《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 各具所長(zhǎng)!短距離無(wú)線通信技術(shù)全面解析
各具所長(zhǎng)!短距離無(wú)線通信技術(shù)全面解析
it168網(wǎng)站
張柏松
摘要: 隨著通信和信息技術(shù)的不斷發(fā)展,短距離無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用步伐不斷加快,正日益走向成熟。一般意義上,只要通信收發(fā)雙方通過(guò)無(wú)線電波傳輸信息且傳輸距離限制在較短范圍(幾十米)以內(nèi),就可稱為短距離無(wú)線通信。目前我們所看到的短距離無(wú)線技術(shù)都有其立足的特點(diǎn),或基于傳輸速度、距離、耗電量的特殊要求;或著眼于功能的擴(kuò)充性;或符合某些單一應(yīng)用的特別要求;或建立競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)的差異化等,但是沒(méi)有一種技術(shù)可以完美到足以滿足所有的需求,下面就然我們回顧一下目前的短距離無(wú)線技術(shù)都有哪些:藍(lán)牙技術(shù)bluetooth技術(shù)是廣受業(yè)界關(guān)注的近距無(wú)線連接技術(shù)。它是一種無(wú)線數(shù)據(jù)與語(yǔ)音通信的開(kāi)放性全球
Abstract:
Key words :

        隨著通信和信息技術(shù)的不斷發(fā)展,短距離無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用步伐不斷加快,正日益走向成熟。一般意義上,只要通信收發(fā)雙方通過(guò)無(wú)線電波傳輸信息且傳輸距離限制在較短范圍(幾十米)以內(nèi),就可稱為短距離無(wú)線通信。目前我們所看到的短距離無(wú)線技術(shù)都有其立足的特點(diǎn),或基于傳輸速度、距離、耗電量的特殊要求;或著眼于功能的擴(kuò)充性;或符合某些單一應(yīng)用的特別要求;或建立競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)的差異化等,但是沒(méi)有一種技術(shù)可以完美到足以滿足所有的需求,下面就然我們回顧一下目前的短距離無(wú)線技術(shù)都有哪些:


        藍(lán)牙技術(shù)
        bluetooth技術(shù)是廣受業(yè)界關(guān)注的近距無(wú)線連接技術(shù)。它是一種無(wú)線數(shù)據(jù)與語(yǔ)音通信的開(kāi)放性全球規(guī)范,它以低成本的短距離無(wú)線連接為基礎(chǔ),可為固定的或移動(dòng)的終端設(shè)備提供廉價(jià)的接入服務(wù)。藍(lán)牙技術(shù)是一種無(wú)線數(shù)據(jù)與語(yǔ)音通信的開(kāi)放性全球規(guī)范,其實(shí)質(zhì)內(nèi)容是為固定設(shè)備或移動(dòng)設(shè)備之間的通信環(huán)境建立通用的近距無(wú)線接口,將通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合起來(lái),使各種設(shè)備在沒(méi)有電線或電纜相互連接的情況下,能在近距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)相互通信或操作。其傳輸頻段為全球公眾通用的2.4GHzISM頻段,提供1Mbps的傳輸速率和10m的傳輸距離。
        但藍(lán)牙技術(shù)遭遇了最大的障礙是過(guò)于昂貴。突出表現(xiàn)在芯片大小和價(jià)格難以下調(diào)、抗干擾能力不強(qiáng)、傳輸距離太短、信息安全問(wèn)題等等。這就使得許多用戶不愿意花大價(jià)錢來(lái)購(gòu)買這種無(wú)線設(shè)備。因此,業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,藍(lán)牙的市場(chǎng)前景取決于藍(lán)牙價(jià)格和基于藍(lán)牙的應(yīng)用是否能達(dá)到一定的規(guī)模。


