無線傳輸技術在產品的實務應用與趨勢
無線傳輸之控制技術日新月益,其應用亦日趨成熟,在我們現有的環境中,無線傳輸幾乎無所不在,包含日益普及的悠悠卡、電子錢包、RFID以及家中的遙控、無線網路等等,尤其是在數位化內容日趨豐富與完整的情況下,無線傳輸幾乎已成了現代化家庭中必要的配備...
本文:
目前無線傳輸的方式相當多,主要有紅外線(IR)、射頻(RF)、藍芽(BT)等等,其中又以紅外線和RF佔多數。當然,各種無線傳輸之間皆有個自的優缺點,也沒有何者會取代其他技術成為唯一的標準。本文將針對RF射頻無線傳輸在簡報器及數位家庭遙控器方面相關技術及應用加以說明。
讓我們先由簡報器這一類特定用途的產品談起。十多年前,做簡報的方式都是以人工方式進行換頁,不管是主講者站再電腦旁,透過滑鼠、鍵盤操作,或是由透過言語指揮助手在台下的方式,都是不太有效率的方式。因此,近十年來,市面上出現許多簡報器,透過Windows免裝驅動程式的HID裝置,即可以使用翻頁功能。
紅外線價位低廉 但相對技術限制較多
雖然紅外線式的簡報器具備價位低廉的優勢,但對於站在講台上,需要分心的拿著簡報器對準電腦,對於主講者是個很不方便的工具,因而這種紅外線的簡報器已經淡出市場而由RF簡報器取代之。RF無方向性以及不受遮蔽物的影響的優勢條件,有些簡報器加上一些特定的熱鍵(Hot Key)功能如ESC、F5,使得主講者縱橫講台上,隨心所欲的操作簡報軟體,對於演講效果加分很多。
隨著簡報器的發展蓬勃,單純的上、下鍵,加上少數的熱鍵已經無法滿足較專業的演講者,在演說中仍要用到滑鼠的需求之下,早期從簡單的利用價廉的開關做滑鼠,到利用電阻式、軌跡球、霍爾效應(Hall Effect)、電容式、光電式等偵測器來做滑鼠,選擇上可謂是琳瑯滿目。任天堂Wii 的興起,以加速計(G-Sensor)做滑鼠已經成為時尚,微小的揮動簡報器,就能輕易的掌控滑鼠動向。就像是任天堂推出第二代的Wii Motion Plus, 目前最高檔的簡報器更配備了陀螺儀(Gyroscope),對滑鼠的操控可以更加細膩、精準。
專業的演講、簡報,台下有數十人至數百人,在眾目睽睽下,主講者不容有絲毫的差錯。針對簡報器本機方面,按鍵數不能太多,操作不能太複雜,一切以穩定性與容易操作為設計主軸。但這有與有時候主講者對電腦的操作自如的需求相牴觸。加速度計與陀螺儀的加入適時的解決了這個問題。
簡報器為無線技術熱門應用
配合著簡報器設計出來的簡報軟體,可以輕易的加入打勾畫線的功能,隨時將畫面上的重點標出來。軟體功能豐富的簡報器,更提供了計時器,以提醒演講者時間有限,必須加快簡報速度。而利用RF可以一對多或的雙相傳輸訊號,主持人也可以使用另外一支簡報器令演講者手上的簡報器震動,在不影響聽眾情況下,適度提醒時間將至。
甚至允許演講者自己採定義功能鍵的方式,以手的簡單動作,來執行這些功能鍵。G/Gyro Sensor配合著專用的應用軟體,讓演講者在按鍵不多的簡報器上,隨心所欲的以自己想要的方式來進行一場專業的簡報。諸如此類的控制方式,皆可以透過無線傳輸的方式來達成。尤其是RF的無方向性,更可以讓演講者隨心所欲,毋需時時刻刻考慮到簡報器是否對準接收端。
目前RF傳輸並非電腦的標準備配合,也就是在產品組合上皆需要搭配接收器,因此,除了應用軟體的開發,業者在接收器端的創新更達到了加值效果。例如: 內建記憶體或讀卡機功能,以儲存需要的簡報資料。如此,演講者可以保持自己習慣的操作環境,進一步達到簡報的流暢性及順利性。
Virtual HUB專利可簡化設計
以具備專利的虛擬集線器(Virtual HUB)技術為例,除了將該接收器的線路簡化以外,進一步達到隨插即開始簡報(Plug & Present),演講者可以事先設定妥數個簡報檔案的路徑,到達簡報現場,打開電腦,插入接收器,幾個檔案自動跳出,馬上可開始簡報。此一功能也可以將特定軟體導入隨插即用的服務,也就是將RF接收器插入電腦的USB埠後,讓特定的軟體或網路連結便能夠自動執行或開啟,以取代複雜的安裝程序,這樣的技術便可以利用USB接收器與記憶體合併的裝置來達成,其特點為:
1.合併兩種裝置可減少USB裝置數目並同時且減少電腦USB埠的使用數量。
2.可將 USB 接收器相關之軟體啟動資料儲存於本裝置之記憶體中,方便使用。
3.插入電腦之 USB 埠的同時,自動執行接收器內建記憶體中之應用軟體,簡化軟體安裝之複雜程序。
這樣的計設方式,不僅讓客戶端獲得整合性的服務,在接收器產品設計端也可以獲得簡化的線路以及更具競爭優勢的零件成本,一舉兩得。
紅外線的設計限制 相對使相關產品應用受限
