无线，无规则 - 彭博社

在北爱尔兰北海岸的一个小村庄坎普西，高速互联网接入就像冬天的阳光一样稀少。这个小镇位于一个人口稀少的农村地区，这使得安装传统宽带技术的成本过高。而且这个小镇距离伦敦德里等大城市太远，无法使用它们的互联网设施。

不过，坎普西的人们不应该放弃希望。今年早些时候，英国电话巨头BT集团（BT）邀请了大约100名村里的网络冲浪者和其他三个农村地区的居民注册一种有前景的新无线互联网服务。BT已经安装了一系列无线电塔，将信号传送到客户家侧的小天线。该系统的速度与传统宽带相当，但安装成本要便宜得多。为什么？BT使用了更便宜的设备和一个免费的、未授权的无线电频谱部分，从而避免了数十亿美元的费用。如果坎普西的测试顺利，BT可能会在明年将该服务推广到整个英国的消费者。“这将彻底改变社会，就像1980年代的移动电话革命一样，”BT互联网运营总监迈克·加尔文说。

这只是未授权无线电频谱如何成为技术创新温床的一个例子。多年来，这些无线电频率被忽视，成为无绳电话和微波炉的孤独领域。然而，在过去的几年里，从麻省理工学院到荷兰巨头皇家飞利浦电子（PHG）的工程师们一直在努力实现对未授权无线电前沿的更宏伟愿景。这种改进促成了Wi-Fi的诞生，这种广受欢迎的无线网络技术在去年得到了芯片巨头英特尔公司的支持而迅速崛起。

Wi-Fi 只是第一步。不过，紧随其后的是四种同样创新的技术——WiMax、Mobile-Fi、ZigBee 和超宽带——它们将把无线网络推向生活的每个方面，从汽车和家庭到办公大楼和工厂。根据位于旧金山的投资银行 Rutberg & Co. 的估计，这些技术在过去五年中吸引了 45 亿美元的风险投资。基于这些技术的产品将于今年开始上市，并在 2005 年广泛可用。随着它们的推出，它们将扩展互联网的覆盖范围，创造一个可以随时随地提供连接的网络技术网。“现在你有一个装满无线工具的工具箱，可以帮助解决每个问题，无论是几英寸还是几英里，”加利福尼亚州圣马特奥的市场研究公司 Wireless Data Research Group 的总裁 Ian McPherson 说。

这些技术将为无线网络带来一个新时代。它们将相互协作，并与传统电话网络一起，让人和机器以前所未有的方式进行沟通。无论是在爱尔兰还是爱达荷州，曾经孤立的城镇的人们将发现自己拥有闪电般快速的网络连接。在高速公路上，你将能够使用笔记本电脑或 PDA 检查几英里外的天气或交通情况。在家里，沙发土豆将能够从他们的 PC 上播放电影，并将其传输到客厅的平面屏幕上——完全不需要任何电线。而微小的无线传感器将控制摩天大楼的灯光，监测郊区社区的公用事业表，甚至跟踪废水中的毒性水平。这将催生物联网，形成相互通信的智能机器网络。

未来愿景背后的技术是什么？ZigBee及其无线标准是协调数千个微型传感器之间通信的技术。这些传感器可以分散在办公室、农场或工厂中，收集有关温度、化学物质、水或甚至运动的信息。它们被设计为使用很少的能量，因为它们将被放置五到十年，其电池需要持久。因此，它们以非常高效的方式进行通信，通过无线电波将数据从一个传感器传递到另一个传感器，就像接力队一样。在链条的末端，数据可以被传送到计算机进行分析，或被另一种无线技术如WiMax接收。基于ZigBee的产品，得到了飞利浦和摩托罗拉等巨头的支持，预计将在今年晚些时候开始上市。

巨大的热点

WiMax类似于Wi-Fi。两者都创建“热点”，即围绕中央天线的区域，人们可以无线共享信息或使用配备适当设备的笔记本电脑上网。虽然Wi-Fi的覆盖范围可以达到几百英尺，但WiMax的范围为25到30英里。这意味着它可以作为传统宽带技术的替代方案，后者使用电话和电缆管道。正是早期版本的WiMax将互联网带到了Campsie。如果你在移动中，比如在车里，WiMax现在无法使用。但包括英特尔和阿尔卡特（ALA）在内的技术支持者计划在几年内推出移动版本。一个类似的标准，称为Mobile-Fi，将在两到三年内推出。它将让人们在火车或汽车上快速行驶时，以比他们今天的家庭宽带连接更快的速度上网。

超宽带服务于非常不同的目的。这项技术让人们能够在短距离内快速移动大量文件。在家中，这将允许用户将一个小时的黑道家族节目从电脑传输到电视，而无需任何麻烦的电缆。在路上，司机如果在后备箱里有他的笔记本电脑接收数据通过移动网络，可以使用超宽带将这些信息传送到前座的手持电脑上。尽管标准尚未完成，摩托罗拉已经在销售基于该技术早期版本的芯片。

