无线充电器技术原理简介

无线充电器技术原理简介 - 无线充电技术利用了电磁波感应原理，及相关的交流感应技术，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的的一项技术， 用户只需要将充电设备放在一个“平板”上即可进行充电，这样的充电方式过去曾经出现在手表和剃须刀上，但是当时无法针对大容量锂离子电池进行有效充电。无线充电器技术原理构图如图2所示 最初由英国一家公司发明了一种新型无线充电器，它看上去就像一块塑料鼠标垫，这个“鼠标垫”里装有密集的小型线圈阵列，可产生磁场，将能量传输给装有专用接收线圈的电子设备，进行充电。接收线圈由磁性合金绕以电线制成，大小和形状都与口香糖相似，可以很方便地贴在电子设备上。将手机等放在垫上就能充电，并能同时给多个设备充电。 无线充电技术此前已经出现，但这项新发明更为方便实用。手机等设备只要贴上接收线圈，放置在“鼠标垫”上的任一位置都可充电，不像以前的一些技术那样需要精确定位。几个设备同时放在垫子上，可以同时进行充电。充电器产生的磁场很弱，能够给设备充电但不会影响附近的信用卡、录像带等利用磁性记录数据的物品。电磁感应无线输电技术(无线充电技术) 电磁感应无线输电技术已经在诸如电动牙刷等小功率产品上获得了应用,但更大功率的传输目前还不现实。Intel日前则在会场上演示了无线公供电驱动一枚60W电灯泡。该项研究是由Intel西雅图实验室的Joshua R. Smith领导的,部分技术基于麻省理工学院物理学家Marin Soljacic的研究。可以在一米距离内无线给60W灯泡提供电力,效率高达75%。Intel首席技术官Justin Rattner表示,未来可以将无线充电装置安装在办公桌内部,只要将笔记本或PDA等电器放在桌上就能够立即供电。 无线充电技术利用了电磁波感应原理，及相关的交流感应技术，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的的一项技术， 用户只需要将充电设备放在一个“平板”上即可进行充电，这样的充电方式过去曾经出现在手表和剃须刀上，但是当时无法针对大容量锂离子电池进行有效充电。无线充电器技术原理构图如图2所示无线充电器的发展现状及前景展望如果电磁学之父迈克尔法拉第可以乘坐时光机来到21世纪，毫无疑问他将对iPhone肃然起敬。但当他连续五个小时使用触摸屏浏览网页、打电话、玩游戏，在利用卫星定位仪确认自己所在方位后，他也会陷入难题：为什么，所有这些先进技术和交流方式，这样一个尖端产品还是需要塞到充电器里去充电？如果移动设备可以利用空气中的信号打电话浏览网页，那电为什么不可以？很多消费者和手机制造商经常这样问自己不过无论是新的还是早就建立的技术公司都还没找到答案。对于那些一直关注电子行业的观察家来说，无线充电器的承诺听起来十分得熟悉。2004年的时候，一家英国的技术公司Splashpower对电子消费公司的无线充电器表示了“非常强烈”的兴趣。基于法拉第19世纪发现的电磁感应原理，这个公司的“Splashpad”包含了一个当电流通过时可以制造磁场的线圈。当带有同样线圈的移动设备靠近那个无线充电器，之前的过程就是倒转，磁场就会为第二个线圈提供电流，这样就可以做到无线为设备的电池进行充电。不幸的是，虽然法拉第的电磁感应原理在测试的时候站得住脚，Splashpower还没有直到去年宣布破产的时候都没有推出过一个产品。图1 无线电充电器技术原理框图由于操作建议而且规模容易控制，电磁感应仍然是现在研究无线充电器公司的技术选择。不过，正如Splashpower发现的那样，理论是不能直接转化为赚钱的工具的。对于公司来说其中一个主要的难题就是要说服制造商们将他们的组建做的与他们的设备一致。不过后来他们做了一些有意义的改进。第一个是2008年成立的无线电协会，这个协会致力于为无线充电感应建立一个统一的标准，然后才能研制适配器。（这个模型有点像是蓝牙，一种小范围的无线技术，现在很多手机都有。）这个新协会的成员包括大的电子消费公司，例如飞利浦和三洋，也有芯片制造商，德克萨斯仪器公司。协会主席也是飞利浦标准化指挥官的Menno Treffers说全球标准是对无线充电器适配器唯一最重要的要求。飞利浦是少有的几家拥有无线充电设备业务的公司比较著名的有，电子牙刷还有一些叫“亲密的双卡信息”。不过Treffers先生承认更多的合作需要保证各种不同的设备，比如手机，笔记本电脑和数码相机，都可以共同使用同样的充电器。以前充电无线设备供应商之间的强烈竞争也加速了无线充电器的研究。在今年的电子产品展览的明星，这个展览每年都会在拉斯维加斯举行，Pre，Palm生产的先进的小巧的智能手机（如上图）。这个手机拥有标准技术的特征触摸屏，无线上网，全球卫星定位系统，蓝牙和内置摄像头Pre还有一个可供选择的充电设备，叫做触摸石，就是利用电磁感应原理无线为设备充电。当设备放在垫块上，两个仪器就会通过内置感应器识别对方。垫块里面的磁铁就会将手机与垫块吸附在一起然后进行充电。Palm并不是唯一一家在拉斯维加斯推出无线充电器的公司。