隨著數位產品消費性與輕薄短小的趨勢，每個人的身上多了許多電子產品，這些可攜式的電子產品包括手機、PDA、數位相機、MP3 Player等等，而這些設備過去在對外的連結上，都透過不同的傳輸線，包括1394、USB、音源線等，但是當個人身上的電子產品越來越多，連結的需求也越來越高，包括與PC、印表機、掃描器，甚至是這些可攜式產品之間的相互連結，此時許多的連接線就讓使用的便利性收到阻礙，因此周邊連結無線化的需求日漸提昇。

針對這樣的需求，在數年前市場熱度頗高的藍芽（Bluetooth）受到市場高度期待，不過在發展一段時間之後，取代電子產品纜線功能的WPAN（Wireless Personal Area Network；個人無線區域網路）延伸出的功能需求太多，該技術在商品化的過程中也遇到許多瓶頸，因而發展頗不順利，直到IEEE將Bluetooth納入其802.15.x的系列標準之後，又加入UWB（UtraWideBand）、ZigBee這兩個不同定位的標準，市場區隔與應用相當清楚，市場前景一片看好。本文將就這三個標準目前的市場發展現況做一剖析。

WPAN標準概觀

WPAN主要技術規格有三種，包括藍芽（Bluetooth）、（UWB）與ZigBee。藍牙技術在1990年代由Ericsson提出，傳輸頻寬為1Mbps，在技術推出初期曾經引起一陣投入熱潮，不過由於干擾過於嚴重以及不同廠商間產品不相容等問題，發展頗不順利。不過在2003年底市場需求大幅提昇，加上1.2版本的發表，對於先前存在的若干問題已有解決，晶片成本也因為出貨量的提昇而大幅下降，在種種利多因素的良性驅動之下，未來幾年的成長性有鹹魚翻身的感覺，甚至去年底市場還一度傳出缺貨的消息。

UWB為目前討論最為熱烈的新一代通訊技術，之前是用於美國軍方設備，其特色包括低耗電量（僅及802.11b千分之五）、高度安全性、高傳輸速率、不易產生干擾。UWB與傳統無線通訊技術之差別在於傳統無線通訊多採發出連續正弦波的方式傳輸訊號，但UWB卻採取極短時間內，快速發出脈衝波的方式傳輸訊號。不過在標準制定的過程中，產生兩個調變技術互相競爭的現象，造成規格遲遲無法底定，目前還處於僵持的狀態，也延遲了產品上市的時間。以具備高傳輸需求的DV、DSC與DVD-Player為主要應用

至於以低耗電量為特色的ZigBee技術，傳輸速率為20～250Kbps，依耗電量的不同則可使有效傳輸距離達10～100公尺。相較於藍芽與UWB，Zigbee屬於較為封閉的產業技術，其應用領域為簡單的控制功能，包括家中所有的電器、加點產品的無線控制。

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高傳輸頻寬──UWB

UWB自2003年開始，IEEE 802.15.3a工作小組對使用超寬頻譜的短距離超高速無線通訊技術標準化提案工作逐漸升溫。單就技術層面來看，該技術之所以受到關注，主要在於其有許多異於現今已商用化的通訊技術如802.11x或Bluetooth，UWB因為藉由更寬的頻譜範圍發出數據脈衝，所以傳輸速率大幅提昇。由於UWB不需要連續發出載波，因此能以相對較少的電能損耗在短距離內傳送大量資訊，耗電率甚至號稱比Bluetooth更低。

另外，由於不使用載波，UWB不需經過RF/IF的轉換步驟，不需要Local oscillator、mixer、甚至是功率放大器、表面聲波濾波器（SAW filters）。發送端可省略產生高頻載波的電路，使發送端的體積、成本與複雜度下降，當然同樣的接收端也可省略載波解調變電路，因此由結構來看，UWB晶片的成本相對低於使用載波傳輸的通訊技術。UWB能夠在低於噪音水準下工作，具有相當高的通訊安全。因此對於多媒體系統而言，UWB是很重要的通訊技術，而未來UWB解決方案初期應用將集中在通訊領域，包括家庭內的音/視頻分配。甚至有業界人士認為其可以替代USB和1394有線技術。

