超越紅外線技術　RF4CE瞄準家庭娛樂系統

圖1　家庭娛樂系統示意圖

傳輸距離限於視線範圍內  

在紅外線遙控方面，一般用戶所面臨最明顯的限制，就是它需要視線範圍內的連結。若光學紅外線接收器被擋住，紅外線訊號就會因被擋到而無法繼續傳送。此時唯有採用「人工手動」方式，也就是起身走到接收器旁，再用遙控器對準接收器，才能「遙控」操作。  

應用在遙控器的射頻技術與紅外線不同，其本身具備的物理特性，讓這些控制訊號能穿透視線範圍的障礙物，如牆壁、毯子及家庭娛樂中心。就好比無線區域網路(Wi-Fi)網路連線，其優點在於使用者不用待在桌子旁，不論走到家中任何位置，仍能維持與網路的連線，射頻技術之遙控器也具備類似特性。此外，射頻技術的傳輸距離遠高於紅外線遙控器，約達1～5公尺。具備與紅外線遙控器相同運作特性的射頻技術，其傳輸距離可輕易達到20～50公尺。依照不同的應用，僅須稍微增加功率，傳輸距離就能輕易延長。  

單向通訊可望突破  

射頻技術另一個能輕易超越紅外線遙控功能限制的特性，就是單向通訊。當視線範圍與傳輸距離的限制被克服後，使用者很快就會發現遙控器須要提供系統在被操控後的回饋訊息。例如若使用者想搜尋音響系統中儲存的某一首歌，在使用單向通訊系統時，用戶必須記得在播放目前歌曲時得按幾次「下一首」按鈕，或開啟每首歌曲試聽後，再按「下一首」按鈕。但真正最理想的情況應該是，使用者能利用捲動選單功能，或是從遙控器螢幕顯示的曲目清單中選取下一首歌曲。  

雙向通訊的另一項功能，也是每個家庭都需要的功能，亦即定位遙控器的呼叫器功能。使用者不必再花時間尋找遺失的遙控器，或以手動方式操作接受器，可直接利用遙控器的呼叫發聲功能找到其位置。  

究竟這些射頻遙控功能還能為家庭娛樂系統帶來哪些益處？以車庫遙控器為例，相信有不少駕駛出門後，在路上才驚覺不確定身後的車庫門到底關了沒。比較敏感的人，會馬上掉頭回到屋子，但其實車庫門已經緊閉。想像一下，若遙控器能顯示車庫開啟或關閉狀態，將是多麼方便？利用雙向通訊功能，這樣的設計就能輕易達成。此外，它還能變成消費者會願意升級擁有的差異化功能。  

降低功耗勢在必行  

紅外線遙控器至少每年須更換一次電池。雖然看起來尚可接受，但若考慮家庭娛樂的遙控器數量，再乘以每個遙控器所需的電池數量(通常是3號或4號電池)，全球每年須耗用數以百萬計的電池。  

此外，由於紅外線技術需要多個電池，導致遙控器本身無法縮小尺寸規格。射頻遙控器的低功耗特性，讓遙控器能採用如CR2032般體積更小的鈕扣型電池。使用單一更小的電池，排除關於電池方面的各種限制，可創造出更方便的手持式輕巧規格。由表1可看出低功耗射頻技術能輕易，並大幅地提升家庭娛樂系統遙控器的電池續航力。對於消費者與製造商而言，擁有像射頻遙控器這樣電池續航力更長的系統，的確能造就出更強大的雙贏優勢。

RF4CE一統家中遙控器  

儘管射頻擁有超越紅外線的優點，但為何至今還看不到RF4CE等新技術的全面應用？主要原因為成本(包括增加設計複雜度)以及紅外線仍為主流。

從消費性電子中製造商的立場來看，價格是最重要的考量因素，當製造商生產數以百萬計的產品時，成本越低，產品的售價就能壓得更低，而且還能維持獲利。

為因應這種情況，RF4CE聯盟正著手針對消費性電子產品發展標準射頻介面，讓符合這項標準的電子元件能邁入商品化。這意謂對射頻介面本身而言，除了少數特性能更有效率地遵循標準與規範外，亦可達到主要的差異性--價格。

第二點，也許是最合邏輯的原因，就是紅外線是遙控器通訊的實際標準。紅外線技術簡單、相對成本較低廉，而且除了極少數製造商外，其他業者大多採用紅外線技術來開發遙控器。整個通用型遙控器的市場也都根據這樣的局勢來發展，許多廠商針對通用型遙控器市場，著手開發核心娛樂系統元件的研發方案。光是這點就產生螺旋效應，讓射頻無法打入遙控器市場。然而現今的局勢已有改變，因為全球各大消費性電子製造商與其供應商持續聯手，組成RF4CE產業組織，全面升級全球家庭娛樂中心的主要介面--遙控器。  

在2009年3月，ZigBee聯盟與RF4CE聯盟聯合宣布達成一項協議，針對射頻遙控器發表一項標準規格：ZigBee RF4CE。各大消費性電子製造商藉此明確宣示射頻是遙控器的必要技術，並能以合理成本發展出實際產品，且透過公開結盟，合作推動標準化工作，持續降低目前所使用的遙控器數量。  

值得一提的是，ZigBee聯盟的多家成員廠商亦推出各種專利型短距無線解決方案，這些廠商都有充分能力發展射頻遙控器，並根據特殊應用需求推出標準型解決方案或專利型解決方案。在整體無線市場中，專利與標準型解決方案都有發展空間，但就主流遙控器而言，標準化射頻技術將是不可或缺的要素。  

(本文作者任職於賽普拉斯)