WiFi+音頻技術|盤點高通無線領域的黑科技

一直以來,高通身上籠罩著很多光環:5G通信標準的參與制定者,驍龍處理器的創造者……殊不知,高通在無線領域上還有眾多黑科技,或許你早已成為其受益者,但還未知道而已,下面我們聊的就之有關。

WiFi+音频技术|盘点高通无线领域的黑科技

投身物聯網的無線科技巨頭

據一份報告顯示,預計到2020年,中國物聯網的產業規模將會超過1.5萬億元,正是如此大的市場催生很多技術得到創新,高通也正將其在移動通信領域中的研發成果帶到更多新興行業中,比如車聯網、物聯網等新型網絡中。

目前對於很多公司或者企業來說,物聯網或網絡可能還僅僅是未來可以有效利用的潛在機會,但對於高通,物聯網和網絡已經是有所建樹的業務領域。目前,高通的物聯網芯片出貨每天超過一百萬顆,2018財年物聯網的營業收入甚至會超過10億美元。

高通半導體業務的戰略十分清晰:一方面,高通一直致力於研發智能手機所需技術,同時我們也會推動更多新興技術的發展,比如將在明年集成至商用終端中的5G技術,以及先進的射頻前端技術。

另一方面,高通也正在將在智能手機領域的持續投入、研發成果以及技術積累,擴展至更多新興領域和行業,比如汽車、物聯網、網絡、移動計算等。在物聯網領域中,高通的兩項技術也將得到廣泛的應用——Wi-Fi和音頻技術。

WiFi+音频技术|盘点高通无线领域的黑科技

我們很難想象到,高通在Wi-Fi網狀網絡市場佔據第一的位置,這項技術說起來並不複雜,就是為了解決家庭網絡信號覆蓋的問題。隨著家庭Wi-Fi應用越來越多,無線信號相互干擾,網絡佈局不科學,都影響家中的Wi-Fi信號接收,這項技術便是為此而生。

此外,高通在家庭、企業和場館Wi-Fi方面多年來一直佔據市場份額的第一;在全球藍牙音頻市場也擁有第一的位置;在智能手錶(包括兒童手錶和傳統智能手錶)以及下一代智能互聯攝像頭領域同樣處在全球領先的位置。

在整個物聯網中,無論LTE,還是Wi-Fi、藍牙,高通都有相應佈局,用戶使用的不僅是單一技術,甚至是幾種技術的組合,高通無疑擁有解決這一切的能力。而且,未來幾乎所有的物聯網端都需要不同程度的計算和處理能力,比如圖形的處理、多媒體的處理、應用的處理、信號的處理、人工智能等,並且需要建立在一個高度安全的基礎之上,高通同樣也擁有充分的計算能力,以滿足其需求。

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事實上,高通的產品線已經滿足了很多物聯網需求,比如支持多媒體、連接及高安全性等能力的先進移動SoC就使用在智慧城市的LTE聯網攝像頭中;體積小巧的,能夠提供語音輔助、交互及生物識別能力的藍牙SoC就應用在耳機中……高通能夠提供包含移動SoC(具備CPU、GPU、DSP、4G LTE和安全性等組件和性能)、應用SoC、LTE SoC、連接SoC以及相對基礎的藍牙SoC等,所有SoC均將計算能力、連接能力和基於硬件的安全性能集成其中。

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正是出色的技術,使得高通的業務已經得到長足的發展,使用其技術的客戶從2014年的500家左右,已經成長到今日的9000多家。在中國就與中科創達合作,基於高通的連接和計算平臺,將硬件、軟件和參考設計打包起來交付給製造商,用以整合的平臺技術來開發和生產自己的家用安全攝像頭或企業安防智能攝像頭產品和解決方案。與商湯科技的合作則將方向集中在人工智能上,將其面部識別的技術整合到高通的智能攝像頭解決方案中。如此,用戶的產品的方案能夠更快、成本更低地推廣市場。

目前,高通現在已經推出了三十多個非常全面的平臺,覆蓋物聯網的各個領域,比如智能攝像頭或燈泡、智能家居終端、智能手錶等等。比如高通視覺智能平臺便採用了10納米的製程工藝,主要面向需要具備計算機視覺、終端側人工智能等能力的物聯網終端;比如今年接連推出專門面向智能手錶的Snapdragon Wear 2500平臺、Snapdragon Wear 3100平臺便很受兒童手錶廠商歡迎,甚至連路易威登、萬寶龍和Fossil等奢侈品牌也達成了合作;而高通的Wi-Fi解決方案,就也就網狀網絡(Mesh Networking)平臺便能很好地應對家庭中全屋信號覆蓋的難題;高通領先的音頻技術,也已經廣泛應用在智能音箱及智能耳機,能夠提供更高質量的無線音頻體驗。

具備“感知能力”的智能家居

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市場營銷總監Ignacio Contreras講解Wi-Fi SON網狀網絡

對於中國家庭來說,越來越多的聯網終端已經給家中的WiFi網絡帶來困擾,一般家中很容易就能找出20個左右的聯網終端,每個人的手機、電視、智能音箱、掃地機器人……各種智能設計均需要聯網。而且未來數年中,這個數量還會爆發式增長,而且數據量也會隨之倍增。