Fulton创新公司，无线电协会的拎一个成员并且是Splashpower资产的买家，利用这次展览揭开了一系列的产品，这些产品包括在开车的时候可以利用车内的安装的带有感应线圈的控制设备无线为移动设备充电。（宝马公司说将会在韩国推出的7系车内就会有一个专门为三星手机设置的无线充电器）而Bosch公司的经过改良的工具箱则展示了无线电充电器设备的潜力。其他一些正在进行的家庭设备包括将充电器植到厨房的灶台里，这样就可以无线使用搅拌器和其他设备。Fulton创新公司的Bret Lewis说他们公司的技术也可以用在工业设备上，或者为电动汽车充电。人们关注手机，笔记本电脑和其他耗电产品虽然只是暂时的，但他将2009年视为“ 无线年”。虽然这个看起来可能有点过于野心勃勃，不过现在发展的三分之一表明将感应充电转化为商机可能并不遥远了。2008年11月的时候，德克萨斯仪器公司宣布与Fulton创新公司结合“来加速发展有效的无线电解决方案”。为世界上很多领先的手机公司制造商提供手机组件德克萨斯仪器公司，正在为支持Fulton创新公司发展的技术研究带有完整线路的产品，目的在于减少无线充电器所需要的组件的花费和大小，并且让设备使用者用起来更简单，并尽快适应他们的产品。“从一个半导体和电力管理观点来看，我们正在做的无线充电器是一种自然的延伸。”Masoud Beheshti说，他是德克萨斯仪器公司的电池充电主任。他预言，像蓝牙，无线充电器在逐渐被广泛应用之前，将最先出现在高端设备上。无线充电设备是基于电磁感应的思想主导着市场，一些在短距离和长距离内交换电力的可供选择的技术也在发展。总部在科罗拉多州的WildCharge已经开始销售一些无线充电设备。这种设备是用比较便宜的不过很简易的方法，就是将移动设备与一个特制的链接通过四个具有传感性的金属钉来制造电流。（如图）。WildCharge和该技术的持照人发展了一些可以替代流行电子设备的后备品，这些设备包括摩托罗拉的RAZR手机和Nintendo Wii电子游戏管理者和索尼游戏机3。即使这些设备过时了，这两个家伙都能建立与发射台建立直接的电子联系。这个公司还发明了主意红黑莓智能手机特别“皮肤”，这样他们也可以不需要充电器就给手机充电。虽然他们可能没有运用感应的“wow”因素组合，这个连接避免了设备和垫块之间“握手”的需要，只需要在充电开始之前利用特别的方式将设备和垫块连接在一起。另一个系列的想法是长距离无线传输电力，这个方法可以让我们连充电器都丢掉。这个技术就是利用从收发台发出的收音机电波和广播的能量，还有天线发出的能量，来制造电。利用被动电的方法是从水晶收音机上发现的，这个方法在很难换电池或者充电的地方的短距离实验成功了。问题是长距离的通过强烈的电波来为手机和笔记本电脑充电可能对人体健康有害，而且理论上很难实现。然而一个总部设在宾夕法尼亚州匹兹堡的Powercast的公司，发明了一个可以在一边运行的情况下一边做事情并且维持在安全的电力水平的无线电产品。在不超过1.5米的范围内，这个技术可以用在低电压的灯光系统上；而在超过3米的范围内，电波可以为细流充电提供电为电池重新充电；而在超过差不多7.5米的时候，就可以为无线传感网络充电了。公司称这个产品可以提供的电量“在米以上毫瓦”，“在厘米以上瓦”。虽然PowerBeam做了另外一个尝试，这个实验在硅谷开启。该技术利用激光从一个地方发射到另外一个地方，不过这个办法有太多需要面对的困难。PowerBeam说低的激光电力密度和一些列的保护措施保证了人们可以在规则允许的情况下不受辐射。有这么多的公司在为无线电而努力，还要有多久才能有答案？根据Forrester的顾问Charles Golvin，需要考虑的其中一个重要的部分就是让制造商们放弃划算的产线经济。他说，很多手机制造商们利用他们专用充电器来留住顾客，于是人们更可能去买那些在他们家里或者在办公室，车里已经有的充电器。这个可能会导致他们不愿意去使用常用的无线充电器标准。不过Colvin先生认为强烈的建议可能会使无线业务需要更长的普及时间。山顶和海槽市场调查公司Gartner的Stephan Ohr认为对无线充电器的展望具有现实意义，不过广泛传播的路途可能不像行业所预期的那么容易。为了流行起来新技术一般都会经过一个“期望过大”的阶段，不过以没有获得关注告终。在通过了“沮丧的海槽”，在期望回到比较合理的水平之后，才会被大众所接受。而谈到无线电充电器的时候，Ohr先生认为大概需要3到5年的时间。不过现在比较重要的是什么时候，而不是是否，无线电充电器会成为主流。而如果真的到了沮丧的海槽为他们自己寻找出路的时候，或许他们可以从法拉第那里得到鼓励。他注意到“没有任何事情因为太奇妙而不能成真，如果他已经遵守了自然的法则。”甚至利用无线电充电的iPhone。无线充电技术市场前景分析Strategy Analytics 手机元器件技术服务发布最新研究报告“结合使用快速充电技术，无线充电市场规模潜力将翻四倍”。 报告指出，两种新手机技术“无线充电”和“超级电容器”的兴起，将有可能在改进手机充电体验上提供非常大的市场规模潜力。