身處被高科技及新興產品的包圍的21世紀.對周邊的頻繁更換的科技產品早已習以為常.因電子元件器件不斷的提高性能,可靠,穩定性及其他不斷升級的功能,使更多的科技產品及"黑科技"層出不窮.不斷刷新新的認知.對于新興產品和應用(包括機器人,無人機,自動駕駛汽車和下一代醫療設備)的晶振及其他元器件的開發,無線技術將產生重大影響.這也意味著未來五年內,產品設計師可能需要在新技術領域加強他們的技能.
市場研究公司Gartner表示,驅動無線通信技術發展的有幾個潛在的挑戰和機遇,包括頻譜擁塞,無線協議的壽命,無線安全性,邊緣計算等系統架構,功耗和成本.在上半年,中國實現5G網絡預商用,而近日,Gartner正式發布了可能在未來5年發揮重大作用的10大無線技術趨勢.不可否認這十大無線技術的無一不用到石英晶振,無論是有源晶振還是無源晶振,多多少少都會使用到.要知道.晶振可是被譽為電子產品的"心臟".
這十大無線技術趨勢是:
1.Wi-Fi
雖然Wi-Fi已存在很長一段時間,但從現在到2024年,它仍是家庭和辦公場所的主要高性能網絡技術.Gartner預測2020年Wi-Fi芯片出貨將超過15億顆.同時在使用WIFI網絡晶振的需求也呈現增長趨勢.Wi-Fi還將被賦予新的職責,比如用于雷達系統或作為雙重身份驗證系統的一個組成部分.
2.5G蜂窩網絡
5G蜂窩網絡將在2019年和2020年開始部署,需要五到八年時間完成部署.由于這項技術能夠給港口,機場和工廠等大型場所提供更高性價比的高速數據網絡,因此它可以作為一種低成本的選擇方案,對Wi-Fi進行補充.5G的一個關鍵優勢是能提供超可靠的低延遲通信,在實時性很重要的控制功能和通信應用中(如車對車和無人機)具有巨大的潛力.
3.V2X系統
傳統汽車和自動駕駛汽車必須能夠相互通信以及與道路基礎設施進行通信,這將通過無線車聯網(V2X)系統實現.除了交換信息和狀態數據之外,無線車聯網還可以提供安全功能,導航輔助,車載信息娛樂等諸多其他服務.
2019年有兩種主要的V2X技術:一種是專用短距離通信(DSRC)標準,它基于使用IEEE802.11p標準的Wi-Fi;另一種是蜂窩V2X(C-V2X)技術.用于車載產品中的元器件需具備一定的耐高溫,耐惡劣環境等特點.對于晶振而言,3225晶振是最適合使用在汽車電子領域中,也是特別要求高可靠性的引擎控制用CPU的時鐘部分.低頻晶振可從7.98MHz起對應,小型,超薄型具備強防焊裂性,諧振器在極端嚴酷的環境條件下也能發揮穩定的起振特性
4.長距離無線充電
第一代無線充電系統未能提供制造商所期望的革命性用戶體驗.就用戶體驗而言,將設備置于特定的充電點也只是略優于通過充電線充電而已,盡管有幾種新技術可以為距離一米以內的設備充電或者為放在桌面或臺面上的設備充電.
人們的期望是遠距離無線充電可以消除桌面設備的電源線.
5.低功耗廣域(LPWA)網
低功耗廣域(LPWA)網是一種適用于物聯網應用的節能型低帶寬網絡,能夠支持需要長電池壽命的設備.該網絡一般覆蓋城市,甚至整個國家等超大面積區域.目前的LPWA技術包括窄帶物聯網(NB-IoT),機器長期演進技術(LTE-M),LoRa和Sigfox.這些技術的模塊價格相對低廉,因此物聯網制造商可以通過它們啟用傳感器,追蹤器等小型低成本電池供電設備.
6. 無線傳感技術
無線信號因具有吸收和反射特性而可被用于傳感技術,無線傳感技術可用于醫療診斷和智能家居等各種應用.無線信號在機器人和無人機室內雷達系統中提供傳感功能.當有多人在同一房間內說話時,虛擬助理還可使用雷達追蹤技術提高自身性能.智能家居一般會使用到小體積晶振元件,以及一些溫補晶振元件.
7.增強型無線位置追蹤
無線通信系統對所連設備位置的感知是無線領域的一個重要趨勢.即將推行的IEEE802.11az標準將實現精確到1米左右的高精度追蹤,而這將成為未來5G標準的特征之一.
與指紋識別和慣性導航等其他系統相比,與核心無線網絡集成的位置檢測具有一些優勢,如硬件成本和功耗較低,性能更好,和精度更高.GPS定位系統采用高精度晶體振蕩器,精度越高,定位越精準.
8.毫米波無線技術
毫米波無線技術可以在30至300千兆赫頻率范圍和1至10毫米波長范圍內工作.Wi-Fi和5G等無線系統可以使用這項技術進行短距離高帶寬通信(例如4K和8K視頻流).需要更多的頻譜和更高的帶寬是這項技術的關鍵驅動因素.
9.反向散射網絡
反向散射網絡技術能夠以極低的功耗發送數據,這一特征使其成為最適合小型聯網設備的網絡.反向散射網絡的工作機理是重新調制周圍的無線信號,這對位于無線信號飽和區域并且需要相對簡單物聯網設備(比如智能家居和辦公場所中的傳感器等)的晶振應用尤其重要.
10. 軟件無線電(SDR)
軟件無線電(SDR)將無線電系統中的大部分信號處理工作從芯片轉移到軟件.因此,該無線電能夠支持更多的頻率和協議.這項技術已推出多年,但由于價格高于專用芯片而一直沒有迅速發展.但Gartner預計,隨著新協議的出現,SDR將開始普及.SDR使設備能夠支持舊有協議,并且通過軟件升級就能啟用新的協議.
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