簡報器多使用於專業人士或學校教學,在我們日常生活中更習習相關的無線傳輸裝置,非遙控器莫屬。遙控器與簡報器之間在傳輸的軟、硬體技術的角度上,並沒有很大的差異,僅在控制及按鍵定義上的不同為主。從1980年代開始,紅外線發射與接收的相關半導體出現,逐漸形成遙控器的標準,價錢也非常便宜,主宰了當今遙控器絕大部分的市場。
然而,紅外線的遙控距離較短,也有可發射角度的限制,在某些環境下,如日光干涉或家中使用特定波段的照明設備時,也會出現無法接收到訊號的狀況;除此之外,紅外線遙控方式一般而言,亦無互動性。使用者必須透過感官方式確認系統有正確地傳遞訊號。再者,紅外線需有直視的要求,在有牆壁或是其他遮蔽物的阻擋下,也無法傳遞訊號。因此,不管在實際使用或技術上,採用紅外線遙控的方式時,使用者和系統必須要在同一個空間下;兩者之間還有距離及角度上的限制,依現有的技術,距離5 ~ 7公尺以內,發射端30度角的圓錐範圍內是紅外線最佳的接收範圍。
在過去的使用習慣,絕大多數的家庭娛樂設備皆集中在電視的四週。這樣的使用範圍以紅外線遙控器來說是游刃有餘。然而,在目前網際網路無遠弗屆的衝擊下,家電正在進行一場網路革命,其中最主要的部份就是將家電本身包含的資訊回饋至數位家庭的核心系統中。若以原有具備的以使用者為中心的遙控設備而言,搭配上回饋系統,便屬於互動式的傳輸。
無線網路普遍化 讓相關產品應用更加多元
再者,現代化家庭中的設備並非都集中在同一區域之中,尤其是無線網路普遍化再加上資料數位化後。例如: 過去的FM會與音響系統連結,但網路廣播設備卻可能置於家庭中的一個角落,透過無線網路或是無線聲音傳輸的方式傳遞至家庭中的其他區域。不僅如此,以目前的使用方式而言,書房多以個人電腦為中心,而客聽則以電視為中心。若欲將兩者結合時,便需要能夠兩造兼顧的萬用遙控器。
雖然目前IR遙控器仍因為成本的優勢佔據了絕大多數的家庭遙控器市場,但是每一個家庭客廳茶几上,無不放著一堆遙控器,要拿那一支遙控器去控制那一台設備,通常是使用者困擾的問題。面對系統整合,雖有HDMI 1.3標準下的CEC控制界面,擬把電視機、DVD播放機、Blue Ray播放機、擴大器等數台設備藉著HDMI連結在一起,使用單一的遙控器操作。
將某一台設備所接受到的遙控器訊號,可經過HDMI Bus 送到所要控制的設備中,如此就可以用單一的遙控器於客廳之中。唯迄今標準化尚未成熟,大部份皆需需配合廠商自家的設備。
遙控器介面一致性設計
亦即採用相同的HDMI界面,例如: SONY的BRAVIA LINK,PANASONIC的VIERA LINK等等。但在控制部份卻對其他廠家的設備有相容性的問題,對使用者而言,仍然極為不便。但由許多廠商逐一推出此種一致性的連結界面設計看來,統一遙控器的目標應該是一致性的,只是在做法及技術的選用上有所不同。
面對數位家庭網際網路化的潮流推廣,除了家電業者之外,電腦業者也不可能坐失商機。尤其在內建Media Center的微軟 Windows 7熱賣的情況,再加上具備統一的視訊界面HDMI,相信具備多媒體管理的個人電腦在客廳出現將逐漸普及,顯而易見的,未來的客廳將會再增加一支多媒體專用遙控器來控制電腦。為了解決越來越多的遙控器的困擾,新一代採用帶學習功能的IR合併RF兩種無線傳輸界面的複合式萬用遙控器,將更有機會透過整合的方式進入客廳成為核心控制的一部份。
另一可見未來的趨勢是,為了能夠在客廳中順利操控電腦,滑鼠功能勢必不可缺,就像是前面所述的簡報器,如何拿著遙控器去操控滑鼠,更有可能成為未來高階遙控器的發展趨勢。而G/Gyro Sensor的遙控器,簡單易用,將會是是高階遙控器的首選規格。
手勢遙控器概念前衛 未來實用性有限
附帶一提,微軟年初在拉斯維加斯發布的 “手勢遙控器”藉著手的動作取代了按遙控器的按鍵,的確引起業界的震撼與不斷的話題。但真的把客廳桌上的一堆遙控器一掃而空的時代真的來臨的嗎?答案恐怕還未必。原因分析如下: 這類技術需要在電視機兩側安裝兩只攝影機,將影像訊號經由一個電腦判斷人的手勢、動作。
光是想想看隨時隨地要開者攝影機與判斷的電腦,就知道是如何的不節能減碳了,成本上的考量,更會嚇退一些使用者。更不用想像,坐在沙發上,不經意的手部動作所造成的誤判,將會是多麼掃興。因此,這類新興科技,或許在遊戲產業是一個很好的輸入方法,但要將遙控器趕出客廳,考慮目前的使用習慣以及實際執行的方式,恐怕尚須經過許多年的努力。(本文為新眾科技提供)
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