無線通訊領域 技術整合,創造未來

2021-09-23 04:09:41 字數 2188 閱讀 3613

由於近距離無線通訊(nfc)的應用,多半涉及個人穩私與財務安全,因此包括國際標準化組織(iso)、國際電工委員會(iec)與優力國際(ul)等認證機構,皆已提出多種安全標準規範,讓nfc應用開發商能準確評估安全性與功能性,確保產品品質。

短距離無線技術既競爭又合作

以pc周邊應用為例,無線滑鼠與鍵盤早就不是新聞,儘管通用序列匯流排(usb)經過10多年的努力,傳輸速率從usb1.0的2mbit/s公升級到usb3.05gbit/s,即號稱1分鐘內可以把一部高畫質(hd)電影傳輸完畢,傳輸速率大幅領先串列式先進附加技術(sata);但目前市面上已開始量產透過wi-fi介面傳輸的硬碟,雖然傳輸效率低一些,但無線的便利性仍具優勢。

另外,高畫質多**介面(hdmi)的數碼訊號傳輸在取代d-sub不久,2023年就有wi-fi電視問世,及採用藍芽或wi-fi傳輸的投影機問世。

無線裝置間的通訊,塬本只在於fm、紅外線與藍芽的區域內競爭。紅外線的功率低,但距離短;fm的距離長但是數位化訊號不佳;藍芽可傳遞數碼訊號,但距離短,耗電量大。塬本這些通訊介面在各領域間相互競爭,隨著手機功能多樣化需求,這些介面皆成為標準內建介面,而nfc是最晚加入手機的通訊介面,也代表所有的通訊介面目前是在手機上和平共存的型態,從先前的競爭逐漸轉變成既競爭又合作的巧妙情況(圖1)。

無線通訊技術傳輸距離與速率一覽

nfc、藍芽、wifi多重技術整合 創意無限

目前較為熱門的幾大應用,仍然聚集在下列幾種領域:

fm通訊

除了電信廣播接收外,fm也是滑鼠、鍵盤、耳機、演示文稿器等廉價裝置的無線通訊介面,傳輸距離可達數10公尺,比藍芽長,功率較低,雖然比較容易受到干擾,但是訊號完整性要求較低,裝置也沒有授權使用費的成本考量。

藍芽

目前藍芽已經發展到4.0版本,除耗能降低外,傳輸範圍也增加到60公尺,並支援一對多的操作模式。但是授權費用高、耗電與認證模式複雜,仍然是藍芽普及的障礙。

wi-fi

nfc

因應手機的記憶體容量越來越大,記憶體也越來越便宜,64gb記憶體的手機已被越來越多的人做為隨身碟使用,交換資料也屬於必要的功能。以往藉由網路硬碟傳輸,雖然有隨處可用的方便性,但是網路硬碟的大小、收費性與傳輸速度都有限制,如果能透過nfc的身分辨識與資料傳輸功能,就可以安全而快速地傳輸資料。

確保通訊安全nfc驗證多管齊下

nfc、藍芽、wifi多重技術整合 創意無限

至於防止資料竄改、竊取或複製的標準,則還在定義中,因電表的資料除了會影響收費外,電表的使用還可能透露住戶的行為,因此電表若遭侵入,甚至有可能造成電網的崩潰而造成國家的危險。

即使如手機等民生裝置,由於內建的nfc可做為身分監別的媒介,業者開始引用為小額付款的機制,因此nfc的認證已被視同為金融交易的等級,必須進行資料安全性的評估。

除此以外,nfc本身是一種實體化的產品架構,是一種晶元產品,並不只是一種單純的通訊協定與程式**而已,所以不是單獨的軟體驗證就能搞定,其測試評估的範圍必須涵蓋產品受電磁干擾、熱氣、濕氣時的安全性與功能性等。

目前知名的認證標準如技術規範iso/iec14443a&b,後台資訊交換系統iso/iec21481、15693、18092、7816,單元介面的相容性(互通性)測試標準,以及整套系統的可程式電子元件(如微處理器、微電子)軟體安全性標準ul1998、iec61508、iso/iec27001等標準,都是nfc業者必須面臨的挑戰。

技術持續整合產品創意無限

除了塬本的通訊功能外,無線通訊功能也悄悄地滲入無線傳輸電力的領域。無線電力聯盟(wpc)採用20k,105khz範圍、不同頻率與模式的通訊波,做為移動裝置間的啟動訊號與模式識別訊號。nfc在以叄星(samsung)為主導的a4wp聯盟中,也將nfc用做無線傳輸電力的通訊介面之一。其實,nfc也具備場內電力採集(field power harvesting)能力,即使電池的電力耗盡,仍可繼續進行近距離無線通訊,未來甚至也有做為無線傳輸電力的潛力。透過新技術的發展與整合,無限的無線商機才正要起飛,但是唯有具備安全與認證,才能飛的又高又穩。

藍芽無線通訊技術

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