無線電創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用盤點

責(zé)任編輯:editor004

2015-02-13 10:57:09

摘自:人民郵電報

在2015年2月13日第四個世界無線電日到來之際,《中國無線電》編輯部協(xié)助國家無線電辦公室編制了宣傳海報,由各地?zé)o線電管理機構(gòu)面向社會廣泛張貼宣傳,喚起社會對無線電重要性的認(rèn)識,共同推動無線電技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新。

在2015年2月13日第四個世界無線電日到來之際,《中國無線電》編輯部協(xié)助國家無線電辦公室編制了宣傳海報,由各地?zé)o線電管理機構(gòu)面向社會廣泛張貼宣傳,喚起社會對無線電重要性的認(rèn)識,共同推動無線電技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新。

無線電技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新發(fā)展改變了世界的節(jié)奏,改變了人們的生活。以下盤點一些熱點無線電技術(shù)和應(yīng)用,展現(xiàn)一下無線世界的精彩。

速度的競逐——4G:

簡單地說,4G就是第四代移動通信,移動通信從第一代模擬網(wǎng)絡(luò)(1G)到第二代數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(2G)再到第三代多媒體網(wǎng)絡(luò)(3G),是一個隨著技術(shù)不斷演進(jìn)的連續(xù)過程。而第四代移動通信系統(tǒng)傳輸速率可達(dá)到20Mbit/s,峰值速率高達(dá)100Mbit/s,這種速度相當(dāng)于3G傳輸速度的50倍。如果說3G是高速公路,那么4G則可以媲美高鐵。

2013年12月,工信部向3大運營商發(fā)放了4G牌照,從而將我國移動通信引入4G時代。隨后,以中國移動為首的運營商快速建設(shè)4G網(wǎng)絡(luò),發(fā)展4G用戶,市場化速度令人驚嘆。截至2014年年底,中國移動4G基站建設(shè)超過70萬個,4G用戶累計達(dá)9006萬戶。

4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為各種寬帶無線應(yīng)用提供了重要的基礎(chǔ)平臺,無線視頻、無線互動娛樂等應(yīng)用將展現(xiàn)新的生機,也將把人們更牢固地吸引到無線網(wǎng)絡(luò)世界中。由于我國擁有自主產(chǎn)知識權(quán)的4G技術(shù),加之快速推動市場化的政策引導(dǎo),4G產(chǎn)業(yè)也將成為我國進(jìn)軍世界信息產(chǎn)業(yè)高端的重要支點。

雖然4G剛剛開始商用,5G標(biāo)準(zhǔn)的研究工作已經(jīng)啟動。按照設(shè)想,5G標(biāo)準(zhǔn)將于2020年推出,屆時移動寬帶用戶峰值速率將超過10Gbit/s,是當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)速度的100倍。

強者的聯(lián)姻——移動互聯(lián)網(wǎng):

上世紀(jì)80年代以來,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通信技術(shù)快速發(fā)展,如今它們已經(jīng)成為信息時代兩股最強大的力量,推動著整個社會的變革。而兩者的結(jié)合,更展現(xiàn)出了巨大的“破壞性”力量,舊的碎裂,新的誕生。

移動互聯(lián)網(wǎng)是指互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、平臺、商業(yè)模式和應(yīng)用與移動通信技術(shù)結(jié)合并實踐的活動的總稱。移動互聯(lián)網(wǎng)是一種通過智能移動終端,采用移動無線通信方式獲取業(yè)務(wù)和服務(wù)的新興業(yè)務(wù),包含終端、軟件和應(yīng)用三個層面。終端層包括智能手機、平板電腦、電子書、MID等。軟件包括操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫和安全軟件等。應(yīng)用層包括休閑娛樂類、工具媒體類、商務(wù)財經(jīng)類等不同應(yīng)用與服務(wù)。

移動互聯(lián)網(wǎng)的能量有多大?工信部數(shù)據(jù)顯示,截至2014年1月我國移動互聯(lián)網(wǎng)用戶總數(shù)達(dá)到8.38億,在移動電話用戶中的滲透率達(dá)到67.8%。2014年,移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量消費達(dá)20.62億G,同比增長62.9%,比上年提高18.8個百分點。月戶均移動互聯(lián)網(wǎng)接入流量突破200M,達(dá)到205M,同比增長47.1%。隨著4G的規(guī)模商用,未來移動互聯(lián)網(wǎng)必將呈現(xiàn)加速增長態(tài)勢。移動互聯(lián)網(wǎng)的更大意義在于,其為無線應(yīng)用創(chuàng)新提供了廣闊的天地,微信、微博、手機銀行、移動支付、掌上娛樂……它將改變的是整個信息世界的生態(tài)。

