藍(lán)牙、紅外和一般的無(wú)線通信技術(shù)各自的特點(diǎn)和相互比較

1、藍(lán)牙、紅外和一般的無(wú)線通信技術(shù)各自的特點(diǎn)和相互比較目前使用較廣泛的近距無(wú)線通信技術(shù)是藍(lán)牙 (Bluetooth) ，無(wú)線局域網(wǎng) (Wi-Fi) 和紅外數(shù) 據(jù)傳輸 (IrDA) 。同時(shí)還有一些具有發(fā)展?jié)摿Φ慕酂o(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 它們分別是： Zigbee 、超 寬頻(Ultra WideBand)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS DECT無(wú)線1394和專用無(wú)線系統(tǒng) 等。它們都有其立足的特點(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。藍(lán)牙技術(shù)bluetoo

2、th) 技術(shù)是近幾年出現(xiàn)的， 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ISM頻段，提供1Mbps的傳輸速率和10m的傳輸距離。藍(lán)牙技術(shù)誕生于 1994年， Ericsson 當(dāng)時(shí)決定開發(fā)一種低功耗、低成本的

3、無(wú)線接口，以 建立手機(jī)及其附件間的通信。該技術(shù)還陸續(xù)獲得PC行業(yè)業(yè)界巨頭的支持。1998年，藍(lán)牙技術(shù)協(xié)議由 Ericsson 、IBM、Intel 、NOKIA、Toshiba 等 5 家公司達(dá)成一致。藍(lán)牙協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)版本為，由藍(lán)牙小組 (SIG) 負(fù)責(zé)開發(fā)。的最初標(biāo)準(zhǔn)基于藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)，后者已構(gòu)建到現(xiàn)行很多藍(lán)牙設(shè)備中。新版802.15.1a基本等同于藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，具備一定的QoS特性,并完整保持后向兼容性。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

4、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（Wireless Fidelity, 無(wú)線高保真 ） 也是一種無(wú)線通信協(xié)議，正式名稱是，與藍(lán)牙一樣， 同屬于短距離無(wú)線通信技術(shù)。 Wi-Fi 速率最高可達(dá) 11Mb/s 。雖然在數(shù)據(jù)安全性方面比藍(lán)牙技 術(shù)要差一些，但在電波的覆蓋范圍方面卻略勝一籌，可達(dá) 100 m 左右。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)，就能以最高約11Mb/s的速度接入 Web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

5、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。最初的規(guī)范是在1997年提出的，稱為，主要目的是提供WLAt接入，也是目前 WLAN勺主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 它的工作頻率也是， 與無(wú)繩電話、

6、 藍(lán)牙等許多不需頻率使用許可證的無(wú)線設(shè) 備共享同一頻段。 隨著 Wi-Fi 協(xié)議新版本如 802.11a 和 802.11g 的先后推出， Wi-Fi 的應(yīng)用 將越來(lái)越廣泛。 速度更快的 802.11g 使用與相同的正交頻分多路復(fù)用調(diào)制技術(shù)。 它工作在頻 段，速率達(dá)54Mb/s。根據(jù)最近國(guó)際消費(fèi)電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)判斷，802.11g將有可能被大多數(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品制造商選擇作為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。微軟推出的桌面操作系統(tǒng)WindowsXP和嵌入式操作系統(tǒng) WindowsCE都包含了對(duì)Wi-Fi的支持。其中，WindowsCE同時(shí)還包含對(duì) Wi-Fi的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手藍(lán)牙等其它無(wú)線通信技術(shù)的支持。 由于投資的費(fèi)用降低，

7、許多廠商介入這一領(lǐng)域。In tel推出了集成 WLAN技術(shù)的筆記本電腦芯片組，不用外接無(wú)線網(wǎng)卡，就可實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng)。IrDA 技術(shù)紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì) IrDA（Infrared Data Association） 成立于 1993 年。起初，采用 IrDA 標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線設(shè)備僅能在 1m范圍內(nèi)以kb/s速率傳輸數(shù)據(jù)，很快發(fā)展到 4Mb/s以及16Mb /s 的速率。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

8、。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（Near Field Communication ，近距離無(wú)線傳輸 ）是由 Philips、NOKIA和 Sony 主推的一 種類似于RFID

9、（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

10、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)。此外NFC還可以將其它類型無(wú)線通訊 （如Wi-Fi和藍(lán)牙）“加速”，實(shí)現(xiàn)更快和更遠(yuǎn)距離 的數(shù)據(jù)傳輸。每個(gè)電子設(shè)備都有自己的專用應(yīng)用菜單，而NFC 可以創(chuàng)建快速安全的連接，而無(wú)需在眾多接口的菜單中進(jìn)行選擇。與知名的藍(lán)牙等短距離無(wú)線通訊標(biāo)準(zhǔn)不同的是，NFC的作用距離進(jìn)一步縮短且不像藍(lán)牙那樣需要有對(duì)應(yīng)的加密設(shè)備。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