        Wi-Fi技術(shù)
        Wi-Fi是以太網(wǎng)的一種無(wú)線擴(kuò)展,理論上只要用戶位于一個(gè)接入點(diǎn)四周的一定區(qū)域內(nèi)。但實(shí)際上,如果有多個(gè)用戶同時(shí)通過(guò)一個(gè)點(diǎn)接入,帶寬被多個(gè)用戶分享,Wi-Fi的連接速度一般將只有幾百kb/s的信號(hào)不受墻壁阻隔,但在建筑物內(nèi)的有效傳輸距離小于戶外。
        WLAN未來(lái)最具潛力的應(yīng)用將主要在SOHO、家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及不便安裝電纜的建筑物或場(chǎng)所。目前這一技術(shù)的用戶主要來(lái)自機(jī)場(chǎng)、酒店、商場(chǎng)等公共熱點(diǎn)場(chǎng)所。Wi-Fi技術(shù)可將Wi-Fi與基于XML或Java的Web服務(wù)融合起來(lái),可以大幅度減少企業(yè)的成本。例如企業(yè)選擇在每一層樓或每一個(gè)部門配備802.11b的接入點(diǎn),而不是采用電纜線把整幢建筑物連接起來(lái)。這樣一來(lái),可以節(jié)省大量鋪設(shè)電纜所需花費(fèi)的資金。


        IrDA技術(shù)
        IrDA是一種利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù),是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)(PAN)的技術(shù)。目前它的軟硬件技術(shù)都很成熟,在小型移動(dòng)設(shè)備,如PDA、手機(jī)上廣泛使用。事實(shí)上,當(dāng)今每一個(gè)出廠的PDA及許多手機(jī)、筆記本電腦、打印機(jī)等產(chǎn)品都支持IrDA。         IrDA的主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需申請(qǐng)頻率的使用權(quán),因而紅外通信成本低廉。并且還具有移動(dòng)通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn)。此外,紅外線發(fā)射角度較小,傳輸上安全性高。IrDA的不足在于它是一種視距傳輸,兩個(gè)相互通信的設(shè)備之間必須對(duì)準(zhǔn),中間不能被其它物體阻隔,因而該技術(shù)只能用于2臺(tái)(非多臺(tái))設(shè)備之間的連接。而藍(lán)牙就沒(méi)有此限制,且不受墻壁的阻隔。IrDA目前的研究方向是如何解決視距傳輸問(wèn)題及提高數(shù)據(jù)傳輸率。


        NFC技術(shù)
        NFC是由Philips、NOKIA和Sony主推的一種類似于RFID(非接觸式射頻識(shí)別)的短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。和RFID不同,NFC采用了雙向的識(shí)別和連接。在20cm距離內(nèi)工作于13.56MHz頻率范圍。NFC最初僅僅是遙控識(shí)別和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合并,但現(xiàn)在已發(fā)展成無(wú)線連接技術(shù)。它能快速自動(dòng)地建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò),為蜂窩設(shè)備、藍(lán)牙設(shè)備、Wi-Fi設(shè)備提供一個(gè)“虛擬連接”,使電子設(shè)備可以在短距離范圍進(jìn)行通訊。NFC的短距離交互大大簡(jiǎn)化了整個(gè)認(rèn)證識(shí)別過(guò)程,使電子設(shè)備間互相訪問(wèn)更直接、更安全和更清楚,不用再聽(tīng)到各種電子雜音。
        NFC通過(guò)在單一設(shè)備上組合所有的身份識(shí)別應(yīng)用和服務(wù),幫助解決記憶多個(gè)密碼的麻煩,同時(shí)也保證了數(shù)據(jù)的安全保護(hù)。有了NFC,多個(gè)設(shè)備如數(shù)碼相機(jī)、PDA、機(jī)頂盒、電腦、手機(jī)等之間的無(wú)線互連,彼此交換數(shù)據(jù)或服務(wù)都將有可能實(shí)現(xiàn)。同樣,構(gòu)建Wi-Fi家族無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需要多臺(tái)具有無(wú)線網(wǎng)卡的電腦、打印機(jī)和其它設(shè)備。除此之外,還得有一定技術(shù)的專業(yè)人員才能勝任這一工作。而NFC被置入接入點(diǎn)之后,只要將其中兩個(gè)靠近就可以實(shí)現(xiàn)交流,比配置Wi-Fi連結(jié)容易得多。


