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蓝牙20年期望落空,通信技术失败多少都有类似的原因

2019-05-24 17:46 0 条评论

每台手机都有,但最少被人用到的通信技术


苹果推出了一款蓝牙耳机,它作为 iPhone 的配件面市,配有无线充电功能,造型奇特、价格不菲、销售惨淡。

它自然不叫 AirPod,而叫 Apple iPhone bluetooth headset (苹果 iPhone 蓝牙耳机)这样一个直白的名字,发布于 2007 年,配合初代 iPhone 问世。

不同于初代 iPhone 给全球通信市场带来的改朝换代的冲击,这款耳机毫无存在感,最大的价值可能是作为稀有苹果收藏品在 eBay 上流通

长得一点也不像苹果耳机的苹果耳机 来源:eBay


在 2000 年第一款蓝牙耳机诞生之后的十几年里都不太受人待见。带上偶尔还闪着光的单耳蓝牙耳机,看上去不是个司机就是特工 wannabe。《连线杂志》2009 年还调侃着道“小时候可能是看多了机械战警,以为用电子器件装饰自己是很酷的做法。我们想强调一点:一只耳朵戴着个蓝牙耳机走来走去是很蠢的行为。没有例外。”

其它问题还包括配对过程繁琐、连接中断、需要频繁充电等等。

纵使乔布斯执掌下的苹果,也没能让人接受蓝牙耳机。由于第一次试水太过失败,苹果隔了将近十年时间才推出第二款蓝牙耳机 AirPods,去年卖掉 3500 万副。

现在 AirPods 每季的销量超过其它所有蓝牙耳机之和。在蓝牙作为一种通信标准推出 20 年之后,它终于不再是人人手机都有,但只有小数点后几位百分比真在用的东西。

但 AirPods 的成功源自苹果定制的芯片、以及与自有操作系统的整合,恰恰背离了蓝牙技术最初的寄望。它不再是当初创造者们所设想的一个“连接一切电子设备的桥梁”。

蓝牙曾被视为统一通信标准的希望

科技界对蓝牙的期望,你从名字就能看出来。

1990 年代,创造一个短距离无线传输方案的想法在几家巨头公司间不谋而合地产生。英特尔内部有一个名为 Business-RF 的计划,爱立信内部有一个名为 MC-Link 的计划,诺基亚内部有一个名为 Low Power RF 的计划。三家公司做的事情大同小异,但爱立信率先完成了研究。

爱立信工程师 Jaap Haartsen 从 1994 年起就在公司内部独自研发这个项目,两年后邀请有同样想法的英特尔和诺基亚工程师一起来碰面。

而在英特尔负责类似项目的工程师 Jim Kardach 是历史爱好者,因为要和这些北欧公司合作,就买了本 The Vikings 看北欧历史。北欧史都绕不开丹麦国王 Harald Blatand 国王,因为爱吃蓝莓而将牙齿染成了蓝色,绰号蓝牙(Bluetooth)。

Jim Kardach 提议以“蓝牙”作为这一技术的代号。“Harald Blatand 国王在 10 世纪统一了斯堪的纳维亚半岛,就像我们打算把 PC 和手机用短距离无线通信技术连接起来一样。”Jim Kardach 这样对在场的工程师们说。

这一代号得到了三家公司的首肯。他们将这一技术看作电子设备实现通用互操作性的机会——不仅仅要实现手机和电脑的连接,还要实现不同公司之间产品的连接。

当时的爱立信认为,如果能实现该公司手机与耳机之间的互联互通,也许有益于提振这两个产品的销量。英特尔也认为,如果能把手机和电脑连起来,或许能够推动其 PC 销量的增长。

为了实现这一目标,他们需要为全球电子设备制造商创造一个通用的 RF 协议。但仅靠三家公司还不够,1998 年,他们又邀请了 IBM 和 东芝的代表坐下来一起讨论在全球范围内推出这项技术。