11、多。NFC有三種應(yīng)用類型:設(shè)備連接。除了無(wú)線局域網(wǎng)，NFC也可以簡(jiǎn)化藍(lán)牙連接。比如，手提電腦用戶如果想在機(jī)場(chǎng)上網(wǎng)，他只需要走近一個(gè) Wi-Fi 熱點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)。實(shí)時(shí)預(yù)定。比如，海報(bào)或展覽信息背后貼有特定芯片，利用含NFC協(xié)議的手機(jī)或PDA便能取得詳細(xì)信息， 或是立即聯(lián)機(jī)使用信用卡進(jìn)行票卷購(gòu)買。 而且， 這些芯片無(wú)需獨(dú)立的能 源。移動(dòng)商務(wù)。飛利浦 Mifare 技術(shù)支持了世界上幾個(gè)大型交通系統(tǒng)及在銀行業(yè)為客戶提供 Visa 卡等各種服務(wù)。索尼的 FeliCa 非接觸智能卡技術(shù)產(chǎn)品在中國(guó)香港及深圳、新加坡、日 本的市場(chǎng)占有率非常高，主要應(yīng)用在交通及金融機(jī)構(gòu)。總而言之，這項(xiàng)新技術(shù)正在改寫無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接的

12、游戲規(guī)則，但NFC的目標(biāo)并非是完全取代藍(lán)牙、 Wi-Fi 等其他無(wú)線技術(shù)，而是在不同的場(chǎng)合、不同的領(lǐng)域起到相互補(bǔ)充的作用。所 以如今后來(lái)居上的 NFC發(fā)展態(tài)勢(shì)相當(dāng)迅速！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 聯(lián)盟成立于 2001 年 8 月。 2002 年下半年， Invensys 、 Mitsubishi 、 Motorola 以及 Philips 半導(dǎo)體公司四大巨頭共同宣布加盟

13、 ZigBee 聯(lián)盟，以研發(fā)名為 ZigBee 的下一代 無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)。到目前為止，該聯(lián)盟大約已有 27 家成員企業(yè)。所有這些公司都參加了負(fù)責(zé) 開發(fā) ZigBee 物理和媒體控制層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的 IEEE 工作組。ZigBee 聯(lián)盟負(fù)責(zé)制定網(wǎng)絡(luò)層以上協(xié)議。目前，標(biāo)準(zhǔn)制訂工作已完成。ZigBee 協(xié)議比藍(lán)牙、高速率個(gè)人區(qū)域網(wǎng)或無(wú)線局域網(wǎng)更簡(jiǎn)單實(shí)用。Zigbee 可以說(shuō)是藍(lán)牙的同族兄弟， 它使用 GHz 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

14、可與254個(gè)節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)?？梢员人{(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。ZigBee 技術(shù)特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)部分：數(shù)據(jù)傳輸速率低。只有 10kb/s250kb/s，專注于低傳輸應(yīng)用。功耗低。在低耗電待機(jī)模式下，兩節(jié)普通 5 號(hào)干電池可使用 6 個(gè)月以上。這也是 ZigBee 的 支持者所一直引以為豪的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。成本低。因?yàn)?ZigBee 數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡(jiǎn)單，所以大大降低了成本 ; 積極投入 ZigBee 開發(fā)的 Motorola 以及 Philips ，均已在 2003 年正式

15、推出芯片， 飛利浦預(yù)估， 應(yīng)用于 主機(jī)端的芯片成本和其它終端產(chǎn)品的成本比藍(lán)牙更具價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。網(wǎng)絡(luò)容量大。每個(gè) ZigBee 網(wǎng)絡(luò)最多可支持 255 個(gè)設(shè)備，也就是說(shuō)每個(gè) ZigBee 設(shè)備可 以與另外 254 臺(tái)設(shè)備相連接。有效范圍小。有效覆蓋范圍1075m之間，具體依據(jù)實(shí)際發(fā)射功率的大小和各種不同的 應(yīng)用模式而定，基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環(huán)境。工作頻段靈活。使用的頻段分別為、868MHz歐洲）及915MHz（美國(guó)），均為免執(zhí)照頻段。根據(jù)ZigBee聯(lián)盟目前的設(shè)想，ZigBee的目標(biāo)市場(chǎng)主要有 PC外設(shè)（鼠標(biāo)、鍵盤、游戲操控桿）、 消費(fèi)類電子設(shè)備（TV、VCR CD VCD、DVD等設(shè)

16、備上的遙控裝置）、家庭內(nèi)智能控制（照明、 煤氣計(jì)量控制及報(bào)警等 ）、玩具（電子寵物 ）、醫(yī)護(hù)（監(jiān)視器和傳感器 ）、工控（監(jiān)視器、 傳感器 和自動(dòng)控制設(shè)備 ） 等非常廣闊的領(lǐng)域。uwB技術(shù)超寬帶技術(shù) UWB（Ultra Wideband） 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。UW師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：在頻段中占用 500MHz 以上的帶寬。由于 UW師以利用低功耗、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

17、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W豉術(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。UW豉術(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）。UW吐要應(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100 Mb/s）的LANs或PANsUWBI具特色的應(yīng)用將是視頻消費(fèi)娛樂(lè)方面的無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)（PANs）?，F(xiàn)有的無(wú)線通信方式，和藍(lán)牙的速率太慢，不適合傳輸視頻數(shù)據(jù) ;54 Mb/s 速率的 802.11a 標(biāo)準(zhǔn)可以處理視 頻數(shù)據(jù)，但費(fèi)用昂貴。而 UWBt可能在10 m范圍內(nèi)，支持高達(dá)110 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸率，不 需要壓縮數(shù)據(jù)，可以快速、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)地完成視頻數(shù)據(jù)處理。具有一定相容性和高速、低成本、低功耗的優(yōu)點(diǎn)使得 UW取適合家庭無(wú)線消費(fèi)市場(chǎng)的需 求：UW尤其適合近距離內(nèi)高速傳送大量