现在这种创新热潮的一个原因是无许可证频谱的性质。传统上，像AT&T无线（AWE）这样的大公司向联邦政府支付数十亿美元以获得独占使用一片无线电波的许可证。这使得公司能够为其客户提供移动电话服务而不受干扰，但也阻止了其他参与者使用相同的无线电频率。相比之下，这些技术大多使用无许可证频谱。这意味着任何人——真的，任何人——都可以在这些频率上尝试他们能想象的任何想法。可以把它看作是当地酒吧的开放麦克风之夜。“有许可证的世界往往以相当缓慢的方式发展，但在无许可证频谱下，人们可以尝试其他事情，并了解到外面有一个完整的市场，”独立技术战略顾问凯文·维尔巴赫说。

Wi-Fi为这些新兴技术希望模仿的明星模式奠定了基础。一组公司聚集在一起建立该技术的标准，引发了一个良性循环。高销量降低了Wi-Fi设备的成本，低成本提升了需求，而强劲的需求又导致了更高的销量。现在，英特尔通过去年4亿美元的营销推动激发了热潮，向电脑制造商销售其Wi-Fi芯片，每个售价20美元，低于一年前的45美元。根据研究机构In-Stat/MDR的预测，今年预计将售出5400万台笔记本电脑、个人数字助理和其他Wi-Fi设备，是2002年的四倍。

尽管这些新技术充满希望，但面临着严峻的挑战。巨头们正在争夺Mobile-Fi和超宽带的确切标准，最终的解决方案可能要到2006年才能出台。在那之前，设备制造商将无法开始大规模生产，这意味着成本不会因规模经济而降低。计划在许可频谱上使用的Mobile-Fi，可能会在增加移动能力后被WiMax所取代。

更重要的是，这些创新并不是在真空中出现的。移动通信公司已经推出技术，让他们的客户能够在手机或笔记本电脑上获得快速的网络连接。这种第三代，或称3G的设备将直接与WiMax和Mobile-Fi竞争。Verizon Wireless去年在华盛顿特区和圣地亚哥安装了其3G网络，并计划在2005年底之前增加98个市场。其他移动通信公司在美国、欧洲和亚洲提供类似的服务。3G技术可能比WiMax慢，但它的优势在于可靠性和可用性。“WiMax突然间引起了很多关注，但我们已经商业化两年了，”IPWireless Inc.的市场高级总监约翰·汉比奇说，该公司制造3G设备。“我们在市场推出时间上有巨大的优势。”

即使WiMax及其同类产品能够与3G竞争，另一个挑战也在逼近：频谱短缺。随着所有这些设备开始在相同的无线频率上进行通信，它们可能会开始相互干扰。为了避免这种短缺，英特尔（INTC ）、微软（MSFT ）和其他科技公司正在游说联邦通信委员会增加频谱。他们的目标是主要的电视广播公司，包括ABC（DIS ）、NBC（GE ）和CBS（VIA ），这些公司拥有大量用于传输电视节目的频谱。联邦通信委员会长期以来一直支持无许可证频谱技术的发展，但尚不清楚委员会是否愿意与强大的广播公司对抗，尤其是在选举年。“广播公司对此非常反感，但随着需求不断上升，捍卫限制供应的政策变得越来越困难，”位于华盛顿的新美国基金会的项目主任迈克尔·卡拉布雷斯说，该机构倡导为这些新技术提供更多频谱。“从长远来看，我持乐观态度。”

自动化加速

这种乐观的一个原因是，这些技术提供的好处可能会在经济中产生涟漪效应。无线互联网承诺通过收集以前无法追踪的数据并在需要时提供信息来促进生产力。它将加速自动化，使被困在收银台后的人能够做更多的生产性工作。现在，J.C. Penney的销售人员已经使用Wi-Fi来检查库存和价格。现在，这项技术正在进入建筑、救援服务、医疗保健和其他市场。综合来看，这些技术预计到2007年销售额将达到173亿美元，而2003年为33亿美元。“工作中个人生产力的下一个浪潮与移动性有关，人们希望随时随地获取访问权限，”英特尔通信集团的执行副总裁兼总经理肖恩·M·马洛尼说。

对新技术的兴趣已有早期迹象。安多弗控制公司（BBY ）在全球安装了100,000个建筑控制系统，正在与古德曼制造公司合作，预计通过ZigBee传感器减少10%的能源消耗。在刚刚推出的测试中，安多弗在德克萨斯州的约25个酒店房间内安装了四个火柴盒大小的传感器。一个传感器放置在空调上，而其他传感器则放置在墙上，以监测房间内的运动和温度。传感器跟踪空调是否开启、房间内是否有人以及温度。数据通过传感器的接力传输到前台，前台监控温度和设备。如果某个房间变得太冷，工作人员或甚至计算机可以关闭空调。安多弗预计该系统比依赖客户自行调整控制更节能。