1998 年 5 月,控制蓝牙技术的蓝牙特殊利益集团(SIG)宣告成立。第一场会议的主要议程包括:共同制定一个标准的、可互操作的协议;确定这项技术必须能免费提供;确定芯片必须便宜且易于安装。

另外,这场大会也通过了以“蓝牙”作为该技术正式名称的提议,并且把 Harald Bluetooth 中的 H 和 B 两个字母的古北欧字体结合在一起,创造了蓝牙的 logo。

来源:Fabrikbrands


统一的标准激起了全行业的热情。1998 年,已经有 200 多家公司宣布了对蓝牙技术的支持,纵使它连 1.0 版本还未公布。当时,如果你在中国购买手机,有大约 80% 的可能性会买到摩托罗拉、诺基亚、爱立信之一,而它们都是蓝牙标准的参与者。PC 在软硬件领域最重要的两个巨头——微软、英特尔也参与其中。

1999 年,SIG 公开了蓝牙技术标准的 1.0 版本

2000 年,爱立信推出了全球第一部使用蓝牙技术的 GPR(通用分组无线业务)手机 R520,芬兰诺基亚,英国 Psion和日本 TDK 等几家当时的主流厂商也相继推出了搭载蓝牙的硬件产品。同年,全球有约 80 万台蓝牙设备出货。

全球第一款蓝牙手机 来源:爱立信


又一年后,围绕蓝牙的炒作吸引了超过 10 亿欧元的风险资本。从标准化到商业化再到吸引一级市场加入,仅仅用了三年时间。

2001 年,针对蓝牙技术的大部分投资来自于构成 SIG 的五家初始公司,但很多小型初创企业也投入了数亿欧元,特别是蓝牙芯片组和基站的设计者和制造商。它们中的许多是美国公司,如 Silicon Wave,Conexant 和 Tality 等; 还有一些位于远东,如日本的阿尔卑斯电气等;以及一些欧洲公司,如 BrightCom 和 Commil,以及英国的 Cambridge Silicon Radio(CSR)。

2018 年,CSR 公司联合创始人 Glen Collinson 回忆说,“蓝牙可能是全球普及最迅速的标准之一。”

在无线电领域,从制定规范到进入市场往往需要数年时间,但在市场需求的推动下,一切都被加速了。

低价的蓝牙芯片让普及变得容易。当无线芯片价格超过 30 美元时,CSR 公司产生的 Bluecore 芯片成本仅为 5 美元。这符合爱立信最初的 5 美元蓝牙芯片的畅想。几年时间内,CSR 占据了全球市场 60% 的份额。

2001 年,荷兰飞利浦半导体公司、德国英飞凌公司、美国公司德州仪器公司、美国国家半导体公司等也拥有了蓝牙芯片制造能力。PC 卡当时也被看作是一个重要领域,同年,至少有 20 家公司推出了产品,包括 3Com 和摩托罗拉。

各种想法被提出来。丹麦一家名为 BlueTags 的公司开发了支持蓝牙的行李牌和酒店钥匙;英国的 Red-M 开发出了一种系统,让医生可以根据患者的健康保险平衡医院的账户; 美国的 ZebraPass 为体育场馆开发了基于蓝牙的无线票务系统,还得到了诺基亚的支持。

当时人们设想,通过这种方式,一个设备可以通过无线链路与任何其他附近的设备进行交互。大多数市场分析师也看好这个行业。Frost&Sullivan 估计,蓝牙产品的出货量将从 2001 年的 1100 万增加到 2006 年的约 6 亿,相当于 7.88 亿欧元的收入。

Gartner 的分析师 Ken Dulaney 在 2001 年表示过高的预期可能会损害蓝牙,称“蓝牙已经越过了期望值的顶峰。”