如果结合使用这两种技术，且定价适宜的话， 到2014年，22%的售出手机将会采用无线快速充电解决方案。分析认为，Palm Pre 的无线充电解决方案价格太高，在没有结合使用超级电容器的情况下，为用户带来的收益很小。结合使用超级电容器和无线充电技术，便能形成优质解决方案，以解决很多手机用户都在经历的越来越严重的电池能源缺口问题。Strategy Analytics 手机元器件技术服务总监，本报告作者 Stuart Robinson 评论道：“Strategy Analytics预测，无线充电解决方案的价格到2014年将下降至15美元左右；如果结合使用超级电容器用以快速充电，将会大大提升无线充电的用户价值。”Strategy Analytics 战略技术副总裁 Stephen Entwistle 补充道：“超级电容器已经出现多年，只是现在才被引进到手机中，主要用于照相机闪光应用中，其短时间内提供高功率的能力非常理想。Strategy Analytics 认为，这项技术日臻成熟，正好成为无线充电器的补充技术。”功率计与驻波表天线系统的驻波比的大小对发射效率有很大影响，驻波比过大就会有很大的功率被反射，在馈线中有往返传输，造成额外损耗，或者异常电压或者异常电流，是发射机不能正常工作甚至损坏。 衡量反射大小的量称为反射系数，常用或表示，为了讨论简单，我们假设负载阻抗为纯电阻。反射系数定义为：反射电压波比入射电压波。参考图1，还可定义为下式：=(RL-RO)/(RL+RO) 其中，RO为传输特性阻抗,RL为负载阻抗。 当RO=RL,则=0,称为匹配状态。如果RL为开路或短路，则分别等于+1或-1,称为全反射。 用反射系数可以完善地描述传输系统的匹配状态，但测量其驻波比（SWR）更为简单和直观。 我们知道，在匹配状态下，高频电磁能量全部流入负载，不存在反射。这时传输线上的各个位置上的电压振幅不变，不存在驻波，称为行波状态。因而在失配时，由于有反射波与入射波在传输线上互相叠加，使线上各点的振幅呈现有规律的起伏，称驻波状态，如图2所示。 驻波比定义为：SWR=U最大/U最小 ，SWR与的关系为：SWR=(1+)/(1-) 当无反射时，SWR=1, 当全反射时，SWR=。 当RO=50时，则RL=100或RL=50都会使SWR=2,此时，=1/3，相当于有1/3的入射电压被反射回来。 测量驻波比的方法有测量线法、反射计法、网络分析仪法及高频阻抗电桥法等，但这些仪器往往不适于在线连续测量天（天线）馈（馈线）系统。专用于测量天馈系统的仪器是驻波表及功率计。下面就介绍这种仪器的原理、制作、校准及其使用方法。 驻波表是基于交流电桥的原理，与常规电桥不同之处是：驻波表是按被测传输系统的特性阻抗值（例如50）而设计的；它可以读出入射功率和反射功率，可以串接在发射机与天馈线之间而不必取下来。其基本原理如图3所示。 交流互感器T为电桥的一个臂,C1和C2组成的分压器为电桥的另一个臂。跨与C2上的电压与传输线上的电压相同。如果所加负载等于电桥的设计电阻值，则C2及R上的电压相等，相位相同，于是高频电压表指示为零(即SWR=1)。这时，电桥满足了平衡条件。 由于分布参数影响设计的准确程度，常选C1或C2为可调电容。 当所接负载偏离电桥的设计阻抗时，电桥平衡条件会因Z的改变而被破坏,电表就产生读数。这个读数和反射电压的绝对值有对应关系。 为了读取入射电压只需将互感器的次级反接。如果电压表是按功率刻度，则此表即可测量入射和反射功率了。净功率为两种功率之差。测量SWR时首先置于入射功率测量状态，调整表头的灵敏度使指针指向满度，然后置于测反向功率状态，则可在表上直读SWR值。SWR=(入+反)/（入-反） 实际的SWR表有许多方式，常见的有三种：一种是利用磁环绕制成互感器的方式，即集总参数方式；第二种是用印刷电路板的微带线方式；还有一种是同轴线方式，后两种称为分布参数方式。 磁环互感器式驻波表的实际制作： 图4是典型电路，虚线上部为取样部分，所有引线要求尽可能短，并且最好放在屏蔽盒中。虚线下面为指示电路部分，这部分对有不同方式的SWR表没有大的区别，其结构可以任意，甚至可以放在另外一个机壳中。这种表可以工作在1.5150MHz范围,功率量程可以设置为10W、100W、1000W等。 制作要点： 互感器是一只内径约为8的高频磁环，套在一小段同轴电缆之上，电缆的芯线直接焊在同周电缆插座上，同轴线的外导体只起屏蔽和去耦作用，而不应流通高频电流，必须仅某一端接地。 磁环上均匀的用0.6漆包线绕20匝左右。二极管必须采用锗高频管或正向压降极小的热载流子二极管，如采用硅管将对低功率状态下小的SWR反应不灵敏。为了能够测量SSB时的峰值功率，电路中采用了6.8F的滤波电容，此电容可在510F间选用，但要求两支电容容量相同。本表可以采用一直流表头用单刀双抛开关切换，也可以选用双表针表头。这种表头有两个表心，一个指示正向功率一个指示反向功率，两只表头的交点可直接读出值SWR，十分方便。 