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转化中的有线、无线接口

过去笔者曾说过,许多介面的传输从并列转成串列,只保留原有的韧体、软体开发投资,但在实体连接的缆线、连接器方面进行变革,例如ATA变成SATA,PCI变成PCI Express,SCSI变成SAS等,都是如此。

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除了并列转串列外,许多也开始改变传输介质,例如DisplayPort已有无线化发展的规划,即是用WiGig来夹带DisplayPort传输,或者开始从铜线走向光纤,例如HDMI已有此方面的规划,而Thunderbolt更早就如此设计与执行。

另外,1999年刚开始发展IEEE 802.11、Wi-Fi时,也考虑切换传输介质的弹性,不仅可用RF无线射频传输,也可以用IR红外线传输,而过去红极一时的超宽频UWB,也尝试把实体介面无线化,如USB变成WirelessUSB,把IEEE 1394变成Wireless 1394等。

而2014年9月,SD记忆卡的制订协会提出iSDIO标准,所谓SDIO即是SD记忆卡的I/O化应用,SD记忆卡一般只能用来读写资料,但若用SD记忆卡介面来连接摄影机、条码读取器等,当成一般周边扩充卡槽来应用,就称为SDIO。

而iSDIO即是SDIO的无线化,用无线传输方式来提供I/O功效,不过这并非是全新的技术,而是将原有日本已常用的TransferJet传输技术用于SD记忆卡上,如此而已。

且值得一提的,TransferJet是一种超宽频技术,在超宽频技术热潮全面退烧(2002年~2005年)后,仍有TransferJet的实用化,算是欣慰。另外,从另一种角度看,SD协会之所以提出iSDIO,也是看到太多数位相机有无线传输相片的需求,以及此方面的需求已趋势一些业者推出具Wi-Fi功效的记忆卡,因而顺应时势所推行。

不过,Wi-Fi毕竟是较高功耗的无线传输,不利数位相机长时间使用,因而选择TransferJet,TransferJet有560Mbps传输力,实质资料传输力约375Mbps,已足够一般的数位相片传输应用,不过TransferJet只能用于一对一传输,且传输距离较短,Wi-Fi则可较多连线,传输距离长。

而其他的转化、转变例子中,最知名的还有两个,一是USB,另一是Bluetooth。USB其实在USB 2.0已将4-pin接脚技术走到极限,因而在USB 3.0另辟5支接脚,以8b10b编码传输,而不是过往的USB 1.0/1.1/2.0所用的曼彻斯特编码。

类似的,经典、古典(Classic)的Bluetooth,其实在2.0版已走到极限,3.0版已改用不同的实体层、媒体存取控制层,试图再提高传输力,但至今为止市场接受度有限。

相对的,Nokia于2006年将Wibree技术归入Bluetooth后,2010年推出4.0版的Bluetooth Smart,有别于过往的古典Bluetooth,已经成为Bluetooth新的主轴方向,其应用包含穿戴式、Beacon室内定位等,且有开始朝物联网迈进的趋势。

简单来说,USB 3.0保有连接器相容、软体相容,但另辟实体传输路径,Bluetooth Smart则只采行Bluetooth射频与堆叠架构,多数软体通讯协定另行制订发展。

类似的,许多无线通讯以IEEE 802.15.4标准为基础进行发展,如MiWi、WirelessHART、ZigBee等,其中ZigBee阵营最大,ZigBee甚至针对不同应用提出不同网路协定层,如ZigBee(最初的发展)、ZigBee PRO(节点数更多)、ZigBee RF4CE(针对消费性电子)、ZigBee IP(针对IP应用)等。

若说Bluetooth只从主轴的Classic Bluetooth另行发展出Bluetooth Smart,那么ZigBee至少分成三个,即ZigBee PRO(包含ZigBee)、ZigBee RF4CE、ZigBee IP,但业界不因此满足,Google购并的Nest Labs即认为ZigBee不适合数位家庭的物联网应用,同样以IEEE 802.15.4为基础,自行规范定义出Thread,与ZigBee走不同路子。

上述的种种转化,看似让产业发展更加紊乱,但其实都还在结制、客制范围内,因为RF射频实体层相容,所以不用改变晶片,只要更换晶片的韧体、软体,就可以实现不同的协定,如Bluetooth、ZigBee等。

或者反过来,PCI、ATA、SCSI更换了底层,但仍保有过往韧体、软体开发成果的相容性,并改用传输表现更佳的底层,即PCI Express、SATA、SAS等。要保留硬体还是保留软体,端看产业需求而定,需要更多元的应用,就保留硬体、更换韧软体,若单纯需要更佳的传输表现,就保留软体、更换韧软体。技术发展追求渐进、相容、弹性、多元,反而是对电子产业的设计、制造有助益。

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