在SiP的系統整合設計趨勢中,多樣化無線通信技術的整合與支持正是一個重要的發展領域。在短距離無線傳輸的技術中,藍牙 (Bluetooth)無疑是在手機中應用最廣的一項技術。CSR臺灣分公司總經理鄭元更在這次會議中介紹指出,為因應市場的需求,藍牙仍不斷在進展中,除了發表新一代的藍牙4.0外,另一項藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy;BLE)技術的前景也不容小覷,甚至可能成為藍牙應用成長的強大動力。
所謂BLE藍牙低功耗技術,即定位在為低數據量傳輸的各類型產品提供最低的傳輸功耗,能做到峰值電流小于16mA,工作時的平均電流則小于1μA,因此以一顆鈕扣電池做為電源,就可供電一年到數年。在建置上則有兩種模式,一是dual mode,也就是同時支持既有的Bluetooth classic和BLE,如今日的手機及PC。
另一種則是只支持BLE的single mode,鄭元更描述指出,適用的領域非常廣泛,例如PC環境中鼠標、鍵盤等接口裝置;運動及健身的產品,如運動鞋、跑步機等;也適合用于電視機的搖控器或車子的無線加密鎖,以及各式醫療設備。
「未來BLE應用的想象空間極大,例如只要為行李箱加個BLE鑰匙環扣,只要它離開手機一段距離,就會發出警示!」鄭元更非常看好BLE的發展,表示CSR已為此技術提供μEngergy單芯片平臺解決方案,能簡化硬件設計,未來也可望被整合在SiP當中。
相較于藍牙的個人化短距離傳輸應用,Zigbee則是強調無線感測網絡(WSN)應用的通訊技術。達盛電子總經理翟駿逸指出,Zigbee的物理層遵循 IEEE 802.15.4標準,具備數據傳輸可靠度高、功耗低、成本低、網絡架構彈性高、傳輸距離長、數據安全性高等特色,因此在許多應用領域獲得普遍的使用。
目前Zigbee鎖定的應用領域,包括智能能源,如當紅的智慧電網(Smart Grid)等;智慧控制,如遠程診斷;家庭自動化,如家電產品的遠程控制;醫療保健,如遠程醫療和醫院自動化等;建筑物自動化,如對環境的感測監控與自動控制;電信市場的行動付款和LBS服務等;零售業的自動化資產管理等。
翟駿逸表示,為滿足市場的廣泛需求,達盛電子推出了整合MAC、Baseband和RF的混合模式單芯片,不僅具備Zigbee的低功率、低成本和高靈活性特色,而且其軟件堆棧已通過Zigbee兼容性平臺(ZCP)的認證,能確保與不同Zigbee平臺之間的互操作性。
在3G世代,無線網絡中仍是語音和數據并存的環境,但到了4G世代,則將進入全數據網絡的環境。美商GCT半導體臺灣分公司業務經理郭家瑋分析指出,無線傳輸的便利性很明顯,但今日的行動數據傳輸速度仍有不足,為了提供更佳的無線上網環境,4G正在快速的推展中。
4G 網絡的目標是做到在高速移動中,最高傳輸率能達到100Mbps以上;低速移動或靜止時,最高傳輸率可達1Gbps以上。目前市場上的主要競爭技術是 WiMAX和LTE,兩者皆采用OFDMA和MIMO來提升傳輸效能,而LTE因是從GSM衍生出來的,因此最大特色是兼容于2G/3G技術,未來用戶在沒有LTE基地臺的地方,仍可以使用既有的2G/3G基地臺上網。
臺灣身為全球WiMAX終端設備的研發基地,也是推動WiMAX最積極的地區之一。不過,郭家瑋表示,近來WiMAX近來出現成長率下降的情況,他認為主要的原因有三點,一是遭遇互操作測試(IOT)的瓶頸,二是在高速行駛中的收訊質量不穩定,第三點則是欠缺一些殺手級的應用。
針對4G的應用,他認為除了消費性市場的行動終端產品外,一些垂直性市場(如緊急救援)也有強烈的需求。GCT鎖定下世代、多媒體導向的3G/4G無線通信市場提供CMOS RF單芯片解決方案,支持的技術涵蓋Mobile WiMAX、Wi-Fi、LTE、行動電視及手機射頻等。
雖然今日市場上同時存在多種無線通信技術,但誠如多位講者所強調的,并沒有某項技術是最好的,能夠取代所有技術。不論是BLE、Zigbee或4G技術,各項技術皆有自己的特點與適合的應用領域,而為了同時滿足不同的通訊需求,整合性的RF SiP就成了業界發展的重點,也是系統廠商實現產品創新價值的關鍵所在。