不過，UWB在技術上的瓶頸其實還有很多，由於該技術涵蓋頻譜範圍廣，所以有很可能與其他通訊技術發生干擾，同時對有限的頻譜資源可說是一大浪費。另外，UWB不使用載波而使用脈衝，所以對中長距離的傳輸就較不適合，而這在易與其他通訊技術發生干擾的交互作用下，更限制了其傳輸距離。雖然UWB的發射端結構簡單，但由於須從不可避免的強干擾源中辨識出UWB信號，電路動態範圍就需較寬，因此接收端可能會很複雜，成本也會跟著提高，而且耗電量大增。另外為了收發脈衝，天線的設計也是一項問題。

其實UWB更大的麻煩在於標準的制定，目前業界分成兩大陣營：多頻OFDM聯盟（MBOA）和摩托羅拉與XtremeSpectrum集團。兩陣營皆聲稱擁有合乎美國對高速、低功率、無線資料超寬頻系統的規定。但是年初在IEEE會議上，負責敲定超寬頻標準的802.15.3a小組試圖把兩派的技術調和為一，結果宣告失敗。MBOA雖然取得大多數會員的支持，但也只爭取到58％的贊成票，未達通過門檻的75％。據悉MBOA提議的標準可能對其他無線電使用者造成干擾，採用該標準所需的晶片成本高昂且技術複雜，以及諸如耗電量等問題。

MBOA和摩托羅拉與XtremeSpectrum都宣稱遵守美國聯邦通訊委員會（FCC）規定的條文和精神。但是現實的問題是，摩托羅拉與XtremeSpectrum雖然擁有較成熟的技術，且具備產品量產的能力，但是MBOA卻擁有包括Intel、TI等重量級廠商的支持，MBOA不久前甚至宣稱，如果不能在短期內解決技術歸屬的問題，將自行推出採用其技術架構的UWB產品，如此一來市場可能陷入混亂且惡性競爭的情況，未來一年左右的發展，將決定該技術帶給人們的是驚喜或嘆息。

《圖二　TI行銷業務經理李原榮》

無線語音應用主流──Bluetooth

Bluetooth技術在發展初期曾經引發一谷熱潮，但是隨著技術與市場出現若干瓶頸，大環境的經濟景氣也出現反轉，而跟著沉寂下來，一直到去年下半年才出現令人驚喜的表現，並一度傳出缺貨的消息，(圖一)是2002年到2006年藍芽晶片的市場規模與預測，去年出貨量為6400萬顆，手機仍然是應用的大宗，預測今年市場規模將再成長至1億5000萬顆，明年2億4000萬顆，2006年將成長到4億4000萬顆，年複合成長率（CAGR）為99％。

全球最大的藍芽晶片廠商CSR在台灣的代理商昱博科技執行副總張文忠表示，CSR去年出貨量約為1450萬顆，市場佔有率23％左右，台灣的出貨量600萬顆，佔CSR 40％的營收。今年CSR將出貨目標訂在5000～6000萬顆，成長幅度高達300％，除了整體市場預計有超過倍數以上的成長之外，該公司今年正式打入手機大廠，接獲Nokia手機內建藍芽晶片的大訂單。不過，據了解該公司出貨給Nokia的藍芽晶片有兩種模式，除了直接的晶片出貨之外，有一部分是以IP授權的方式，而CSR對於出貨量的計算則是兩者的總合。

雖然手機應用依然是藍芽的大宗，不過以去年的出貨量來看，也只有約4000萬顆，不到整體手機市場的10％，市場滲透率仍低，但是隨著出貨量的提升，手機內建藍芽將越來越普遍。