甚至 Jaap Haartsen 本人都开始担心人们对蓝牙的期望过高。

“人们对蓝牙的潜力和可能性充满热情,但有许多期望不可能在短时间内实现。”Jaap Haartsen说,“针对新事物的投资可能在很长一段时间内都看不到回报,随着经济的衰退,许多投资都只是漫长旅途的第一步。”

20 年下来,蓝牙只实现了当初设想的一小部分

20 年后,蓝牙已经不再是一个手机厂商推出产品时需要强调的功能,而是几乎所有手机的标配。它和 Wi-Fi 一样被做成手机的标配——两种技术在手机上往往直接由同一个厂商打包提供。今天你只有买老人机才可能不支持蓝牙。

蓝牙标准经历了从 1.0 到 5.0 的复杂变化,但它并没有成为一个不可或缺的通信标准,主要还是被用在连接耳机、音箱、车载音响和鼠标键盘上。

先兆很早就有。

2000 年 12 月,SIG 联盟成员 3Com 在硅谷举行的蓝牙会议上进行了一次演示,用两台配备蓝牙功能的笔记本电脑进行通信,结果搞了半天也连不上。一年后,汉诺威 CeBit 大会上,德国技术公司 Lesswire 在会场建立了 100 多个蓝牙基站(是当时世界上最大的蓝牙网络),邀请与会者来体验无线传输,但网络一直显示不可用,工作人员在众目睽睽下鼓捣了十来分钟才连上

Lesswire 的项目经理一会儿把原因推给网络过于拥挤,一会儿又推给访客的设备没安装必要的软件。会后,Information Age 的记者写道,围绕蓝牙的热情正在高涨,“他们现在最恐惧的就是蓝牙的原始开发人员所说的是对的——蓝牙就只是适用于信息传输和联系人同步的一个电缆替换工具而已。”

现实还不如当年的“替代数据线”。蓝牙只是替代了音频线、鼠标线和键盘线而已,连手机和电脑之间传信息,基本都直接交给互联网服务来完成——任何大一点的文件,也还是用数据线或者 Wi-Fi。

蓝牙技术 1.0 - 5.0 版本的变迁


1999 年

1.0 版本发布。

使用 2.4GHz 频段。多家厂商指出他们的产品互不兼容。音频信号压缩传输,音质很差。在协议层面上不能做到匿名,有泄漏数据的危险。


2001 年

1.1 版本发布。

正式列入 IEEE 802.15.1 标准,传输率为 0.7Mbps。但因为是早期设计,容易受到同频率之间产品干扰,影响通讯质量。


2003 年

1.2 版本发布。

完善了匿名方式,保护用户免受身份嗅探攻击和跟踪,同时向下兼容 1.1 版。


2004 年

2.0 版本发布。

推出增强数据率(EDR),能够实现更快速的数据传输。EDR的标称速率是 3 Mbit/s,实践中的数据传输速率为 2.1 Mbit/s。支持双工模式,可以一边进行语音通讯,一边传输文档/高质素图片。同时, EDR 技术通过减少工作负债循环来降低功耗。


2007 年

2.1 版本发布。

将设备间相互确认的讯号发送时间间隔从旧版的 0.1 秒延长到 0.5 秒左右,从而让蓝牙芯片的工作负载降低。改善了蓝牙设备的配对体验,同时提升了使用和安全强度。


2009 年

3.0 版本发布。

新增了可选技术 High Speed,传输速率理论上可高达 24 Mbit/s,是蓝牙 2.0 的 8 倍,而 Wi-Fi 当时可以传输达 250 Mbit/s。引入了 EPC 增强电源控制技术,再辅以 802.11,实际空闲功耗降低。


2010 年

4.0 版本发布。

是迄今为止第一个蓝牙综合协议规范,将三种规格集成在一起。其中最重要的变化就是 BLE(Bluetooth Low Energy)低功耗功能,功耗较老版本降低了 90%。


