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无线投屏技术发展趋势分析报告

发布时间:2019-08-02 来源: 责任编辑:wenwei

【导读】长距离的无线视频传输并不是什么先进技术,实际上早就实现了大规模应用,最典型的应用就是广大农村的电视信号传播。但是随着最近10年室内WiFi的普及,短距离(室内)无线视频传输却一直没有突破。最近三四年,有不少厂家都在这上面做了努力,却没有成功。那么,室内无线视频传输到底有没有市场?技术上能不能实现?采用什么技术比较好?这是很多人的疑惑。所以,在比较目前的几种无线视频传输技术方案之前,我想先花点时间论证一下室内无线视频传输的必然性,然后再说明各种技术的优劣。
 
无线投屏技术发展趋势分析报告
 
需要特别说明的是,本文讨论的所有话题都是围绕无线视频传输技术在会议室、教室等短距离的室内视频传输这一特定应用场景展开,不针对其他应用场景。
 
一、视频传输无线化
 
核心观点:移动智能终端的普及是推动室内无线视频传输发展的关键因素。
 
对于办公信息,一定需要同事之间的交流和共享;而且在讨论交流场合,也就是开会时,需要进行实时视频传输,把各自的工作成果展示在一个公共平台,与大家共享,这就是为什么投影仪得以快速发展的原因。实际上,我们可以把投影仪理解为一个实时视频信息共享工具。所以投影仪的发展证明了短距离视频传输在办公会议场景应用的必要性。
 
移动智能终端在最近几年得到了快速发展。我们每天所接收到的信息,无论是个人信息,还是办公信息,都越来越多的来自于移动智能终端。前几年移动智能终端在个人消费品市场迎来了爆发式增长,但最近两三年,随着钉钉等移动办公软件公司的大力推动,移动智能终端办公变得越来越普及。对于个人信息而言,不需要共享,所以对短距离的无线视频传输需求不大;但对于办公信息而言,肯定需要共享,所以就带来了一个问题:在开会时,怎样把办公信息从一个移动智能终端(办公终端)传递到另一个实时视频信息共享工具呢?这就需要借助于无线通信手段了。
 
我们先来梳理一下上面的发展过程:首先是移动智能终端作为个人消费品,得以快速发展;接着越来越多的人用移动智能来办公;由于办公信息需要共享,但老式的视频连接线无法与移动智能终端连接;所以开会时利用无线技术实现视频传输,从而实现视频信息共享是移动智能终端办公的唯一选择。
 
移动智能终端进入办公会议场景,会反向推动台式电脑投影、笔记本投影的逐渐减少,“幸存者”也会义无反顾的向会议无线化方向发展。因为老式的有线连接方式,无论在会议室装修,还是在会议室美观程度,还是在连接可靠性上,都存在很多问题。老式会议室本身也在寻找更加高效的解决方案。无线视频传输技术的出现,恰逢其时,可以很好的解决有线连接的弊端。
 
二、无线视频传输技术介绍
 
对于技术本身,我不是专家,所以无法从专业角度来讨论,只能从三个非专业技术角度来对几种无线视频传输技术进行简单说明。
 
一是技术风险,即从技术本身的成熟度和不确定度来分析;
二是市场应用的普及度,即从用户群体数量的多寡来分析,这个因素决定了市场规模;
三是价格成本。
 
1、5G移动通信技术
 
5G,即第五代移动通信技术。与4G、3G、2G不同,5G并不是一个单一的无线接入技术,而是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术演进集成后的解决方案总称。第五代移动通信系统是面向2020年移动通信发展的新一代移动通信系统,具有超高的频谱利用率和超低的功耗,在传输速率、资源利用、无线覆盖性能和用户体验等方面将比4G有显著提升。据说三星电子研发出的5G技术,最高下载速率达到了10Gbps/s。
 
5G技术听起来高大上,但是我认为其作为实际应用还有很长一段距离。特别是应用于无线会议这样交互性强的小场景,有太多的不确定因素需要考虑。主要有几个问题:
 
A)技术本身从提出到应用,特别是到融合,有很大的不确定性。按照主流公司的推进进度,最快2020年实现商业化,但这需要有庞大市场的基础移动通信网络的支持。要让5G技术进入到下一级室内小众电子消费品市场,由于没有大公司参与,研发投入有限,肯定需要更长时间,至少1-3年。所以,从这里可以看出,5G技术还处在快马加鞭阶段。在可预见的5年内,肯定还不会大爆发。5G技术非常复杂,D2D技术、M2M技术是否能应用于视频传输,何时开始用于视频传输,都是一个大问号。即使开始应用了,很多功能特性也会处在持续研究中,所以不确定度高,技术风险大!
 