此实际电路与前述的原理电路完全一致的，只不过利用二极管和表头组成的检波电路充当高频电压表，又利用高频扼流线圈RFC检波得到的直流电压引到表头一端，一方面将电表电路与高频部分隔离，避免了电表引线等分布参数对电桥的影响，另一方面为二极管电流提供正常的直流通路。同时，巧妙地设计了正反向测量共用一个互感器次级。 C4上的直流电压，是R上的高频电压与C4上高频电压之和的检波结果，它反应了入射电压的大小，从而可以在表头上读出入射功率。 基于互感方式的SWR表有很多电路。 图5为一种互感器次级采用中心抽头（双线并绕）的电路，与图4区别之处在于二极管检测的高频电压是C2上的电压与次级电压串联相加的结果。由于二极管仅有一端处于高频电位，因此节约了两只高频扼流圈。 图6是利用了一只高频电压互感器替代了电容分压器，其平衡条件为：N1/N2=R/Z。可见，欲制作50的SWR表，可采用两只相同绕法的互感器，并使R=50即刻。本电路十分简单，并且不需调整，常在商品收发讯机上采用。图7是它的变形。 图8为图7的实际结构图，可供实际制作参考。此外尚有3支互感器的电路（如：日本的W520）如图9。 互感器方式由于受引线及磁环互感器特性的限制，因此在VHF频段以上几乎无例外的采用匹配良好的微带线定向耦合器式电桥。这种SWR表十分简单，它的取样电路是在一小段微带传输线的两侧各放置一条平行的短印刷线段，如图10所示。 此种电路的中心线与两侧平行线间存在有分布参数的互感与电容，其原理不能用集总参数电路的分析方法来描述。 VD1用来检测正向电压，VD2用来检测反射电压。电桥对指定阻抗的平衡是靠端接匹配假负载时调整R2值使反向表头指示为零的方法。然后将电桥反过来用同样方法调整R1。R1与R2的数值在50170之间，取决于两条耦合线与中心导体的耦合程度。 在HF频段,由于频率低故对于微带线是否严格匹配要求不高，故可以用单面电路板印刷电路，不过当耦合段尺寸不够大时，低频端的灵敏度将很差。而对于VHF、UHF则必须采用双面电路板认真设计，使微带线系通本身的特性阻抗等额定阻抗50，否则驻波表本身就又很大驻波比，而不能使用。 下面简要介绍一下这种定向耦合器的原理。 在一导电平面上排列两条平行导体，如图11所示。主导体上的电流I将在检测导体上感应一个电流Im。Im的大小与检测导体的外电路有关。两导体之间由于存在电容耦合，还要形成第二部分电流Ic。其结果是在主导体中向右的正向波将在检测导体中产生向左传播的波。由于此感应出来的波与正向的波的方向相反，故此种耦合称为反向耦合。因此在检测线的左方用二极管可检测到输入电压。目前大部分VHF、UHF驻波表都采用此种电路，其频率可达到GHz量级。 由于微带线在传输大功率高电压时不宜采用印刷电路的薄铜箔，故有些商品驻波表的中心导体采用架于电路板之上的粗圆导体或铜片，也可以用特殊设计的铜线或铜片，而两侧的检测线仍为印刷线。 还有一种SWR表是采用一小段同轴电缆线，在外导体铜网中穿入两条导线作为检测线，其原理和上述方式完全相同。导体的长度与频率有关。过短的线会使低频段灵敏度降低，从VHF段到HF的中段，通常在数厘米到十数厘米之间。这种法既简单又方便很适合业余制作，但准确度不易控制，商品中未被采用。 下面介绍有关使用和调整的问题。 驻波表在制作好之后首先要验证对于匹配负载是否平衡。简单的是用端接匹配负载来检验来检验指针是否为零（SWR=1）的方法只能说是初步试验，因为在小的驻波比的情况下，反射电压很小，检波电路由于二极管起始压降很小而造成死区，十分不敏感，也就是说，仅采用标准负载的方法调整，其结果是粗略的。最有效的方法是用一个25和一个100的负载（两者的SWR皆为2）来试验SWR表，要反复调整SWR表中的所有有关元件数值，例如调分压电容或电阻，直到两者读数相同为止，这时SWR表才做到对称与50。 然后开始给表刻度，为此要制作数只不同驻波比的负载。对于业余爱好者来讲可只刻上SWR为2及3两个刻度就可以了（有些商品表在大于3事业不再给出刻度并染成红色，用以说明大于3的天馈系统是不正常的系统）。为此，可用大瓦数的碳棒、金属膜或碳膜电阻来端接。其数值如下表： 注意：用电阻丝绕制的背釉电阻、水泥电阻，因其电感太大，不能使用。自制假负载时，应尽可能减短引线长度，并用数值并联的方法，以减少杂感同时加大功率承载能力。即使如此，用电阻自制的假负载在VHF波段也是很不准确的。可以用一只准确的驻波表来校准自制的表，但不要采用两只表串接在一起的方法，而应分别测量，这样可以减去因串接而引入的误差。 校功率刻度时也不要用两表串接的方法。在使用驻波表和功率计时应注意： 测量天馈系统的驻波时，应在较大输出功率下进行，因为在较小功率下其结果将偏小。 由于这种表的功率刻度是在额定负载下定度的，因此测输出功率时必须在同样负载下才正确。 这种表的功率测量往往有较大的频响误差，频率升高时，读数偏大。 利用驻波表可以进行自制天线的调整工作。通过在不同频率下测量天线系统的SWR，找到天馈系统的最小驻波比频率，从而找到调整天线尺寸的依据。 有了驻波表之后可以很容易的为自己的天线系统配上天线调配器。 如果你的天馈系统是75的，应该自制一台75的驻波表。否则，当用50的驻波表测量时，得到的SWR=1.5才是正确的。