无线让网络无所不在 无线让人人都用得起

对于Campsie这样的一个位于北爱尔兰北部海岸的一个小村庄来说，高速因特网访问和其在冬天里的阳光一样罕见。这个城镇位于人烟稀少的农村地区，要想在这里安装传统意义上的宽带技术价格相当高昂。并且这个城镇离大城市，如：伦敦德里（Londonderry）太远，以至于无法使用他们的因特网设备。

但是，Campsie的居民不应该放弃这种希望。在今年的早些时候，英国的电话巨头BT Group PLC邀请了这个山村以及其他三个地区的100个网上冲浪者一起对新的充满希望的无线因特网服务发起签名活动。BT已经在农村安装了一系列的无线发射塔，通过这些发射塔将信号发送到位于用户家边的小天线上。这个系统能够达到传统的宽带速度，但是安装这种系统的价格要便宜很多。为什么会这样？因为BT公司使用了一种比较便宜的设备，并且使用的是免费的、没有授权的无线电频谱，这样就可以避免几十亿美元的费用。如果这个在Campsie地区的试验取得良好的效果，BT公司将在下一年在整个英国向所有的消费者推出这种服务。“这将推动整个社会的变革，如同在20世纪80年代移动电话推动了社会的变革一样。”BT公司的因特网业务部门的经理Mike Galvin表示。

这只是一个简单的例子，说明了未授权的无线电频谱如何变成技术革新的温室。多年以来，这些无线电频率一直被忽视，只是无线电话和微波炉在孤独的使用这个领域的频率。然而，在过去的几年中，从麻省理工学院到荷兰的“巨人”——皇家菲利普电子学院的工程师在这个没有授权的无线电前沿领域做了大量的工作，他们由此看到了美好的前景。这种填补就是他们所创建的现在称为Wi-Fi的技术，这是一种非常疯狂的、易受欢迎的无线网络技术，去年已经开始起飞并且得到了芯片巨人Intel公司的大力支持。

但是，Wi-Fi只是其中的第一步而已。紧随其后的四个相同性质的革新技术：

WiMax

Mobile-Fi

ZigBee

Ultrawideband

这些技术将把无线网络推向生活中的方方面面，从汽车中、家里到办公室建筑中以及工厂里。在过去的五年中，这些技术已经吸引了45亿美元的风险投资。根据来自位于San Francisco的投资银行Rutberg & Co.Products的估计，这些技术已经开始出击，他们今年将会在市场上实现自己的目标，而到2005年这种技术将成为一种广泛的可用技术。正如他们所实现的，他们将大大扩展因特网访问的领域，并将创建多种WEB技术使得可以在任何时候、任何地点提供网络连接。“现在你可以拥有一个充满无线访问工具的工具箱，它可以帮助你解决任何问题，不论是要解决几英尺的因特网访问还是要解决几英里的因特网访问问题，这个工具箱都可以帮助你实现。”位于San Mateo，Calif的市场研究公司Wireless Data Research Group的总经理Ian McPherson表示。

这些技术将开创无线网页技术的新纪元。他们相互之间可以协同工作，并且可以与传统的电话网络一起工作，使得人们和机器通信的工作模式和以前大不相同。虽然人们还是住在偏远的小乡镇，不论是在爱尔兰还是在爱达荷州，他们都可以找到快速连接因特网的方式。快速驶下高速公路以后，你就可以使用笔记本或者PDA来查看天气情况或者查看前面几公里的交通状况。回到家之后，终日懒散在家的人就可以从他们的PC中调出电影节目，并将其传送到位于起居室的平面显示屏上——根本就不需要用任何线缆。而且微小的无线传感器将可以控制摩天大厦上的灯光，可以监控位于郊外的公共仪表，甚至可以追踪废水中的毒性指标。这将导致因特网和智能机器网络之间可以相互通信。

在这种美好的未来前景之后的技术究竟是什么呢？实际上，ZigBee就是这样的一种技术，它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器可以分散在整个办公室中、也可以是在农场或者工厂中，通过这些传感器来收集这些地区的温度信息、化学物质信息、水信息甚至是活动信息。这些传感器只需要很少的能量，因为这些传感器将需要工作五到十年左右的时间，这些传感器的电池也需要持续这么长的时间。他们以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以他们的通信效率非常高。最后，这些数据就可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如WiMax收集。由荷兰皇家菲利普电子学院和Motorola发展的基于ZigBee技术的产品，将有望于今年晚些时候出现在市场上。