联邦政府对ZigBee的计划更具雄心。能源部已聘请霍尼韦尔国际公司（HON）利用ZigBee传感器帮助在钢铁、铝和其他六个行业中将能源成本降低多达15%。在今年晚些时候开始的测试中，这些传感器将安装在阿尔科（AA）、道化学（DOW）和埃克森美孚（XOM）等公司，以跟踪管道系统的能源损失并监测生产过程中的气体使用。这些过程需要大量的热量和能量将气体（如碳氢化合物）转化为乙烯，乙烯用于制造塑料。霍尼韦尔的传感器网络将能够不断监测气体的数量，而过去可能仅每天监测一次。这将使公司几乎可以立即消除泄漏或浪费。霍尼韦尔估计，这种无线技术每年可以帮助节省多达256万亿Btu的能源，超过华盛顿州去年使用的天然气量。“实时拥有这些数据是个大事，”霍尼韦尔自动化与控制解决方案部副总裁兼首席技术官丹·谢夫林说。

随着研究的继续，传感器将变得更小、更灵活。最终，它们预计将缩小到尘埃颗粒的大小。成千上万的微型传感器，或称“智能尘埃”，可能会释放到大气中，以检查从化学武器到天气变化的各种情况。“我们将使这一切成为现实，并降低成本，让人们不再犹豫使用它，”波士顿ZigBee传感器制造商Ember Corp.的市场副总裁兼ZigBee联盟副主席Venkat Bahl说，该联盟推动了这一技术的发展。

随着这些技术的交织，它们将为其他创新创造基础。随着时间的推移，手机和笔记本电脑将能够在不同类型的网络之间切换，从Wi-Fi跳到WiMax再到传统电话网络。今年，包括诺基亚（NOK ）、LG电子和三星在内的手机制造商正在为他们的手机添加Wi-Fi。这些互联网络也将为新服务提供基础。例如，电力公司可以向同意通过ZigBee传感器监测其电力使用并在高峰需求期间减少使用的客户提供折扣。

目前，先锋大学和企业已经开始通过Wi-Fi发送电话通话。达特茅斯学院去年秋季开始在大学的Wi-Fi网络上推出互联网电话服务，允许学生在校园内的任何地方使用笔记本电脑或手持电脑拨打免费的国内电话。学校的计算技术服务主任布拉德·诺布莱特（Brad Noblet）没有花费130万美元购买传统电话设备，而是仅花了35万美元购买学生的网络设备和软件。现在，诺布莱特和他的技术团队正在测试无线视频，目标是通过Wi-Fi提供有线电视节目。大学计划对有线电视收费，但由于不必维护有线、电话和网络服务三种不同的网络，它将节省开支。“这项技术比传统设备灵活得多，”他说。

在Wi-Fi取得成功后，英特尔正在尝试用WiMax实现同样的效果。根据研究机构ABI Research的估计，当WiMax调制解调器在今年年底上市时，价格可能会在450美元左右。这远高于宽带调制解调器或3G手机卡的成本，分别为50美元和200美元。但WiMax预计将达到每秒5到10兆比特的速度，超过3G的每秒300到500千比特和传统宽带提供的每秒3兆比特。英特尔、西门子（SI ）、阿尔卡特（ALA ）和摩托罗拉（MOT ）最近都宣布将制造WiMax设备，他们押注能够刺激需求并迅速降低调制解调器价格。英特尔计划在2006年之前在笔记本电脑中嵌入WiMax芯片。

WiMax设备的需求出现了早期迹象。这项技术正在由AT&T和BT进行测试。美国无线在线公司（UWRL）的首席执行官道格·基尼（Doug Keeney）计划在今年在路易斯维尔推出WiMax设备时花费约250,000美元。这个费用比他在其他城市建设城市Wi-Fi网络的成本低了约50%。他打赌，在一年左右的时间内，调制解调器的价格将降至100美元。这将帮助他将消费者的订阅价格从29.95美元降低到19.95美元。“这将使我们能够增加市场覆盖率和连接，使我们更具竞争力，”基尼说。

WiMax在地方层面也引起了兴趣。俄勒冈州的波特兰州立大学和俄勒冈健康与科学大学两个月前开始部署一个结合WiMax和Wi-Fi设备的网络。四个WiMax无线电正在屋顶上安装，以便为可接触的笔记本电脑和城市中分布的其他Wi-Fi中继天线提供宽带无线接入。该设备能够处理语音和视频，将由大学和当地消防部门测试六个月。然后，目标是让任何想要使用它的市民都能访问该网络。“这将使网络的触角以一种可负担的方式扩展，”帮助部署这个新网络的奈杰尔·巴拉德（Nigel Ballard）说，他在波特兰推出了120个免费的Wi-Fi热点。

大梦想？当然，但这正是随着WiMax、ZigBee和其他新兴无线技术的发展而开始形成的思维方式。这些无线电波对所有人开放。

作者：希瑟·格林

与罗杰·O·克罗基特在芝加哥，史蒂夫·罗森布什在纽约，凯瑟琳·杨在华盛顿