10种常见无线技术详细介绍之一：WAP技术和开发要点 移动设备（诸如智能电话和PDA）正在被充分应用到企业应用架构之中。这种想法最初是逐渐潜入人心的，但是发展趋势却显而易见：企业用户正在将移动设备运用到日常工作当中。这就是结构设计者在勾画应用于整个企业的程序结构时需要考虑将Java运用到电话中（甚至给手机配备基本的上网功能）的原因。 基于Wireless Application Protocol （WAP）技术的具有浏览网页功能的手机在北美和欧洲一带逐渐流行起来。WAP是由无线应用协定论坛（the WAP Forum）发展并流传开来的，该论坛是由一群无线和通讯产业的公司组成，发布了能够在无线设备上所使用Web内容和应用的“产业标准” 规范。于近期被认可的WAP版本是2.0版，但要到2003年我们才可能看到支持该版本的手机批量问世。目前，WAP1.1和WAP1.2.1版本是最为流行的。 WAP开发要点： 在企业Web应用程序中将诸如电话和PDA等基于WAP的设备作为最终用户。 虽然通过使用HTTP和HTML等著名的协议会使WAP2.0开发更容易些，但近期内我们仍需要以WAP1.x为途径进行开发。 编写服务器端代码使其可以生成HTML和WML，同时也要考虑屏幕大小和数据流量。 虽然有可用的代码转换器及HTML和WML间的转换器，但很少能够将设计漂亮的HTML页面转换成同样漂亮WML页面。你需要有特殊设计的中间件或使用系统自带的XML/XSL解决方法。 WAP Forum 在设计1.x版本的时候是经过深思熟虑的，但它和我们熟知和喜爱的3W协议 （比如HTTP， SSL 和HTML）并不兼容。WAP1.x堆栈被定义为五层，自底向上依次是：WDP （Wireless Datagram Protocol）， WTLS （Wireless Transport Layer Security）， WTP （Wireless Transaction Protocol）， WSP （Wireless Session Protocol）， 和 WAE （Wireless Application Environment，包括 Wireless Markup Language 或 WML， 以及 WMLScript ）。每一层都和3W堆栈层面大致吻合：WDP-IP， WTP-TCP， WTLS-SSL/TLS， WSP-HTTP， 以及WML-HTML. 2002年，WAP Forum引入3W协议并将其加入WAP堆栈当中。如今WAP2.0开发者能够象使用WAP 1.x协议一样运用TCP/IP， HTTP和SSL， 以WAP2.0电话为目标进行开发。虽然现在难以确定这种双向方法是否可行，这种做法无疑使WAP与World Wide Web Consortium 和IETF（ Internet Engineering Task Force）的建议和标准更好的同步。WAP协议和3W协议的合并将很可能使无线Web应用更容易投入使用，但是如何设计一种可以良好运用于大或小的 form factors的程序显示还是具有一定的挑战性的。Web设计师不得不用一种不同的方法在小型设备上进行页面设计，同时平衡移动设备的优点（诸如轻便性，及时性和位置识别性）和缺点（诸如传输速度慢，显示屏太小，以及输入法笨拙等）。 之二：移动标示语言和开发要点(SMS) 移动标示语言（Mobile Markup Languages），建立并传送信息到移动设备上（例如Web电话，传呼和手持设备）的过程和将其建立和传送到台式电脑或其他Web应用程序的过程相似。当然它们也有重要的差别。开发者必须因为移动设备屏幕更小，内存更小，计算能力较弱，以及数据流量更小而做出各种权衡。因此，许多传送到移动设备中的内容没有象在Web的目前标示标准HTML4.0的版本中那样被完全格式化。这里有三种被推荐的替代方法： WML Compact HTML （cHTML） XHTML Basic 及 XHTML Mobile Profile WAP是一套包含WML的协议，它符合XML1.0标准。WML是一个由WAP Forum设计并实施的全球工业标准。WAP2.0中对WML和低层传输协议进行了重要改进。WAP Forum设计的2.0版本将适应W3C中关于HTTP 和XHTML的标准，安全性更好，更新后的用户界面和输入法将跟上移动电话硬件的飞速发展。 移动标示语言开发要点： 应重新设计内容和应用，尤其是面向移动设备的。 应通过平衡移动设备的便携性和屏幕大小以及数据流量而突出其特性。 应使用中间件和服务器端生成动态页面来支持多种标示语言。 cHTML是由Access公司推出的一种标示语言，于1998年被吸收成为W3C标准。cHTML因其用在日本DoCoMo公司提供的时下流行的i- mode无线Web服务中而名噪一时。cHTML和HTML结合使用让i-mode应用发展得以轻松入门。结合DoCoMo公司的低成本B2C传输费用和 i-mode在年轻人当中的声望，cHTML的成功指日可待。 