B)移动通信技术首先就决定了所有终端都必须和移动通信公司的服务器交互,否则移动通信公司无法收费。但我们在会议室场景,根本无法想象把一份报告先通过一个5G的移动终端传递给移动通信公司,移动通信公司再传递给另一个5G接收终端,然后在投影仪上显示出来。这样不仅由于距离远会产生很高的流量费,而且有些会议室屏蔽效果好,也会导致信号不畅。尽管希望间隔10m设立一个微型基站,但要普及应用,仍需要一段很长的时间。另外,现在很多办公用电脑都没有移动通信模块,这也会限制5G技术在办公空间的普及。所以,无论是收费模式,还是信号稳定性,还是办公电脑的自带硬件配置,5G技术都有缺陷,其应用于办公会议的路途遥远且艰辛。
 
C)5G技术由于传输速率高,就要求终端的硬件配置必须与高速传输相匹配,这样又造成智能终端产品的价格居高不下。所以从5G技术商业化,到大规模应用,到价格降到老百姓所能承受的范围,必然有一个较长的时间。我以外行的身份大胆对5G产品做一个预测:2020年5G手机价格在4000—8000元/台,要实现普通办公室人群的大量使用,需要3-5年时间,即2025年才能实现普及。另外,如果运营商对5G流量收费稍高,会额外增加很高的使用成本,会议室基本上就不太可能采用该技术了。
 
所以,5G技术至少还有接近10年的时间才能到达大多数的老百姓手上,征途漫漫,充满艰辛。
 
2、WiFi技术
 
WiFi技术的普及已超过了10年,特别是最近几年,在协议、频段上都不断延展,传输性能大大提高,已经从最初的11Mbps/S提高到了现在的1.3Gbps/S。可以说,从WiFi技术本身而言,已经完全可以满足我们现阶段的大部分需求。由于大家对WiFi都非常熟悉,所以我就不多说,下面就重点分析一下WiFi技术在室内无线视频传输方面的优缺点。
 
A) 从技术风险角度考虑,WiFi技术无论是2.4G频段,还是5G频段,都实现了大规模的量产化,产品成熟稳定。目前四个主流芯片厂商高通、博通、MTK、Realtek的芯片产量都非常大,所以WiFi技术本身的成熟度没有问题。但目前WiFi主要用于异步通信领域,要把它用于同步视频通信领域,则对其数据传输速率提出了非常高的要求。根据规范和行业经验,2.4G频段,WiFi的最高传输速率为300Mbps,但实际最高速率只能达到80Mbps;5G频段,WiFi的最高传输速率为1Gbps,实际最高速率大概能达到260Mbps。要传输1080P的高清视频流,通过H.264算法压缩后,一般为8-20Mbps。所以无论是2.4G频段,还是5G频段的WiFi信道,都可以实现高清视频流的传输。另外还需要说明,802.11ac的协议并没有发展完备,一旦发展完备后,传输速率还可以提高,传输品质也可以大幅提升。比如,802.11ac最高的可用信道带宽可以同时支持8个视频流传输,这一功能对于无线视频传输意义重大。所以,从技术角度讲,现阶段的WiFi已经可以实现无线视频传输,发展后的WiFi更值得期待。
 
B)WiFi技术是目前普及度最高的无线传输技术,我们的手机、电脑、电视、公共场所用的都是WiFi。高普及度就带来了大用户群和大市场。所以从市场角度来看,WiFi技术是目前最适合作为大众化无线视频传输的技术。选择WiFi,很多智能终端都不需要增加成本,就可以实现无线视频传输。
 
C)从价格角度讲,WiFi芯片的高普及率,大出货量,就决定了它的低成本。在现阶段的无线视频传输领域,WiFi无线视频传输方案,应该是成本最低的传输方案。具体的价格来说,WiFi方案从50元到几百元不等,可选择余地大,高中低层次丰富,非常适合商业化生产。
 
3、WHDI技术
 
WHDI(Wireless Home Digital Interface,无线家庭数字接口)技术是由以色列芯片商AMIMON公司根据WHDI协会公布的WHDI 1.0/2.0标准所开发的一个全新无线视频传输协议。该协议使用5GHz自由频段,40MHz带宽,支持高频宽数位内容保护(HDCP)2.0标准,提供优质的安全性,并与HDMI完全兼容。WHDI传输距离可超过30米,并可穿透障碍物及墙壁,且延迟时间少于1毫秒,因而可实现跨房间的无压缩1080P高清画质无线影音串流应用。有优点就有缺点,所以接下来我们也按照前面说的三个方面来进行简单分析:
 
A)WHDI协议的技术风险,主要体现在两个方面。一是WHDI协议本身的硬件实现,难度非常大,小公司通常都不具备研发或二次开发的能力。另外,WHDI协议组网也很麻烦,无法实现一对多功能,这个缺陷在很多应用场景不适用;二是WHDI技术方案,目前只有一个芯片供应商,也就是AMIMON公司;芯片方案商也不多,没有太多的选择余地,这就带来一个新问题,即供应商是否可靠。据我所知,AMIMON公司对方案商断货事件已经发生了两次,一家是台湾公司,一家是深圳公司。所以单一渠道供货的风险非常高。
 
