簡介
近場磁感應（Near Field Magnetic Induction, NFMI）是一種近距離無線物理層，通過在設備間耦合一個緊密低功耗且非傳播的磁場進行通信。在一個設備中的發射器線圈調製一個電磁場，可以通過在另一個設備中的接收器線圈測量到該電磁場。
近場磁感應通信系統與其他無線通信的不同之處在於，大多數傳統的無線射頻系統使用天線來產生、發射和傳播電磁波，所有的傳輸能量都被用來輻射到空間，這種類型的傳輸稱為“遠場”。NFMI系統將傳輸能量控制在局部磁場內。這種磁場能量在通信系統周圍共振，但不會輻射到空中。這種類型的傳輸被稱為“近場”。NFMI相較於其他射頻技術，可以做到發射功率小、低延遲等，而且不受射頻（RF）干擾。
用在射頻通信中調製方法（幅度調製、相位調製和頻率調製）也適用於近場磁感應系統。下圖是NFMI通信原理示意圖：
在短距離傳輸時，NFMI比射頻能效要高，傳輸距離取決於天線大小。在NFMI信號穿過（人體）組織時，信號強度下降較小，而射頻的信號強度則會下降很大。NFMI的特定吸收率比藍牙低10000倍。
NFMI傳輸可靠且私密。NFMI信號強度會隨距離急劇下降，可降低同類設備或其他設備的干擾水平提高可靠性。信號傳播距離短可增加信息的私密性。
下圖是NFMI在耳機中的一個應用示意圖。使用標準藍牙A2DP配置文件不可能向兩個不同耳塞發送立體聲音頻流。使用現有2.4GHz RF解決方案在兩耳之間轉發高品質音頻流非常困難，大多數信號都會被人體組織吸收。NFMI是用於兩耳之間無線音頻和數據連接的最佳技術，在短距離傳輸音頻和數據流時提供最低功耗。
NFMI技術主要是應用於無線音頻和數據的傳輸，如助聽器、無線耳機等。隨著Hearables的發展普及，NFMI技術也會是一種選擇。
使用NFMI技術的耳機有：
- Earin - M2
- Cannice A1
- Goertek Wireless Earphone
- Here One - Wireless Smart Earbuds
- 索尼Xperia™ Ear Duo
- Optoma NuForce BE Free8
- BRAGI The Headphone
- YEVO Labs,YEVO 1
- B&O Beoplay E8
Hearables分類
Hearables是“聽得見的”意思，是可穿戴設備與耳機的混合體，也可稱為智能耳穿戴、可穿戴式耳機、智能耳機等，是指與耳朵聽力或聽覺相關的設備。Hearables可以說是耳朵用的計算機。
“Microsoft put a computer on every desk. Our goal is to put a computer in every ear.” - Doppler Labs
用戶對聲音的需求，產生了各種各樣的產品，下面是WiFore對Hearables產品的細分：
WiFore Consulting按應用不同進行了分類：
- Hearing Aids - 助聽設備
- Telecoil Replacement - 拾音線圈替代
- Public Broadcast - 公共廣播
- Augmented Hearing - 增強聽力
- Person2person - 人到人
- PSAP - Personal Sound Amplify Product,個人聲音放大器產品
- Active Protection - 主動保護
- Consumer - 消費
- Industrial - 工業
- Monitoring (Biometrics) - 監測（生物測量學）
- Athleisure - 運動
- Medical - 醫療
- Audio Curation - 音頻策展
- Concerts - 音樂會
- Isolation - 隔離
- Noise Cancelling - 降噪
- Internet of Voice - 語音互聯網，基於互聯網的語音交流
- Voice Recognition - 語音識別
- Smart Home Control - 智能家居控制
- Translation - 翻譯
- Audio Playback - 音頻播放
無線技術
無線耳機等的穿戴設備中使用無線技術極大地方便了我們與人、與媒體設備等的交流和交互。
主要的無線技術
在助聽器、耳機等穿戴設備中，常用到的無線通信技術有：
- Near Field Magnetic Induction (NFMI) - 近場磁感應
- Bluetooth (RF) - 藍牙(射頻)
- Proprietary radio frequency (RF) - 專有射頻
NFMI
NFMI通常工作在10MHz到14MHz的頻率範圍，常用的頻率是13.56MHz。NFMI是通過磁場進行通信，穿透性好，可以穿透人的頭部和身體。這樣就可以在耳與耳之間進行通信，可以方便地調節記憶和音量。由於NFMI使用磁信號傳輸，信號衰減較快，傳輸距離有限，大多數使用NFMI的設備傳輸範圍一般都在1米以內。NFMI一般需要一個網關或中繼，並與長距離的無線技術融合（如藍牙），進行遠距離的傳輸。這種混合類型的無線傳輸會發生音頻信息傳輸的延遲，國際電信聯盟建議音頻/視頻傳輸延遲不應超過-40毫秒（音頻延遲）和+20毫秒（音頻提前）。
藍牙
藍牙是一個無線通信的開放標準，已廣泛應用於音頻傳輸。與NFMI相比，藍牙信號強度降低的程度要小得多，可以進行遠距離音頻流傳輸，但不能很好地穿透人的頭部和身體，一般不能用做雙耳間通信。NFMI往往與藍牙相結合在一起應用。
專有射頻
專有射頻一般使用2.4GHz和900MHz頻段。900MHz具有較好的傳輸特性，可以進行遠距離無線通信，可以不需要網關或中繼設備。900MHz的信號基本可以覆蓋人體周圍，信號衰減比2.4 GHz信號要小。2.4GHz頻段信號強度的衰減比NFMI低得多，但不能很好地穿透人體頭部和身體，一般不能用做兩耳通信。
NFMI主要的優點和缺點
NFMI與其他無線技術的比較
市場規模
下面是WiFore Consulting在2014年對智能穿戴和hearables全球市場收入的預測：
Source: The Market for Smart Wearable Technology - WiFore Consulting 2014年1月
根據WiFore Consulting的預測，Hearables產品未來增長將是最快的。
Source : The Market for Smart Wearable Technology - WiFore Consulting 2016年11月
按照WiFored Consulting 的預測，Hearables 2016-2020年產品類別營收排名為：
1 Headphones(耳機)
2 Hearing Aids(助聽器)
3 Earbuds (耳塞)
4 Industrial (行業)
5 Bluetooth Headsets (藍牙耳機)
目前，hearables市場主要的產品是無線耳機，其次是使用藍牙功能的助聽器或個人聲音放大器，而助聽器這類產品未來發展會非常迅速。無線耳機是大眾消費產品，市場受大品牌產品影響大。隨著手機音頻接口的消失，無線耳機市場還會帶來更大的增長。而技術的進步和音頻品質的提升以及成本的降低，也為助聽器市場帶來了發展動力。耳塞是一個潛在發展的市場，如果藍牙在功耗方面有所突破的時候，將會是新一波產品創新的開始。
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