目前，cHTML和WML两种语言处于竞争状态，CHTML的优势是普及广，而对WML来说，作为XML语言的实现者以及被设备制造公司和内容供应商广泛采纳则是其优势所在。如今，cHTML和WML被溶入了结合所有最佳标示选项的HTML新版本XHTML Basic 和 XHTML Mobile Profile.XHTML Basic 语言规范的制定者来自于各大公司，包括Openwave（P支持WML），Access Co. Ltd. （支持cHTML）， W3C （从 XML 和 HTML 的角度出发）， Sun， Ericsson， 以及Panasonic. XHTML Basic是XML中对HTML4.01版本的实现。XHTML花费了相当长的时间改进了在HTML规范中的许多模棱两可的问题。在XML的严格引进下， XHTML给浏览用器及其他浏览设备提供了清楚的页面输出导向，并允许使用“模块”组件选择处理浏览器性能的变化。XHTML是HTML的接替版，在未来的版本中所有的浏览器都将支持XHTML. 2000年12月，W3C发布了XHTML Basic 规范作为限定资源设备的推荐规范。2001年，WAP Forum 和DoCoMo正式采用XHTML Basic作为未来浏览器开发的基本标示语言。XHTML Basic是通过使用XHTML模块来实现的XML文档类型，这些模块是构造XML文档类型的“积木”。XHTML Mobile Profile是增加了用于显示元素和内部style sheets模块的XHTML Basic的扩展集。 符合WAP2.0技术的设备将通过同时支持WML 1.x 和 XHTML Basic或通过实现XSLT转换来和WML1.x向下兼容。符合XHTML Basic规范的WAP2.0设备将具有先进的用户界面，动画效果，弹出式菜单以及颜色，这些将使得WAP内容与i-mode 内容一致。另外，Access公司和DoCoMo已就向XHTML Basic规范靠拢方面达成部分一致。 之三：多模式标示语言和开发要点 多模式标示语言（Multimodal Markup Languages） 对无线Web程序的开发者来说，最难的一关是设计用户输入法以及在设备上显示出信息，这在很大程度上是一种使用性能大挑战。对许多缺乏耐心的人来说在电话的数字键盘上打字是最为乏味和痛苦的。而且，电话机以及手持电话的屏幕太小也会使信息难以阅读，并给大量信息的显示造成一定困难。 现在有一种方法可以使这种情况得以改善，它可以在一定程度上解决问题，而且效果非常明显：使用语音传输。每种电话的听筒都有一个扩音器和扬声器用于语音的传入和传出。很多PDA产品都配有扩音器和音质良好的扬声器。有了这些语音传输工具，移动程序设计者就可以给用户提供一种其他方法去捕获和传送信息。 多模式标示语言开发要点： 绝大多数人将电话作为通话手段，其次才是将它作为数据终端。 研究智能电话的Java开发者通过结合使用XHTML+Voice 和 SALT设计出多模式程序（包括语音，文本，图形），并以此同时满足消费者和公司的要求。 尽管XHTML+Voice 和 SALT还处于早期开发阶段，但它们很可能迅速流行起来。而VoiceXML（XHTML+Voice 的前身）则被广泛用于只传输声音或其他交互式声音回应程序当中。 但是如何将语音传输功能运用到无线Web应用中去呢？在VoiceXML中定义了一套用于捕获和传送语音的的语言，但它不支持例如文本，图形或视频等其他形式的输入和输出。IBM和Motorola以及Opera共同研制了一种在Web程序中加入声音，文本和图形等多种性能的的方法：模块化 VoiceXML 2.0并将它结合到XHTML当中 （XHTML+Voice）。这种方法与W3C所提倡的在内容的形式化、使XHTML易于扩展及保持该语言的灵活性方面的指导思想相一致。XHTML+ Voice支持语音合成，语音对话，命令，控件以及语音语法。 SALT（Speech Application Language Tags）是另一种解决方法，和XHTML+Voice不同，SALT 不但没有借助于VoiceXML，反而特意避免VoiceXML的开发模式以及VoiceXML支持本语言中特有的重用性。SALT能够充分利用支持语言的所有事件和脚本。例如，在使用HTML时，SALT标签的用法就和其他HTML标签一样。SALT标签可以通过使用脚本和包含属性，方法和事件等进行设计，而这些属性，方法和事件可以通过HTML页面的文档对象模式进行访问。这并不是说SALT是绑定在HTML上的，其实SALT标签能够和SGML家族中的任何标示语言结合使用，比如Wireless Markup Language，Compact HTML，以及用在移动电话和手机上的具有新特性的XHTML profiles.同时开发者也可以将SALT和一些可视性标示结合使用，比如WML，XHTML，或用于只传输声音（voice-only browsing）的标示（2000年12月，W3C发布了XHTML Basic 规范作为限定资源设备的推荐规范。