B)WHDI刚刚推出不久,在手机和电脑上完全没有应用案例,换句话说,WHDI技术对存量市场的占有率为0。如果没有存量市场,去培育一个全新的市场,风险太大,对于创业型小公司而言,完全不可行。另外,WHDI协议是通过HDMI接口输入视频信息,通过HDMI接口输出视频信息。显然,手机没有HDMI接口,所以永远不可能使用WHDI协议,这样就限制了WHDI在移动办公中的应用。它只能适用于比较小众,但需要高品质无线视频传输的场景。
 
C)采用WHDI技术方案,需要解决发射端和接收端的问题,也就是必须要开发一个发射端和一个接收端,才能把这个技术方案用起来。这样做的好处是不存在兼容性问题,传输稳定可靠。但坏处就是价格成本高,进一步限制了其用户群体。据我了解,目前点对点的WHDI产品(一收一发)在市场上的渠道价格为1800元左右,零售价在4000元左右。由于功能单一,安装不方便,频繁插拔,没有办法附加无线会议协作交互的功能,所以价格偏贵。尽管HDCP组织单独为WHDI技术设定了HDCP2.0的技术标准。即在HDCP2.0协议中,能够允许用户通过WHDI技术,实现一对多,多对多的HDCP交互认证,也就是允许一个具有内容保护协议的视频源在多个显示终端同时显示。但这样的技术方案要上万元,只有一些“不差钱”的公司才愿意接受这个奢侈的方案。
 
4、WirelessHD技术
 
WirelessHD技术,就是60GHz的毫米波无线传输技术。2013年9月,LG、松下、NEC、三星、索尼、东芝这六大消费类电子供应商巨头成立了WirelessHD小组,旨在对60GHz技术进行规范,此项技术能在客厅中以高达5Gbps的速度传送未经压缩的高清视频数据。
 
这个技术瞄准的市场是家用联网,传输延时在5-15ms,传输距离为15m,能够实现1080P高清视频的无压缩实时传输,而且有一个100Mbps的反向回传信道,用于回传触摸屏、鼠标等控制信息。
 
这个技术的优缺点与WHDI技术非常类似:
 
A)从技术风险来讲,该技术并不成熟,目前的芯片开发商只有Silicon Image一家公司。有几家方案商在跟进,但推出的产品令人失望。这个技术的风险主要有三:一是传输距离非常有限,方向性强,超过20米的距离就不稳定,也不能穿墙,不能绕过障碍物。为了扩大传输范围和距离,WirelessHD技术采用了发射和接收天线阵列,但这就造成了体积较大(通过我对实物的目测,天线阵列体积至少有15mm×15mm×5mm),无法小型化,且安装调试麻烦(需要倾斜60°,以获得最好的发射、接收效果)。二是传输视频的清晰度不如WHDI高。从传输速率讲,WHDI和WirelessHD技术都是5Gbps,清晰度应该一样才对,但实际效果并不一样。所以只能有一种解释,就是WirelessHD的成熟度不够。三是这个技术只是少数公司在推动,到底能推动到什么程度,有多少用户可以接受,无论是体积还是其他射频技术指标,都是一个大大的问号。因为目前推动这个技术的公司的状况都不太好。
 
B)WirelessHD技术在手机和电脑中的存量市场占有率,显然是0。所以,它面临的局面和WHDI一样,要用一个在存量市场中没有一点“根基”的技术去撬动一个大众市场,将非常困难。
 
C)价格方面,WirelessHD技术方案,目前是我所知比较便宜的方案。收发一对,成本价大概在600元左右,开发成产品后的售价可以与WHDI方案大致相同,给渠道商的价格估计在1500-1800元之间。但是它的问题也与WHDI相同,功能单一,无法实现手机的无线视频传输,传输的画质没有WHDI好,方向性太强,不利于实际场景的使用。所以综合这些因素考虑,这个价格还是偏贵。
 
三、总结
 
通过前面的梳理,在会议室、教室内的无线视频传输技术路线选择这个问题上,我得出了清晰的结论,具体总结如下:
 
1、无论哪一类的无线视频传输技术,只要占领了智能终端,包括手机、电脑、电视,那么就有可能是无线视频传输的主流技术。即使再有缺点,工程师会想办法弥补,用户会“忍气吞声”的容忍,没有零缺陷的产品。现阶段,WiFi是唯一的选择。
 
核心观点:无线视频传输技术只要占领了智能终端,就占领了市场。
 
2、当5G成熟后,有可能会收编所有现有的无线视频传输技术,包括WiFi、WHDI、WirelessHD、Bluetooth、Zigbee等等,特别是D2D、M2M技术,不仅仅用于物联网控制,而且非常有可能用于室内无线视频传输。
 
3、要把5G模块作为标配安装到电脑、电视上,还有很长的路要走,乐观预测,至少10年。
 
核心观点:未来属于5G,但现在属于Wi-Fi
 
 
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