神秘的能量——無線充電:

無線充電,又稱作感應(yīng)充電、非接觸式感應(yīng)充電,其利用近場感應(yīng),也就是電感耦合,由供電設(shè)備(充電器)將能量傳送至用電裝置。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合方式傳送能量,兩者之間不用電線連接,因此充電器及用電的裝置都可以做到無導(dǎo)電接點外露。

1890年,物理學(xué)家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)就已經(jīng)做了無線輸電試驗,實現(xiàn)了交流發(fā)電。然而,無線充電技術(shù)在近幾年才開始真正得到人們的重視。無線充電主要有3種方式:電磁感應(yīng)式充電,磁場共振充電,無線電波式充電。目前,主流的無線充電標(biāo)準(zhǔn)有四種:Qi標(biāo)準(zhǔn)、Power Matters Alliance(PMA)標(biāo)準(zhǔn)、Alliance for Wireless Power(A4WP)標(biāo)準(zhǔn)、iNPOFi技術(shù),標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一在一定程度上阻礙了該項技術(shù)的商用化進(jìn)程。

今天,一些新款手機、可穿戴設(shè)備已經(jīng)開始具備無線充電功能,無線充電器已快速進(jìn)入商用,諸多IT產(chǎn)品企業(yè)將無線充電技術(shù)應(yīng)用到自己的可移動產(chǎn)品中。也許有一天,我們使用的手機將不再有插孔,包括充電插孔。

接入的力量——無線局域網(wǎng):

無線局域網(wǎng)(WLAN)也許已經(jīng)算不上什么新技術(shù),但其持續(xù)的發(fā)展速度、標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新能力以及對人們生活的影響力,使之成為寬帶無線接入領(lǐng)域的王者。你的手機在城市里幾乎任何地點都能找到WLAN信號,回到家中無線局域網(wǎng)成為網(wǎng)絡(luò)連接的主要方式。今天,無線局域網(wǎng)與3G/4G移動網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成了良好的共生關(guān)系,遠(yuǎn)端移動的3G/4G和近端游動的WLAN相得益彰。

802.11協(xié)議組是國際電工電子工程學(xué)會(IEEE)為無線局域網(wǎng)絡(luò)制定的標(biāo)準(zhǔn)。最初802.11技術(shù)主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶與用戶終端的無線接入,業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取,速率最高只能達(dá)到2Mbit/s。由于它在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,因此,IEEE小組又相繼推出了802.11a/b/g等系列標(biāo)準(zhǔn)。目前使用最多的是802.11n標(biāo)準(zhǔn),工作在2.4GHz頻段,理論傳輸速率可達(dá)600Mbit/s。

盡管已經(jīng)歷十幾年的發(fā)展,但WLAN技術(shù)的創(chuàng)新從未中斷。理論上,新的802.11ac技術(shù)可以為多個站點服務(wù)提供1Gbit/s的帶寬,或是為單一連接提供500Mbit/s的傳輸帶寬。后續(xù)的802.11ad/ae等系列標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展中。未來,在家庭及室內(nèi)范圍,無線局域網(wǎng)將以其高帶寬、靈活性和經(jīng)濟(jì)性占據(jù)無線聯(lián)網(wǎng)方式的主導(dǎo)地位。

指端的圈子——微信:

盡管只是智能手機上的一種應(yīng)用,但微信對人們尤其是年輕人的影響力令人吃驚。朋友圈一時成為他們獲取最新信息、情感互動、炫耀幸福生活的小天地。不會玩微信,真的很out。

微信是騰訊公司2011年年初推出的一個為智能手機提供即時通訊服務(wù)的免費應(yīng)用程序。微信支持跨通信運營商、跨操作系統(tǒng)平臺通過網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)送免費語音短信、視頻、圖片和文字,支持多人群聊。

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微信的發(fā)展勢頭迅猛,數(shù)據(jù)顯示至2014年第三季度,微信月活躍用戶達(dá)4.68億,穩(wěn)坐移動即時通訊全球第三把交椅。經(jīng)過4年的用戶培養(yǎng),微信已經(jīng)擁有了大批忠實用戶,騰訊也啟動了對該應(yīng)用的商業(yè)化運作,朋友圈廣告在不久前推出。盡管前景不明,但4億多的眼球影響力,其商業(yè)價值確實不容小覷。

隨車的互聯(lián)——車聯(lián)網(wǎng):