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在高通不久前對中國用戶做的調查中顯示:接近60%的用戶都對家中的路由器感到不滿,其中指出的三大問題包括:第一,Wi-Fi覆蓋問題,具體來說是很多房間都無法連接Wi-Fi。第二,接近60%的用戶反映在高峰使用時間,網絡連接的性能非常差,即網絡擁擠和網絡互相干擾的問題實際上是非常嚴重的。第三,是難以在家裡增加新的聯網終端,路由器的用戶使用界面和終端接入難度都比較大,用戶體驗並不是很好。

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高通提升用戶體驗的方式便是針對不同終端的網絡管理特性、網絡吞吐量和網絡時延等方面進行分類管理:比如說燈泡的數據吞吐量極低,但對於時延的要求很高,因為當你讓智能助手開燈,你會期待燈泡馬上發亮;至於智能電視,因為需要播放4K甚至8K的視頻,它對網絡數據吞吐量的要求很高,同時還要求時延比較穩定,這樣視頻才能流暢播放。對於高通來說,對網絡質量要求不一的不同終端和諧地協同工作其實就是最大的挑戰。

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從技術角度來看,高通將其分解為4個方面來解決:連接、感知、交互和安全。連接解決不同連接技術的共存和交互;感知則是需要通過機器學習瞭解用戶的習慣和需求,這其中包含計算機視覺方面的,也含射頻感應的,特別是後者,高通曾在臺北電腦展中搭設了展示設備,可以偵測人在不同房間中的移動,並能分辨具備是人還是其他動物,可以說是非常超前的黑科技;交互則需要提供不同終端上所需的語音、動作觸覺或其他指令交互方式;而安全一直在高通打造無線網絡的最重要一環,高通能滿足網絡、終端 甚至雲端的全面安全。

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高通提出的解決方案便是Wi-Fi SON(Self-Organizing Network),也被稱為自組織網絡或網狀網絡,自從三四年前提出概念後高通便一直努力完善其硬件方案,目前主要由一套三件裝、四件裝,甚至六件裝的多臺Wi-Fi組網設備組成,其中一臺連接到上行網絡後,其他幾臺會自動組織成一個互聯網絡,家中的終端會就近連接一個特定的網絡節點。根據不同終端對網絡帶寬和延時需求的不同,用戶可以設置2.4G或者5G的不同頻段,或者接入不同網絡節點,從而提高用戶體驗提供了很多自優化的功能和空間,並能實現自修復功能。

助力滿足下一代音頻需求

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作為音頻市場的領導者,高通專注的細分市場主要包括兩部分,第一是個人音頻市場,第二是音箱市場。個人音頻的市場主要包括藍牙耳機、有線耳機、主動降噪(ANC)耳機等;音箱市場包括傳統的藍牙音箱市場、智能音箱市場,以及條形音箱市場。

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今年,Qualcomm針對音頻音響市場發佈了三個系列的產品,分別是QCC302X、QCC303X和QCC5100。這三個系列產品滿足了用戶對下一代個人音頻產品的需求。首先這三大系列產品都是單芯片設計,一顆芯片集成了藍牙的收發器、處理器、DSP、音頻編解碼器(codec)等。

在QCC5100系列產品上,Qualcomm還集成了混合主動降噪(ANC)。芯片的高度集成主要是為了滿足未來更小型產品的需求,讓客戶可以設計更小尺寸的產品,從而提高用戶使用的舒適度。三大系列產品均具備超低功耗和高品質的音樂性能,比如該方案可支持四核處理能力,即使在吵雜環境下依舊能辨識清晰的人聲或者在聽音時帶來高品質音效。另外,對語音UI和語音助手的支持,以及對於Qualcomm aptX音頻技術的支持也是其亮點。

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產品市場總監劉俊勇講解音頻技術

值得一提的是,三大系列產品還可支持 兩種真無線技術,一種是TrueWireless Stereo,另外一種是TrueWireless Stereo Plus。在使用過程中,耳機會與手機進行通信,並判斷手機支持哪種技術。如果手機是基於驍龍845、670、710移動平臺,耳機會切換到TrueWireless Stereo Plus技術。它有兩路獨立的音頻流從手機直接傳輸到兩個不同的耳機,它解決了通過人腦傳輸無線音頻信號的問題,大大提高了射頻傳輸的可靠性,在聽音時會獲得更流暢、更高品質的音樂。

當前,全球已經有數以百計的無線音頻廠商在使用Qualcomm的音頻解決方案來設計和推出他們的產品。包括雅馬哈MusicCast BAR 400、谷歌Pixel Buds、Bose QuietComfort 35 II、LG ThinQ Speaker(支持Google Assistant)、Bowers & Wilkins PX無線耳機、精冠Mavin Air-X以及OPPO發佈的真無線耳機OPPO O-Free均是其中精品。

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此外,我們需要詳細說明一下前述提及的Qualcomm aptX及近期宣佈的aptX Adaptive音頻技術,事實上,aptX音頻並非新生事物,它已經建立了非常完善的生態系統,市場接受度和品牌知名度極高,目前已經有數十億臺終端支持aptX技術。需要特別說明的是,aptX Adaptive是一種針對智能手機遊戲場景所需的低延遲技術,目標在於替代原來的有線技術,這項技術的出色之處在於能夠在傳輸速率下降時保持線性音頻品質不會有明顯的下降,而且遊戲中的時延僅為50~80毫秒(範圍取決於實現的平臺)。

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鑑於這篇文章探討的技術問題比較深入,我們已經儘可能地用淺顯的語言來詮釋。如果換一個角度,不能不說高通是一個崇尚技術的科技廠商,每個黑科技的落地均代表著它對整個無線領域佈局的深思熟慮。


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