2016 年

5.0 版本发布。

在低功耗模式下具备更快更远的传输能力,传输速率是蓝牙 4.2 的两倍(速度上限为 2Mbps),有效传输距离是蓝牙 4.2 的四倍(理论上可达 300 米),数据包容量是蓝牙 4.2 的八倍。Apple HomePod,iPhone 8,8 Plus 和X等已经开始使用这一标准。


甚至在配件领域,蓝牙也没能统一标准。

当你购买智能家居产品,如灯泡、净化器之类,不管昂贵的飞利浦还是便宜的小米,还是很容易会遇到 Zigbee 标准。它的中译名为紫蜂,是一种低速短距离传输的无线网上协议,多用于家庭自动化控制和工业遥测遥控领域。

当你使用专业健身器材和运动外设时,又会接触到 ANT 无线网络。不管是环法自行车比赛上记录骑手踩踏频率的传感器,还是健身房跑步时常见的心率带,基本都采用这种标准。它更多地存在于健康、运动、医疗等领域。

像罗技、雷蛇这样的高级游戏鼠标品牌,也会有自己独有的通信标准。罗技使用其专有的 2.4GHz 无线通信格式,能够创造比蓝牙更快的反应速度和精准度。

设计一个标准让成百上千硬件公司彼此兼容总是噩梦

蓝牙多年来最直接的问题是用起来太过艰难。诺基亚、爱立信十几年前就开始让手机支持蓝牙传输文件,这曾被认为是一种效率更高的通信方式,很适合当时运营商流量昂贵、彩信一条要一块钱的时代。

这种服务的前提是,蓝牙要兼容不同的手机(甚至还有 PC),以及它们上面不同的操作系统和不同的软件。协调众多硬件厂商相互支持是一场噩梦。

比如,用诺基亚的 Symbian 系统手机发送文件,文件会以短信形态出现在其它 Symbian 手机上。但如果对方用微软或者 Palm 系统手机,甚至其它厂商的 Symbian 手机,那传输基本就难以实现。

这和在 Wi-Fi 或者 4G 网络下发微信传图完全是两回事,后者是不论什么品牌、什么系统的手机都是通过基站或者 Wi-Fi 热点接入互联网,然后传输信息——两部手机并不直接连接,用什么系统什么硬件无关紧要。

于是很快,连蓝牙阵营的人也对此失去了信心。微软的无线专家 Michael Foley 博士在 2001 年称:“每个设备和每个应用程序之间的互操作性的胜利永远不会到来。”

IDC 国际数据分析师 Chris Kozup 也持悲观态度:“SIG 的成员公司那么多,每个人都会从一个稍微不同的角度来看待这种情况,结果就是一团糟。”

事实证明确实是这样。虽然 SIG 为蓝牙制定了标准以保证其互操作性,但具体落实是由世界各地许多不同的蓝牙资格认证委员会(BQB)来执行的。这给了厂商“自由发挥的空间”。

2001 年,飞利浦半导体 NV 连接产品线总经理 Gerhard Heider 承认,为了按照品牌方的要求为蓝牙配置新功能,一些 BQB 的做法超出了基准测试范围。

要减少问题就要花更多钱。想得到蓝牙 SIG 的全面支持,一个年收入一亿美元以内的企业,每年要付 7500 美元会费、4000 美元展示费(在包装盒上标注支持蓝牙),这还不包括其他明目繁多的认证,要再花至少数千美元。结果是很多配件产品没有做所有必要的认证。

作为对比,健身设备常用的 ANT+ 标准收费只需每个设备 8 美分,这也是为什么你能买到几十块的骑行传感器。

所以,关于适配的问题至今这个问题也没有解决,哪怕只是用蓝牙连连耳机、键盘也有各种麻烦。在工程师和科技爱好者出没的 Hacker News 社区,2016 年有人提出疑问:为什么蓝牙已经诞生这么多年了还是这么垃圾?评论区里,用户们分享了各种和蓝牙设备搏斗的故事,工程师们分享了自己接触到的糟糕软件和混乱标准与认证。