作為物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用之一,車聯(lián)網(wǎng)隨著我國汽車保有量的激增,成為新的產(chǎn)業(yè)熱點。根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的定義,車聯(lián)網(wǎng)是以車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)和車載移動互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),按照約定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn),在車-X(X:車、路、行人及互聯(lián)網(wǎng)等)之間,進(jìn)行無線通信和信息交換的大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),是能夠?qū)崿F(xiàn)智能化交通管理、智能動態(tài)信息服務(wù)和車輛智能化控制的一體化網(wǎng)絡(luò),是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通系統(tǒng)領(lǐng)域的典型應(yīng)用。未來的汽車將成為比變形金剛還前衛(wèi)的智慧運輸工具,信息交互、車內(nèi)娛樂、自動導(dǎo)航、智能防撞,甚至自動駕駛將成為現(xiàn)實。

隨著汽車的普及以及信息技術(shù)的進(jìn)步,車聯(lián)網(wǎng)成為極具前景的產(chǎn)業(yè),目前正處在爆發(fā)式增長的前夜。據(jù)有關(guān)咨詢機構(gòu)預(yù)計,2015年車聯(lián)網(wǎng)滲透率將從2010年的4.67%增長至10%,市場規(guī)模有望突破1500億元;2020年車聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)將超過4000萬,滲透率超過20%,市場規(guī)模突破4000億元。

貼身的網(wǎng)絡(luò)——可穿戴設(shè)備:

盡管結(jié)局有些意外,但谷歌眼鏡前一陣兒著實風(fēng)光了一把;近日,蘋果公司又宣布即將推出重磅產(chǎn)品iWatch。不只是信息產(chǎn)業(yè)界的大佬們在試水可穿戴設(shè)備,其他公司開發(fā)的諸如智能腕帶、智能T恤、智能運動鞋、智能頭環(huán)等可穿戴設(shè)備也越來越多地見諸報端。

可穿戴設(shè)備即直接穿在身上,或是整合到用戶的衣服或配件的一種便攜式設(shè)備??纱┐髟O(shè)備具備智能感知和無線聯(lián)網(wǎng)功能,本質(zhì)上屬于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范疇。總體來看,目前可穿戴設(shè)備的市場化還屬于試水階段,盡管花樣繁多,但尚未出現(xiàn)一款成功的革命性產(chǎn)品。蘋果公司的iWatch能否引領(lǐng)可穿戴設(shè)備新潮流,并使這一領(lǐng)域形成規(guī)模產(chǎn)業(yè),尚待觀察。盡管可穿戴設(shè)備還未成大器,但其前衛(wèi)的理念,時尚的酷感,貼身的服務(wù),確實代表了人們對未來的某種心理期待。未來,隨著自身技術(shù)成熟度的提高,以及產(chǎn)品應(yīng)用功能的深度開發(fā),可穿戴設(shè)備很可能成為時尚信息類產(chǎn)品的主陣地。

泛在的連接——物聯(lián)網(wǎng):

顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思:其一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);其二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信,也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用涉及多個領(lǐng)域,包括物流管理、庫存管理、安全保衛(wèi)、寵物跟蹤、食品溯源等,進(jìn)而推動著智能家庭、智慧城市、智能交通、遠(yuǎn)程醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。應(yīng)該說物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展方興未艾,更多實用和個性化業(yè)務(wù)應(yīng)用還有待隨技術(shù)成熟度與普及度的提升進(jìn)行深度開發(fā)。

要實現(xiàn)泛在化的物物互聯(lián),無線技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。射頻識別(RFID)技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù),通過射頻信號自動識別對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID為物體貼上電子標(biāo)簽,實現(xiàn)對物品的高效靈活管理,是物聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的技術(shù)之一。同時,信息的交互傳輸,也要利用無線通信技術(shù)。

目前,我國物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入快速發(fā)展期,主要體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,產(chǎn)業(yè)體系日趨完善,集聚發(fā)展態(tài)勢明顯。目前已初步形成覆蓋物聯(lián)網(wǎng)感知制造業(yè)、通信業(yè)和服務(wù)業(yè)的完整產(chǎn)業(yè)鏈,并形成了長三角、珠三角、環(huán)渤海和中西部四大物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展區(qū),在無錫、重慶、杭州建立了3個國家級物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)示范基地。據(jù)統(tǒng)計,我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模從2009年的1700億元躍升至2012年的3650億元,2013年突破5000億元,年復(fù)合增長率接近30%。目前,全國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已突破6000億元,預(yù)計2015年將達(dá)到7500億元。

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