巨大的热点

WiMax技术和Wi-Fi相似。他们都是创建一个“热点（hot spot）”，或者在中心天线周围创建了一个区域，在这个区域范围内，人们可以无线共享信息或者利用一个有适当配置的笔记本就可以进入因特网。但是Wi-Fi的覆盖范围只是几百英尺，而WiMax的覆盖范围则可以达到25到30英里。这就意味着可以使用这种技术来替换传统的宽带技术——使用电话线和电缆管道。将因特网带入Campsie的技术就是WiMax的一个早期版本。如果你处于移动的过程中，比如说你在一辆移动的汽车中，WiMax就无法使用。但是这种技术的支持者，包括Intel和Alcatel（ALA）计划在未来的几年内开发出一个可以移动的版本。一个类似的标准，也就是众所周知的Mobile-Fi将在随后的两到三年中可以投入使用。这种技术将让人们感受到在因特网上冲浪的速度比现在家里的宽带连接的速度更快——如同他们在火车或者汽车上进行赛跑。

Ultrawideband的实现目的完全不同。这种技术可以让人们在短距离内实现大量文件的快速移动。在家里，比如说，在没有线缆的情况下，长时间的从PC到TV的传送过程会使得用户无法忍受。在路上，司机可以利用他的笔记本电脑在车箱里通过Mobile-Fi 接收数据，然后使用Ultrawideband技术将这些信息传递到位于前面坐位上的手持计算机中。虽然这项技术的标准还没有完成，但是Motorola 已经开始销售基于这种技术早期版本的芯片了。

如今对于这种革新产生恐慌的一个原因是那些未授权的频谱。从传统意义上来说，那些大型公司如：AT&T Wireless为了得到专属授权，每年要额外为联邦政府支付了几十亿美元的授权费用，通过这种授权他们可以使用无线电波的某一段频率。通过这种授权，可以允许公司为其用户提供移动电话服务而不会产生任何的干扰，而其他的公司则不允许使用相同的无线电频率。与之形成鲜明对照的是，几乎所有的这些技术都是使用未授权的频谱。这意味着任何人都可以在这些频率上试验他所能够想象出来的任何想法。这就如同酒吧中敞开的麦克风。“授权世界以相当沉重的方式向前推进，但是利用未授权的频谱，人们可以试验其他的东西，并且人们已经开始了解到那里是一个巨大的市场。”独立的技术战略咨询师Kevin Werbach这样表示他的态度。

Wi-Fi已经建立了一个很好的模式，大量的产品使得Wi-Fi设备的生产成本降低，而较低的成本又推动了用户的需求，最后大量的需求又导致厂家能够生产更多的产品。Intel在去年几近疯狂的吃进四亿美元的市场份额后，现在Intel Wi-Fi芯片销售给计算机制造商的价格是每个芯片20美元，而一年前的价格是45美元。根据In-Stat/MDR的研究显示，估计今年销售的产品中，有5400万左右的笔记本、PDA和其他设备都带有Wi-Fi设备，这个数字是2002年的四倍。

对于他们所有的承诺来说，这些技术将面临严峻的挑战。巨人们正在与Mobile-Fi和Ultrawideband的准确标准展开斗争，估计在2006年以前不会有最后的解决方法。在最终结果出来以前，设备制造商将不会开始大规模生产这些产品，这意味着其成本将不会降低。一旦WiMax具有移动能力，那么计划使用授权频谱的Mobile-Fi将被WiMax所包含。

然而，这些革新不会出现在真空中。Cellular公司现在已经推出新的技术，使得他们的客户使用移动电话和笔记本上网连接的速度更快。这就是第三代或者称为3G，将直接与WiMax和Mobile-Fi等技术展开竞争。去年，Verizon Wireless 已经在华盛顿以及San Diego等地安装了他的3G网络，他计划到2005年末将增加98个以上的市场。其他的蜂窝式电话公司也在美国、欧洲以及亚洲等不同的地方提供了相似的服务。也许3G技术会比WiMax慢一些，但是它有一个好处就是稳定并且可用。“突然间，WiMax引起了众人的注意，但是实际上我们已经将其投入商业运营有两年多了。” 制造3G设备的IPWireless Inc公司的市场部高级经理John Hambidge表示，“在这个市场上，我们在时间上占据了巨大的优势。”