更重要的,硬件公司总会想象出没人愿意用的功能,这被一次次证明

蓝牙的问题不仅是能不能用的问题,还有用来干什么的问题。当年围绕蓝牙所做的应用开发大多无疾而终,千禧一代很多人从来没用过基于蓝牙的软件。

在软件时代,所有硬件厂商主导的通信技术都有过类似的问题。

今天最成功的通信技术无疑是手机上的蜂窝数据网络——3G、4G。虽然它们已经普及到了大多数人的智能手机上,但在当年由运营商决定移动互联网是什么样子的时代,人们甚至根本不想要 3G。

运营商在 2G 时代就已经建立起一套完整的互联网服务。如今我们经常使用的互联网服务,其实很多在当时运营商都有提供。

图片社交有彩信,资讯有手机报,移动支付有直接扣话费(虽然只能用来买游戏和铃声),电子邮件有黑莓和各大运营商合作的 BIS、BES,浏览器有 WAP 页面,应用商店有移动百宝箱,相对今天的互联网服务,它们什么都有,但没人愿意用。

总结下来,就是可用,但不好用。这也是为什么当时所有手机公司都得听运营商的,根据它们的需求调整手机设计、调整手机上的软件,连最大的诺基亚也不例外。

3G 到来后,运营商的思路仍然没有超越 2G 时代的水平。虽然为了竞购牌照,运营商投入了大笔钱进去,但消费者仍然没动力去使用 3G。就这样,3G 网络升级后整整 7 年毫无水花。到 2006 年的时候,整个行业在反思是不是钱花错了地方。

3G 相比 2G 最大的特点是提高数据下载速度,前提是手机里必须有好的软件和内容能激发用户去下载。运营商没能做到这一点,Google 和苹果做到了。

2008 年,伴随 iPhone 3G 问世的应用市场,让手机的用户第一次可以通过非运营商的渠道,自己挑选和下载应用。这是一个完整的体验—— 开发者开发应用,用户下载和付钱,苹果和开发者按照三七开分成。这个流程中完全不用过问运营商的看法。

在 iPhone 3G 之后,诺基亚塞班系统中的 Ovi 商店(后更名诺基亚商店)、微软的 Windows Phone 商店、黑莓 App World 才相继出现。

但最为成功的还是 Android 的 Google Play 和 iPhone App Store。借助这两家公司的操作系统和软件服务,消费者找到了使用高速网络的意义,Wi-Fi、3G 和 4G 也就自然而然地发展起来了。

在这个故事中你会发现,运营商和硬件厂商曾经有充足的时间和资金去掌握对新的通信标准的话语权,但是它们并没有。

曾经被设想在手机上解决支付功能的 NFC 近场通信技术至今也没有被推广开来,反倒是看着更没技术含量的扫码功能,在中国成为了多数人的习惯。

背靠诺基亚、爱立信诞生的蓝牙技术也是一样受制于硬件厂商的想象力,至今未创造出什么好产品,也就没有让消费者找到使用它的意义。

蓝牙这两年好用了一些,因为有决定权的厂商已经把它定位成简单的配件连接技术

2010 年,苹果的 iPhone 4 是最早采用 BLE 低功耗蓝牙技术的手机之一,之后它逐渐成为了手机业的标准。四分五裂的环境好了一些。

这也赶上了手机业洗牌。新的行业控制者苹果和 Google 对蓝牙的定位从万能通信标准,变成了只用它来连连配件。

iPhone 从来不支持用蓝牙给其他设备传输文件,Android 虽更开放一些,但 Google 原生系统也没有提供相关功能。不过,并没有多少人抱怨。因为流量已经足够便宜,Wi-Fi 传输速度更快,社交网络非常完善,没什么道理非要用蓝牙传输文件。