        ZigBee技術(shù)
        ZigBee主要應(yīng)用在短距離范圍之內(nèi)并且數(shù)據(jù)傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間。ZigBee名字來(lái)源于蜂群使用的賴以生存和發(fā)展的通信方式,蜜蜂通過(guò)跳ZigZag形狀的舞蹈來(lái)分享新發(fā)現(xiàn)的食物源的位置、距離和方向等信息。
        ZigBee可以說(shuō)是藍(lán)牙的同族兄弟,它使用2.4GHz波段,采用跳頻技術(shù)。與藍(lán)牙相比,ZigBee更簡(jiǎn)單、速率更慢、功率及費(fèi)用也更低。它的基本速率是250kb/s,當(dāng)降低到28kb/s時(shí),傳輸范圍可擴(kuò)大到134m,并獲得更高的可靠性。另外,它可與254個(gè)節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)。可以比藍(lán)牙更好地支持游戲、消費(fèi)電子、儀器和家庭自動(dòng)化應(yīng)用。人們期望能在工業(yè)監(jiān)控、傳感器網(wǎng)絡(luò)、家庭監(jiān)控、安全系統(tǒng)和玩具等領(lǐng)域拓展ZigBee的應(yīng)用。

        UWB技術(shù)
        超寬帶技術(shù)UWB是一種無(wú)線載波通信技術(shù),它不采用正弦載波,而是利用納秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),因此其所占的頻譜范圍很寬。UWB可在非常寬的帶寬上傳輸信號(hào),美國(guó)FCC對(duì)UWB的規(guī)定為:在3.1~10.6GHz頻段中占用500MHz以上的帶寬。由于UWB可以利用低功耗、低復(fù)雜度發(fā)射/接收機(jī)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸,在近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。它在非常寬的頻譜范圍內(nèi)采用低功率脈沖傳送數(shù)據(jù)而不會(huì)對(duì)常規(guī)窄帶無(wú)線通信系統(tǒng)造成大的干擾,并可充分利用頻譜資源?;赨WB技術(shù)而構(gòu)建的高速率數(shù)據(jù)收發(fā)機(jī)有著廣泛的用途。
        UWB技術(shù)具有系統(tǒng)復(fù)雜度低,發(fā)射信號(hào)功率譜密度低,對(duì)信道衰落不敏感,低截獲能力,定位精度高等優(yōu)點(diǎn),尤其適用于室內(nèi)等密集多徑場(chǎng)所的高速無(wú)線接入,非常適于建立一個(gè)高效的無(wú)線局域網(wǎng)或無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)。UWB主要應(yīng)用在小范圍、高分辨率、能夠穿透墻壁、地面和身體的雷達(dá)和圖像系統(tǒng)中。除此之外,這種新技術(shù)適用于對(duì)速率要求非常高(大于100Mb/s)的LANs或PANs。
        具有一定相容性和高速、低成本、低功耗的優(yōu)點(diǎn)使得UWB較適合家庭無(wú)線消費(fèi)市場(chǎng)的需求:UWB尤其適合近距離內(nèi)高速傳送大量多媒體數(shù)據(jù)以及可以穿透障礙物的突出優(yōu)點(diǎn),讓很多商業(yè)公司將其看作是一種很有前途的無(wú)線通信技術(shù),應(yīng)用于諸如將視頻信號(hào)從機(jī)頂盒無(wú)線傳送到數(shù)字電視等家庭場(chǎng)合。當(dāng)然,UWB未來(lái)的前途還要取決于各種無(wú)線方案的技術(shù)發(fā)展、成本、用戶使用習(xí)慣和市場(chǎng)成熟度等多方面的因素。
       

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。