2001年，WAP Forum 和DoCoMo正式采用XHTML Basic作为浏览器未来开发的基本标示语言。XHTML Basic是通过使用XHTML模块来实现的XM在这一点上和VoiceXML很相似）。 之四：*传送和开发要点 *传送（Short Messaging） Short Messaging Service （SMS） *息服务是指在无线电话或传呼机等无线设备之间传递小段文字或数字数据的一种服务。SMS是一种相对较简单和可靠的技术。SMS在1992年首次出现在 GSM电话中，而今所有的主要无线设备都支持它，而且大多数移动电话都有发送和接收SMS信息的功能。有数据显示仅在2001年的12月其间全球就有 300亿条文本消息被发送出去。用户可以通过电话键将160个以内的数字或字母仔细地输入一条SMS信息中。用户也可以借助使用缩写字母或者其他捷径轻松完成信息输入过程。 *息开发要点： SMS的地位已经确立；而EMS和MMS直到2002年底或更晚才会流行起来。 SMS并不容易开发，将*和程序结合起来的最简单的方法是使用第三方工具，比如Simplewire的 Java SMS SDK 和 object XP jSMS. EMS是SMS的升级版本，而MMS是其未来版本，它要求使用3G无线构架模式。 如果WAP2.0连同OpenWave中的新兴浏览器能在今明两年赢得市场，那么MMS会很快流行起来。 由于*息的流行，老式的SMS面临着革新。一种新的换代产品增强型信息服务（Enhanced Messaging Service EMS）问世了，它使用了SMS技术并新增了对二进制对象如声音、图像和动画等的支持。EMS可以使用预加到手机中的图像和声音。接收的信息中可以参照这些对象而不用将其下载。由于EMS对象是二进制编码，所以会使开发过程就变得更复杂一些，而且会比单一的文本信息载荷更容易出错。因此在使用SMS或者 EMS系统的界面中编写代码不是轻松的工作。Simplewire的 Java SMS SDK和object XP的 jSMS等产品将同各种SMSC进行交互的大量细节方面的内容掩藏了起来，并给用户呈献一种清晰的对象界面以执行传信功能。 一些手机制造商正在研究一种更为前卫的多媒体*发送功能。这种多媒体信息服务（MMS）是在SMS产生10周年后的一个新生代产品。MMS使用XML格式和现有的HTTP及WAP基础结构。MMS在产业界有着强大的后盾，WAP Forum已将其加入新的WAP 2.0建议书中，而手机制造巨头Nokia， Motorola， 和Ericsson也开始将MMS用于他们未来的产品中。MMS网络将手机和其他MMS用户连接到MMS代理和服务器上，它们会依次连接到 Internet电子邮件服务器上，以及SMS和EMS系统中。这样将会使开发者轻松进入传信系统中，只要使它兼容于我们熟知的Web和无线开发界面及工具就可以了。 MMS已被安装到50多种装置上，但要普及的话恐怕要等到更快性能更好的第三代网络和电话的问世了。在它的首次迭代过程中，MMS使用了W3Cd 一个标准Synchronized Multimedia Integration Language（ SMIL）和WAP的WML作为其基本语言在多媒体信息中体现其文本风格和色彩图像。 之五：SyncML及开发要点SyncML 信息化同步是无线设备产生之后应运而生的产物。负责管理着我们的日程安排，通讯簿，任务目录和电子邮件的个人数字助理和智能电话通常并不能完全发挥其作用，除非将他们的信息库与个人电脑中的类似信息库或者企业信息服务器相连才能将其完全利用。有很多实现同步化的方法，但通常最简便的方法也就是最好的方法：用一个普通协议将基于文本的更新材料从一个数据源传到另一个。而SyncML就是这样一种方法。 SyncML开发要点： 数据同步化是电话和其他移动设备应用的需求。 几乎所有的同步化服务器产品提供者都支持SyncML. 如果你自己处理同步化工作，请在SourceForge中查阅sync4j项目。 由Ericsson， IBM， Lotus， Motorola， Nokia， Matsushita， Openwave， Psion， 和 Starfish Software提供赞助，SyncML 联盟建立和发行了SyncML协议，它是一种使依从该协议的设备、开发程序和服务在网络中实现信息同步化的通用语言。SyncML用于在HTTP，WSP （会议层协议，基于WAP的无线Web应用），OBEX（一种对象交换协议，它基于红外线和蓝牙技术并用于构建多种操作系统）和低层的TCP/IP以及电子邮件协议诸如SMTP， POP3， and IMAP当中。 SyncML协议使用XML语言来编译命令和数据并旨在成为和HTTP，SSL，和WAP一样的最好的Web协议，因此它兼容用于Web- friendly移动平台（如J2ME）的开发程序。开发者只需使用最少的工具便可在移动程序中加入同步化性能。用来建立和读取XML文档的剖析器是处理 XML执行过程最好的方法，但却不是必须的方法。一条SyncML信息本身就是一个经过处理的包含标题和正文的XML文档。