即使是WiMax以及它的兄弟们能够和3G竞争，另外一个挑战又出现了：频谱短缺。因为所有这些设备都是使用相同的无线电频率实现通信的，因此他们相互之间总是会发生碰撞的。为了避免这种短缺，Intel，Microsoft以及其他技术公司正在游说联邦通信委员会（Federal Communications Commission）希望得到更多的频谱。他们的目的是什么呢？主要的TV广播公司包括ABC，NBC，以及CBS都占据了大量的频谱用于传输TV节目。FCC长期以来一直支持未授权频谱技术的研发工作，但是目前还不清楚该委员会是否会和这些强有力的广播公司较劲。“广播公司对此都非常憎恨，但是随着需求的逐渐上升，限制供应的策略将越来越难以继续了，”位于华盛顿的公共策略机构New America Foundation提倡为这些新技术提供更多的频谱，它的项目部主任Michael Calabrese表示，“随着时间的推移，我对此表示非常乐观。”

自动加速

保持如此乐观的一个原因就是这些技术为推动经济的发展提供了一定的帮助。无线因特网技术承诺，通过收集以前从未跟踪过的数据以及通过保证在任何需要信息的时候能够提供可用的信息来提高生产力。它将加速自动化的过程，使得人们能够在幕后进行工作，也就是说，一个收银机能够做更多的工作。如今，销售人员J.C. Penney可以使用Wi-Fi来检查商品的库存和价格。现在，这些技术已经开始进入建筑业、营救服务、卫生保健以及其他的市场。综合起来考虑的话，到2007年为止，这些技术的销售额将会达到173亿美元，而在2003年，这些技术的总收入才33亿美元。“在工作中提高个人生产率的下一个冲击波是可移动性，人们希望在任何地点都可以访问网络，”Intel通信集团的执行副总裁和总经理Sean M. Maloney表示。

在早期有很多征兆表明人们对新技术的兴趣。已经在全世界安装了10万个建筑控制系统的Andover Controls Corp.公司一直在和Goodman Manufacturing Co.公司合作，试图将ZigBee传感器的能量消耗降低10％。刚刚在德克萨斯州（Texas）实现的一个试验中，Andover在25个宾馆的房间中分别安装了四个火柴盒大小的传感器。其中一个传感器安装在空调上，另外几个则安装在墙上以便监控房间内的行为以及室内的温度。这些传感器可以跟踪房间内的空调是否处于开放状态，房间内是否有人以及房间内的温度等等。这些数据通过传感器以接力的方式传送到前台，用于监控房间内的温度和设备。如果房间内的温度太低，宾馆的职员或者甚至是宾馆内监控的计算机就可以关闭该房间内的空调。Andover希望这个系统具有更大的能动性，这样宾馆就可以实现宾客不需要有任何操作就可以控制房间内的设备。

联邦政府的ZigBee计划的野心则更大。能源部已经决定雇佣Honeywell International Inc.公司，希望通过使用ZigBee传感器能够在钢铁、铝以及其他六个行业中将这些能源的成本降低15％。在今年随后就会开始的试验中，能源部会把这些传感器安装在Alcoa，Dow Chemical，以及ExxonMobil等公司中，以便能够追踪管道系统中的能源损耗以及监测产品生产过程中的气体使用情况。这些生产过程需要使用大量的热量和能量来将这些气体，如碳氢化合物转变为尼龙，这可以用于制造塑料。与过去每天只能监控一次相比较而言，现在使用Honeywell公司的传感器网络可以持续不断的监控这些气体的数量。这样一来，几乎可以让这些公司立即采取措施来减少泄漏或者消除浪费。Honeywell估计，利用这种无线技术每年可以节约256万亿Btu单位的能量（Btu：British Thermal Unit，英国热量单位），这些能量超过华盛顿州去年一年所使用的天然气产生的能量总和。“能够实时获取这些数据是一件非常重要的事情”。Honeywell公司的自动控制部门的副总裁、技术总监Dan Sheflin表示。

