具備 Wibree 功能之隨身通訊裝置
藍牙技術 (Bluetooth) 實現了短距無線通訊的廣泛應用,在 PC、耳機和 PDA 等應用上非常成功,但由於最初市場定位的一些原因,藍牙無線通訊技術的複雜性和隨之而來的高功耗一直是其最大缺陷之一,針對藍牙技術的缺陷,諾基亞提出 Wibree 的短距無線技術,並聯合 CSR、Broadcom、Nordic Semiconductor、Epson、Suunto 和 Taiyo Unden 等多家公司參與推廣。Wibree 使用與藍牙相同的頻帶,但發送功率較低,進行無線通訊的模組也較小,包括使用鈕扣型電池的手錶、無線滑鼠/鍵盤或玩具等,都可通過感應器與其他通訊模組傳送訊號,並達到使用鈕扣型電池供電可達數月甚至數年之目標。
Wibree 結合 Bluetooth 技術,除原本單獨 Bluetooth 工作模式,將有兩種工作模式:(1) Wibree Stand-Alone Mode,及(2) Bluetooth-Wibree Dual Mode。基本上,Master 端 (即手機端) 採用 Bluetooth-Wibree Dual Mode 工作,而 Slave 端則採用 Wibree Stand-Alone Mode 工作,各種工作模式所需之軟硬體通訊堆疊 (Communication Stacks) 如下圖所示:

開發 Wibree 技術主要的挑戰有二:(1) 超低功耗,(2)與其他無線通訊裝置 (如 Bluetooth、WiFi 等) 共同使用 2.4GHz ISM 頻段。為達到超低功耗表現,本計畫擬採取低功率通訊協定、GMSK 調變、低功率射頻模組等方案達到超低功耗表現要求。另外 Wibree 技術為降低功耗需求,將不採用 Bluetooth 之跳頻機制,但是因為與其他無線通訊裝置 (如 Bluetooth、WiFi 等) 共同使用 2.4GHz ISM 頻段,易互相干擾,影響通訊品質,原 Bluetooth 裝置在 2.400GHz 到 2.483 GHz 頻段有 83 個 1 MHz 頻道,Bluetooth 採用跳頻機制來抗干擾,Wibree 沒有了跳頻機制抗干擾,但 Wibree 規格並未提出替代方案,因此我們打算採取較前瞻的作法,運用感知無線電 (Cognitive Radio) 中 Detect-And-Avoidance (DAA,偵測及避開) 的想法,在建立 Wibree 連結時,先偵測頻段中的已被佔用的頻道,然後再選擇適當頻道做為 Wibree 之使用頻道。本計畫將進行通訊協定及系統軟體、基頻晶片設計及系統整合、以及超低功率射頻晶片設計之開發。