在连接配件的场景中,为了让蓝牙的糟糕体验可以忍受,厂商开始加入自己的芯片。

AirPods 就是很好的例子。苹果自制的 W1 芯片让 AirPods 超脱于其他所有蓝牙耳机之上,让整个蓝牙耳机市场形成了“除了 AirPods 就是二流产品”的局面。三星没有用自己设计的芯片,但它的芯片合作伙伴博通也要自己研发芯片保证两个耳塞之间的声音同步——只靠蓝牙可不够。 

更讽刺的是,虽然蓝牙平台上终于出现了像 AirPods 这样的现象级产品,但它却与该技术一开始的初衷相左。

你可以使用常规蓝牙耳机+iPhone 的组合,也可以将 AirPods 当普通蓝牙耳机搭配 Android 手机甚至游戏机来用,但 iPhone + AirPods 的组合才能提供全部功能、带来最好体验。最好的产品并不是蓝牙创造者最初所设想的一个“可连接一切的产品”,而是一个封闭生态内的产物。

在苹果的带领下,“可以连接,但是不要什么都连”成了大公司现在对蓝牙的态度。他们需要的仅仅只是自家内部产品的互相可识别即可,并且他们希望把这种隔阂当作留下消费者的壁垒。

比如 Google 的 Pixel Buds。你可以连着其他播放设备听音乐,但是你只有在连接 Pixel 手机的时候才能使用 Google 智能助理和实时翻译等功能。与 iPhone 一起使用时,Pixel Buds 则只是“普通的蓝牙耳机”。

至于任天堂大受欢迎的 Switch 游戏机,它内置蓝牙以连接手柄,但不能连接蓝牙耳机。

现在另一个由硬件公司主导的技术出现了,它会有不同的结果么?

5G 已经在路上。从运营商到芯片公司,从手机厂商到汽车企业情绪热烈。一如当年激起全球企业追捧的蓝牙。

全球都在投资 5G,中国三大运营商今年围绕 5G 的投资可能达到 400 亿人民币。华为 2018 年在 5G 研发上投入 50 亿元人民币,拿到 25 份基站建设订单,出货超过 10000 个 5G 基站。主流的智能手机厂商包括三星、OPPO、Vivo 和小米都公布了 5G 手机的上市时间表,2019 年 5G 将会是新手机的核心卖点。

但围绕 5G,消费者到底能获得什么?

3G 时代发生在社交网络崛起之后、4G 之前视频网站已经普及。5G 用什么还不知道,中美的科技巨头都没有给出令人信服的答案。

5G 比 4G 速度更快,不只是下载快、相应时间也更短。根据 GSMA 协会公开的应用场景,4G 无法满足,需要 5G 的技术有 4 种:自动驾驶、增强现实、虚拟现实、触觉互联网。



AR 增强现实和 VR 虚拟现实现在是没人用的,内容和硬件水平迟迟不能满足消费者的要求,联网是它们最不需要担心的问题;对于自动驾驶来说,更重要的显然是汽车本身的计算能力。

至于名字诡异的触觉互联网(tactile internet)。今年 3 月,解放军总医院、中国移动、华为合作了一个 5G 的远程人体手术。位于北京的医生,通过 5G 网络操纵脑起搏器,对位于海南医院的帕金森病患者进行了手术。

这似乎是一个很具有超前意义的实验,但加了挺多前提条件:没有可靠 Wi-Fi 网络;另一边有复杂的手术机器人;患者不能移动;5G 信号完全稳定……

一个看上去很棒的想法,但被建立在很多假设条件之上。就像当年的蓝牙一样。当你把所有的假设条件都放入现实之中,就不那么容易实现了。

5G 更快的速度、更短的延迟一定是趋势。但什么时候、如何才能影响到日常使用体验,就是另一个问题。

但答案反正是不太像会被通信运营商,或者只能想出“几秒下一部电影”故事的手机公司想出来。

文章来源:互联网 

原文链接:http://www.qdaily.com/articles/63997.html

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