随着研究的进一步深入，传感器将变得更小，而且功能会越来越多。最终，他们可能会微缩到尘埃大小。可以将数以千计的微小传感器或者称为“智能尘埃”释放到大气中来检测任何东西，从化学武器到天气的变化。位于波士顿的ZigBee传感器的生产厂家Ember Corp.公司的市场副总裁、ZigBee联盟的副主席Venkat Bahl表示，“我们将会实现这种技术并且会努力降低成本，这样人们就不会为是否使用这种技术而再三考虑。”

随着各种无线技术日渐交织在一起，这些技术为其他的革新打下了基础。随着时间的推移，蜂窝式电话和笔记本将可以从一种网络切换到另一种网络，例如从Wi-Fi跳转到WiMax，再跳转到传统的电话网络。今年蜂窝式电话制造商包括Nokia，LG电子以及Samsung都将在他们的蜂窝式电话上加上Wi-Fi特征。这些相互连接的网络也为新的服务提供了基础。例如，如果客户同意使用ZigBee传感器监控自己的电力使用情况，并在高峰期降低其使用量的话，那电气公司可能为该客户提供折扣。

现在，作为倡导这些技术的大学和商业团体，已经开始准备通过Wi-Fi网络来打电话。去年秋天，Dartmouth College已经开始通过大学的Wi-Fi网络推出了因特网电话服务，这样可以允许学校内的学生使用笔记本或者手持计算机在校园内的任何位置免费打校内电话。学校的计算科学服务部经理Brad Noblet表示，与安装传统的电话设备需要130万美元相比，为学生安装这种网络设备和软件只需要35万美元。现在，Noblet和他的技术团队正在测试无线视频技术，其目的是要通过Wi-Fi技术来提供有线电视节目。虽然这个大学计划开始为有线电视收费，但是这样做可以在一定程度上节约成本，因为这样一来不需要维护三种不同的网络——有线、电话以及网络服务。“与传统的技术相比较，这种技术更灵活。”他表示。

在Wi-Fi技术上获得成功之后，Intel试图在WiMax技术上也实现相同的目标。ABI Research的研究员估计，在今年年末这些产品出现在市场上时，每个WiMax调制解调器的价格大约是450美元。这个价格要比一个宽带调制解调器或者一个3G电话卡的价格贵很多，因为宽带调制解调器或者3G电话卡的价格分别是50美元和200美元。但是WiMax的速度可以达到5MB/s—10MB/s，超过3G的300KB/s—500KB/s，也超过传统的宽带所能达到的3MB/s。Intel，Siemens，Alcatel，以及Motorola等最近都宣布将生产WiMax设备，他们都认为他们可以推动市场需求并且可以很快就会促使调制解调器的价格下调。Intel计划在2006年将WiMax芯片嵌入到笔记本电脑中。

早就有需要WiMax设备的迹象。AT&T以及BT已经在测试这项技术。已经在Atlanta，Louisville，以及Columbus，Ohio等地提供无线宽带服务的美国Wireless Online Inc.公司的首席执行官Doug Keeney表示，今年他计划投资25万美元来购买WiMax设备在Louisville推出WiMax服务。这与他在其他城市建立都市Wi-Fi网络相比较而言，成本要低50％。他坚信，在不到一年左右的时间中，调制解调器的价格将降低到100美元左右。这将有助于他降低客户的订购价——从29.95美元降低到19.95美元。“这将使我们增加市场覆盖率以及扩大连接范围，从而使我们具有更强的竞争力。”Keeney表示。

WiMax在当地的居民中也引起了极大的兴趣。位于俄勒冈州的波特兰州立大学以及俄勒冈州医科大学在两个月以前开始配置结合WiMax和Wi-Fi设备的网络。将四个WiMax无线电接收装置放在屋顶，可以为在一定范围内的笔记本以及分布在城市各个地段的Wi-Fi中转天线提供宽带无线接入点。该设备可以处理语音和视频信号，大学和本地的消防部门对该设备的测试将达6个月之久。其目的就是要实现在这个城市内的任何人无论谁想要使用这个网络都可以使用它。在波特兰推出120个免费的Wi-Fi热点之后，正在帮助配置这种新型网络的Nigel Ballard表示，“这样可以使得网络扩展到城市的每个角落，而且人人都可以付的起上网的费用。”

这是一个巨大的梦想？确实是这样，但是这种想法来源于对WiMax，ZigBee，以及其他很有前途的无线技术的把握。这些波段对大家来说都是开放的。