為何 Chromecast、Airplay 和藍牙不能共處？

協助產品採用相同語言的硬體與軟體

當工程師設計出最新、最出色的消費性電子裝置後，相容性就成了重要 (但也挑動神經) 的話題。如果您讀過我之前的 DigiKey 部落客文章，就會知道我是支持向下相容性的，也會對格式戰爭提出評論。但我也明白，與生態系統工程相關的討論終究會取決於預算、技術、硬體、後勤、程式設計、IP 和規劃。像是 Chromecast、Airplay、藍牙和 Wi-Fi 等無線通訊型式，就是一個很好的例子。

相容於 802.11 a/b/g/n/ac、藍牙 v4.1 GPIO、I2C、SPI、UART 和 USB 5Gbps 的無線射頻收發器。(資料來源：Deepwave Digital、NVIDIA 與 DigiKey。)

Chromecast 和藍牙幾乎與 Wi-Fi 一樣廣泛使用。但是，Airplay 與其他型式並非一直相處融洽。Apple 雖然已經放寬限制，允許第三方使用其專有的無線通訊協定，但大體來說，仍屬於封閉的生態系統。另外，Google 和藍牙技術聯盟 (SIG) 則採取開源路線，因此大量的硬體和軟體都可整合到兩者不斷擴大的生態系統中。

問題來了：工程師以及廣義的消費者是否能透過可介接全部這些無線通訊技術的產品來獲得優勢？

無線通訊技術的共同點

本質上來說，所有的無線通訊技術的運作方式都相同。發射器會接收電子訊號，再將其轉換成無線射頻電波。然後，接收器會接收該電波，並將訊息轉換成電子訊號。收發器是可傳送和接收訊號的裝置。Wi-Fi、Chromecast、Airplay 和藍牙的不同之處在於這些訊息的轉換、編碼和傳輸方式。簡而言之，他們說話的方式相同，但說的語言不同。

從硬體的角度來看，工程師可以輕鬆透過設計，讓消費性電子裝置跟全部四種無線通訊協定互動，只要挑選能相容於這些協定之眾多工作頻率的發射器即可。換句話說，為了確保產品能與所有協定互動，主要的挑戰在於軟體層面。

Wi-Fi、Chromecast、Airplay 和藍牙的生態系統有什麼區別？

藍牙自成一格。其利用 2.4 GHz 頻段讓附近的電子裝置可彼此通訊。傳統藍牙僅限兩台裝置之間進行通訊，但數據傳輸率的上限為 3 Mbps。顧名思義，低功耗藍牙 (BLE) 使用更低的功率，但能讓多個裝置同時相互通訊。BLE 的缺點是在於數據傳輸率上限為 2 Mbps。工程師設計消費性電子產品時，可以選擇與藍牙相容，但不相容於 Wi-Fi、Chromecast 或 Airplay 的收發器。

諷刺的是，Wi-Fi 其實是 Chromecast 和 Airplay 的核心要素；兩者都以 2.4 GHz 和 5 GHz 頻段運作。這兩種相互競爭的技術都利用 Wi-Fi 讓相同網路上的多個系統彼此通訊。因為有這個共通點，因此有許多軟體解決方案能讓 Chromecast 裝置與 Airplay 裝置之間彼此通訊，而無需硬體擴充。這個共通點也可解釋為什麼任何相容於 802.11 a/b/c/g/n 的收發器，理論上都可以在 Wi-Fi、Chromecast 或 Airplay 上運作。只是該收發器可能無法連接藍牙。Wi-Fi 6 的頻寬上限約為 9,600 Mbps，Airplay 約 54 Mbps，Chromecast 為 60 Mbps。

Chromecast 和 Airplay 之間的主要區別在於，串流數據時，Google 的技術會指示設備直接存取串流。另一方面，Airplay 裝置則會先處理串流，再將音訊／視訊數據傳輸到設備。這就是為什麼在使用大多數 Chromecast 功能時可以關閉 Android 手機的原因，但 Apple 裝置則需要維持開啟狀態，才能執行所有 Airplay 功能。換句話說，Chromecast 裝置就像遙控器，而 Airplay 則像機上盒。

結論

值得注意的是，由於 Chromecast 裝置會直接存取串流，因此在影音品質上往往比 Airplay 或藍牙更好。因此，除非設計的產品是以 Apple 和／或藍牙社群為目標，否則確保設計與 Chromecast 相容是不錯的選擇。

若要進一步瞭解收發器技術及其相容的無線系統，請造訪 DigiKey 的產品清單。