在技術部份，過去藍芽最令人詬病的瓶頸在於產品的互連性，不同廠商的設備互通性狀況並不好，連線的建立步驟也相當繁複，1.2版本對於連線建立已有改善，儘管對於產品的互連性還未有積極的動作，但張文忠認為，隨著藍芽產品越來越普遍，類似的情況會越來越少。倒是有其他的問題可能因為普及化之後成為一個嚴重的問題，TI半導體行銷業務經理李原榮表示，藍芽的連結與資料傳輸的安全性，可能會成為未來藍芽繼續發展的一個重大課題。

另外，越來越多無線通訊標準將整合在一個手持式設備當中，像是藍芽與WLAN這兩個同為使用2.4GHz頻段的技術，李原榮指出，儘管兩種技術使用的是不同調變技術，但這主要是預防載波訊號在空氣中傳輸時所可能產生的干擾，而當晶片在工作時，通常都會依功率的不同而產生不同的發射涵蓋，在兩個晶片距離過近的狀況下，也會產生干擾或者使另外一個晶片無法順利工作。諸如此類的問題都是有待藍芽組織或廠商積極解決以清除市場發展障礙。

《圖三　2002～2006年藍芽晶片市場規模》

低速連結控制──ZigBee

目前正制訂之中的ZigBee標準，將定義網路、安全和應用介面層，這些介面層可以與802.15.4解決方案一起提供互通作業性。但市場研究機構In-Stat/MDR指出，它們能否成功則取決於該聯盟是否能及時推出最終標準，包括全面和成功的互通作業性測試。ZigBee與藍芽推出初期的定位相當接近，低價、簡單、易用的原則，讓市場也迅速對其產生興趣。

ZigBee 2001年才開始萌芽，由英國Invensys、日本三菱電氣、美國摩托羅拉及荷蘭飛利浦半導體等四大重量級業者發起，並分別於2002年底宣佈加盟ZigBee聯盟後，即展開研發，並於2003年5月完成規格的協議（IEEE802.15.4）。由於ZigBee有省電、低成本及容易開發等優勢，正是應用在家電上的最佳的組合。ZigBee的標準工作在公共無執照的無線電廣播頻段上，也就是2.4GHz頻帶，歐洲868MHz和美國915MHz。傳輸距離為20～75公尺之間。資料傳輸速率約是20～250Kbps。

市場研究機構ABI Research預測，到2006年底全球ZigBee市場的出貨量將會超過8000萬個。另外一個市調組織In-Stat/MDR表示，該市場規模在2008年將超過1.6億個。目前市場上對於ZigBee的訊息較少，因為與藍芽、UWB相較，其屬於相對封閉的技術，目前看來可應用在產業自動化和控制、後勤管理、能源監控、電機控制、照明系統以及家庭網路如安全HVAC和RF遙控等，應用領域也相當廣泛，不過由於其非單純消費性電子應用訴求，所以上場話題性較低。

結語

在UWB、ZigBee剛被提出的階段，市場上認為這兩個新興的技術都是衝著藍芽而來，準備取代藍芽的市場地位，甚至進一步挑戰WLAN，不過以個別技術優勢來說，UWB、ZigBee與Bluetooth各有適合的應用與市場區隔，李原榮強調，UWB的應用適合在影音的傳輸上，市場區隔則在消費性產品上；藍芽適合語音的傳輸，市場區隔則針對無線可攜式產品；ZigBee則適合應用於控制的功能，市場區隔則是高整合度的產品。

以這樣的區分來看，每個技術都有其專注的市場，不再像過去Bluetooth當紅的時候一樣，所有的應用全部都加在籃芽的身上，反而使得其發展過程變得相當不健康。儘管經過區隔的三個技術彼此之間還是會有重疊的部分，但只要不影響個別專注的應用，其實都不會有太大的影響。無線連結的市場需求其實一直存在，過去由藍芽唱獨角戲，未來是三個臭皮匠合作，顯而易見的後者將更容易讓市場的發展獲致成功，大家儘管拭目以待。