通讯都是基于正弦载波的窄带通信,但UWB采用的是基于脉冲的超宽频通信。因为频宽用得大,所需的功耗就不需要太大,同时还能够保证信息传输的速度,而这正好是无线视频传输所需要的。因此当UWB的概念最初提出时,着实吸引了非常多的关注。在同一时期处于发展中的WIFI正在努力地做到 54Mbps的目标。但UWB刚开始就提出要做到480Mbps来取代常规的USB。以当时的标准来看,这是一个非常宏伟但又有巨大商业前景的目标。UWB的初创公司一度成为VC们追捧的热点。
      据统计,VC们在UWB领域的投资累计达4亿美金之多。 然而 UWB 的发展从一开始就表现得充满了起伏。最早进入这一领域的初创公司 XtremeSpectrum 在 1998 年成立,在 2002 年 7 月就有了能够做演示的芯片样品, 最高传输速度可到 100 Mbps,这在当时是非常了不起的成就,因为同期的WiFi 802.11b还只能做到 11Mbps 的水平。很自热的从 2002 年下半年到 2003 年初,各种UWB初创公司都纷纷登场,Intel, TI 这样的芯片巨头也开始进入。然而这些新加入的公司无一例外地选择了和 XtremeSpectrum 不同的技术路线。原因很简单,XtremeSpectrum 在其关键技术 DS-UWB (Direct Sequence 直接序列)上有很多专利,选择 DS-UWB 这一技术路线意味着要付钱。更何况 XtremeSpectrum 在这一方向上已有芯片样品出来,跟在它后面做同样的东西,倒头来还要给它付专利费,这种游戏还能玩?于是以多频道OFDM(MB-OFDM-UWB)为核心的技术成了UWB 发展历史上的第二个重要流派。而这两者之间在统一标准制定上的纷争也就从此拉开了序幕。 
      XtremeSpectrum 在 2003 年下半年被 Motorola 买下,旋即被划入 Motorola 分离出的芯片部门 Freescale。至此 UWB 的两个阵营变得非常清晰:以 Freescale 为中坚的 DS-UWB 和以 Intel/TI 为核心的 MB-OFDM-UWB。两种技术路线不能兼容,两方的芯片也无法相互通讯。由于完全没有妥协的余地,双方在 IEEE 的论坛上激烈地争吵,一吵就是三年。虽然自始至终都是处于劣势,Freescale 凭借其在业界的影响力始终没有能够让对立阵营取得统一标准所需的压倒性票数。
      眼见统一的 UWB 标准无望,2006 年一月,IEEE UWB 任务小组投票决定解散自己,让市场来做最终的选择。这一事件对 Freescale 的影响是巨大的,没有标准化的支持,其独家技术很难做市场推广。不巧的是,被合作伙伴寄予厚望的 Freescale 最新 UWB 芯片组又出了问题,需要延迟交货。三月,Bluetooth 协议组织又一边倒地宣布只支持 MB-OFDM,这对于 Freescale 似乎是致命的一击。四月,Freescale 宣布退出 UWB 之争,Intel/TI 的 MB-OFDM WiMedia 阵营终于可以摆脱协议上的纠缠而专注于技术和市场推广了。然而人们突然发现:“已经不再是当年那个江湖了”。
      从 2003 到 2006,UWB 在无休止的标准纷争中错过了黄金发展的3年。由于缺乏明确的方向,大部分系统集成和软件厂商都始终处于观望状态。而这 3 年也是 WIFI 不断发展走向完善的3年。 到2006年底以 802.11n 多天线为核心的 WIFI 芯片组开始推向市场时,UWB 一度最引人注目的在高传输速率上的优势也已经是荡然无存。而且 UWB 从一开始就只定位在近距离进行通讯,其宽频特性决定了它在传输覆盖距离上完全无法和WIFI 相比。UWB 所能够依赖的就只剩下低功耗和把芯片做得更便宜,低功耗意味着在手机终端等移动通讯领域可能会有优势,目前 UWB 芯片组大概定位在 20 美金左右,但市场分析家们普遍认为恐怕要降到5美金,才能真正地有一席之地。在历经了 2008 年金融危机的洗礼后,残存的UWB初创公司恐怕都得加快研发的步伐。虽然前路艰险,还是有公司依然信心满满。UWB初创公司Tzero 最近就展示了其UWB芯片组在视频传输上的解决方案。当有记者问到该方案和SiBeam 60Ghz 无压缩视频传输方案的比较时,Tzero CEO 表示其方案耗电少,更便宜,而且无压缩传输视频? “那简直是傻瓜才干的事” 他这么说。

(没有打分)