标题由SyncHdr元素和该信息的路由和版本信息组成。正文包括SyncBody元素和同步命令，以及相关数据。 正文部分是真正执行处理过程的地方。SyncML指定13种必带命令。例如，Add元素可以包括授权认证，指定同步化数据格式的元数据，以及数据本身。这个元数据可以直接被使用，例如，通过调用适当的XML命名空间来确定被附上的数据是一个vCard.然后该数据将出现在“text/x-vcard”命名空间里。 SyncMl语言有相应的SyncML框架支持，这种框架体现出用于完全的端到端交叉平台同步化解决方案（几乎包含所有移动设备，台式机和服务器数据源）的结构，但是SyncML联盟也不会摈弃现存的端对端单一平台解决方案。Microsoft的 ActiveSync技术在Windows平台上运行的很好并且Windows很可能是其单一平台。然而我们还是期待Microsoft和Palm、 IBM等大的移动电话制造商合作，那么其他制造商将有可能实现同单一设备中普通实例间的同步化。 之六：802.11b无线局域网开发要点 在无需考虑耗电量但需要考虑传输速度的时候（比如在使用手提电脑浏览Web时）可以利用802.11b，802.11a和802.11gWLANs.其他无线协议如蓝牙和IRDA（红外线数据）则由于其耗电量低而更广泛地用于PDAs和电话上，但是它们的传输速度比802.11低，而且发射范围也小。 和几乎所有的网络协议一样，802.11协议完全符合七层开放式系统互联参考模型（Open Systems Interconnection （OSI） Reference Model），所以协议中的全部细则均被摘列并能够通过应用层、表象层和网络操作层中体现出来。 和蓝牙设备，便携电话，小型*器（baby monitor）及其他无线电设备一样，802.11b和802.11a的无线电操作系统也具有不规则的频段。可以借助一些高级别的协议（比如用于蓝牙技术的HTTP和Java API）来解决这种互用性问题。 IEEE小组的802.11b标准可能算是当今无线计算技术应用下最重要的主要产物了。IEEE的802.11b是802.11家族中的一种新标准，它利用无线电发射频率将电脑及移动设备同局域网连接起来。它不像“蓝牙”一样有个容易记住的名字（有人曾试图给它取个好听的别名叫做“Wi-Fi”），而且它也没有象CDMA2000 或者 UMTS （Universal Mobile Telecommunications System）那样被冠以第二代无线技术奇迹的美誉。802.11b连接通常比其他类型的无线网络连接的速度更快，而且使用802.11b无线区域网（WLANs）非常经济，也很易于安装，甚至对在家里使用的用户来说也是如此。虽然在此之前，802.11b只使用在公司办公室和家用网络中，但现在 802.11b网络的使用（常常是收费的）已遍布公共区域的“热点区”之中。结合无线局域网在办公室、家庭中的普及和在公共热点区的收益，802.11b 绝对是一个大卖点。 802.11b的成功基于以下几个原因：应用程序开发者无需知道他们的程序是在哪种网络连接（无线或有线）中运行的，因为802.11b（还有其后续标准 802.11a 和 802.11g）及其有线标准使用同样高级别的协议，类似的还有TCP/IP， HTTP， TLS等等。802.11b采用2.4GHz无线频段并支持最大数据为11Mb/s传输速率，尽管在实际应用中的速率会低一些，那是由于用户在同一射频中共享带宽或是因超过支持范围而使性能降低。802.11a在5GHz频段下提供56Mbit/s数据传输率，尽管它在实际应用中的速率也同样会有所降低，但它还是比802.11b快好几倍。802.11g是802.11家族中的另一成员，它能在2.4GHz频段下提供56Mbit/s数据传输率。目前只有 802.11b标准是市场的主流，但802.11a和802.11g将紧随其后并成为其替代产品。 IEEE802.11标准一个主要的安全问题已经解决。在WLAN安全性检测性的庇护下，运行在802.11标准设备中的软件更新有很大改进，但对于那些处理机密信息的应用开发人员来说，最好还是给代码加一个额外的保护层。 之七：新一代无线电话网络和开发要点 新一代无线电话网络 新一代的无线电话和数据网络使企业应用中的无线广域电话和数据网络在速度上迈进了一大步。不仅网速将提高5到10倍，而且连接模式由原来的回路交换（circuit-switched）提升到包交换（packet-switched）。这就意味着设备会始终连接到指定IP地址并能进入到所有 Internet服务中去。新一代技术中最有代表性的三种是：CDMA2000，General Radio Packet Service（GPRS）， 和Enhanced Data Rates for Global Evolution （EDGE）。 新一代无线电话网络开发要点： 新一代无线广域网将始终和Internet相连，并实现包交换模式。在2002年，GPRS和CDMA2000的使用将遍布全世界，这使企业开发者开发