联合国卫星导航委员会:大国玩家的俱乐部

系列目录 全球卫星定位系统

  1. 谈谈全球卫星定位系统GNSS
  2. 欧洲的伽利略计划:至今还是无底洞
  3. 俄罗斯的全球定位系统GLONASS也岌岌可危
  4. 美国的全球定位系统GPS
  5. 北斗卫星导航定位系统
  6. 中国北斗一号的技术特点
  7. 北斗二代的进展:我国将于2009年前后连续发射12颗“北斗”卫星
  8. 联合国卫星导航委员会:大国玩家的俱乐部
  9. 我国成功发射第二颗北斗二代导航卫星
  10. 中国第三颗北斗导航卫星发射升空
  11. 北斗第三颗星成功定点,以及坊间流传的后续发射计划
  12. 关于北斗技术细节的几个猜想之一
  13. 关于北斗技术细节的几个猜想之二
  14. 关于北斗技术细节的几个猜想之三
  15. 首次官方公布时间点——孙家栋:中国北斗系统2020年覆盖全球
  16. 我国第四颗北斗导航卫星发射升空
  17. 我国在西昌成功发射第五颗北斗导航卫星
  18. 北斗第六星西昌11月1日成功发射
  19. 北斗接收机的在线用户分布
  20. 北斗第七星,2010年长征最后一次发射
  21. 探秘中国北斗导航卫星:最高机密到民用历时20年【全文转载】
  22. 北斗第八星上天,北斗区域系统基本建设完成
  23. 北斗第九星上天,“十二五”期间中国民航将逐步使用北斗导航
  24. 北斗第十和第十一颗导航卫星分别于2011年12月以及2012年2月顺利发射
  25. 北斗第十二、十三星:长三乙一箭双星
  26. 欧洲伽利略据称将加快系统布局——2015年实现24颗卫星在轨
  27. 这个狠:解放军信息工程大学测绘学院教授许其凤详解北斗
  28. 长三乙,一箭双星,北斗十四和十五号星上天
  29. 2012年最后一次北斗发射,长三丙送第十六颗北斗星升空

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      弯曲评论关注全球卫星定位系统GNSS(Global Navigation Satellite System)已经很久。联合国其实有一个全球卫星导航系统国际委员会(ICG, International  Committee on GNSS,简称卫星导航委员会)。这个委员会是一个非正式机构,其目标,根据其中文版介绍,是“酌情促进与民用卫星定位、导航、正时和增值服务有关的共同关心问题及各全球卫星导航系统的兼容性和互通性问题等各方面的合作,同时增加利用这些系统支持尤其是发展中国家的可持续发展”。这个委员会成立于2006年,秘书处设在奥地利维也纳,每年召开一次工作会议。2006年的会议在维也纳,2007年在印度班加罗尔,2008年在美国加州Pasadena。

      这个委员会在其目标之下,其实是一个大国玩家的俱乐部。美国的GPS,中国的北斗,俄罗斯的GLONASS,欧洲的伽利略是当前的主要系统供应商。委员会中还有一些计划中的扩增系统供应商,包括

(1) 广域扩增系统WAAS(Wide Area Augmentation System),目标是扩增GPS 在北美洲的能力;
(2) 俄罗斯差分校正和监测系统SDCM(System of Differential Correction and Monitoring),目的是确定GLONASS、GPS 和伽利略系统的修正信息(完整性数据、广域和局域校正数据)并向民用用户进行实时传输;
(3) 欧洲对地静止导航重叠服务EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay Service):一个基于卫星的扩增系统,为欧洲的安全关键应用提供服务;
(4) 印度的开发GPS 辅助型对地静止轨道扩增导航系统GAGAN/IRNSS(GPS Aided Geo Augmented Navigation):IRNSS是印度的区域定位系统,GAGAN的目的是在印度区域示范利用天基扩增系统技术,该系统计划成为一个在本地区提供无缝导航功能的实用系统,它将可以与其他天基扩增系统互通互用;
(5) 日本的基于MTSAT(多功能运输卫星)卫星的扩增系统MSAS(The MTSAT (Multi-functional Transport Satellite) Satellite-based Augmentation Systems:该系统通过两个对地静止轨道卫星
(MTSAT-1R 和MTSAT-2)为日本空域内所有航空器提供导航服务;
(6) 日本推动的准天顶卫星系统QZSS(Quasi-Zenith Satellite System):亚洲和大洋洲区域系统,用来增强GPS。设计QZSS 的目的是保证在任何时间三颗卫星中至少有一颗接近日本上空的天顶;
(7) 尼日利亚的NIGCOMSAT-1 SBAS:尼日利亚因拥有尼日利亚通信卫星(NIGCOMSAT-1)而成为计划进入全球导航系统领域的第一个非洲国家。

      笔者评论:全球卫星定位系统领域,中美俄欧四家显然是最大的玩家,基本上也是属于“庄家”级别的选手,都拥有全球定位的能力。有意思的是,中国的北斗系统在国际上的翻译一直是“Compass/BeiDou”。笔者一直认为,可以推动Beidou成为一个英文单词,让compass逐渐淡出翻译名。由于北斗二代的先进——5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星,30颗非静止轨道卫星由27颗中轨(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成,其余三个玩家都很有压力,在开发扩增系统。

      而印度和日本则明显实力不如这四家。日本因为在美国的羽翼之下,一直借助GPS来发展自己的区域定位。而印度吹了那么大牛皮,到头来还是需要GPS的支持来完成自己的区域定位系统。尼日利亚是非洲第一家,当然背后的影子想必是中国。本文配图是2008年7月讨论的GNSS信号示意图。看看中国北斗和欧洲伽利略在多少处频段上重合?咱们花重金参与伽利略的开发,成果斐然啊。

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