短距離通信 簡析

1、淺析短距離通信內(nèi)容提要：隨著網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對無線通信的需求越來越 大，也出現(xiàn)了許多的無線通信協(xié)議。文章對目前使用較廣泛的藍(lán)牙、 802.11（Wi-Fi）、Irda、超寬帶通信系統(tǒng)以及ZigBee分別進(jìn)行了闡述。摘要：Bluetooth、Wi-Fi、Irda、UWB、ZigBee前言在一般的意義上，只要通信收發(fā)雙方通過無線電波傳輸信息且傳輸距離限制 在較短的范圍內(nèi)，即稱為短距離無線通信。目前使用較廣泛的短距無線通信技術(shù)是藍(lán)牙（Bluetooth），無線局域網(wǎng) 802.11（Wi-Fi）和紅外數(shù)據(jù)傳輸（IrDA）。同時還有一些具有發(fā)展?jié)摿Φ慕酂o 線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它們分別是：ZigB

2、ee、超寬頻（Ultra WideBand）、短距通信（NFC）、 WiMedia、GPS、DECT和專用無線系統(tǒng)等。一、藍(lán)牙藍(lán)牙工作頻率為2.4GHZ，有效范圍大約在10米半徑內(nèi)（最遠(yuǎn)可達(dá)100m）。 在此范圍內(nèi)，采用藍(lán)牙技術(shù)的多臺設(shè)備，如手機、微機激光打印機、等能夠無線 互聯(lián)，能方便地接入互聯(lián)網(wǎng)。藍(lán)牙產(chǎn)品涉及PC、筆記本電腦、移動電話等信息 設(shè)備和A/V設(shè)備、汽車電子、家用電器和工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域。藍(lán)牙的支持者們預(yù)言 說，一旦支持藍(lán)牙的芯片變得非常便宜，藍(lán)牙將置身于幾乎所有產(chǎn)品之中，從微 波爐一直到衣服上的紐扣。藍(lán)牙SIG定義了幾種基本基本的應(yīng)用模型，主要包括文件傳輸、Internet 網(wǎng)橋、局

3、域網(wǎng)接入、同步、三合一電話和終端耳機等。在平時生活中，我也用過 藍(lán)牙技術(shù)實現(xiàn)手機對手機的無線傳歌，方便又快捷。IBM、索尼和東芝等公司已經(jīng)推出同時支持藍(lán)牙 和802. 11b的筆記本電腦。 微軟也表示，一旦支持藍(lán)牙的外圍設(shè)備開始問世，出現(xiàn)了足夠多的設(shè)備驅(qū)動程序， 他將在Windows XP中增加對藍(lán)牙的支持。韓國和臺灣的許多公司也利用其在于 機、電腦開發(fā)制造上的優(yōu)勢，積極介入藍(lán)牙技術(shù)的研發(fā)，并不斷有產(chǎn)品推出?？?以預(yù)料，藍(lán)牙技術(shù)將和PC、移動電話、數(shù)碼相機一樣迅速流行。2005年5月12日，藍(lán)牙國際組織宣布，將與超寬帶（UWB）無線技術(shù)開發(fā) 小組攜手合作，使下一代的藍(lán)牙結(jié)合目前兩種技術(shù)的優(yōu)點，

4、目標(biāo)是建立一個讓設(shè) 備可利用UWB高速傳輸?shù)募軜?gòu)，更加滿足傳輸大容量數(shù)據(jù)并實現(xiàn)便攜式設(shè)備的高 質(zhì)量視頻應(yīng)用在高速度方面的需求。二、Wi-FiWi-Fi是以太網(wǎng)的一種無線擴展，也是一種無線通信協(xié)議，正式名稱是 IEEE802. 11b，與藍(lán)牙一樣，同屬于短距離無線通信技術(shù).Wi-Fi速率最高可達(dá) 11 Mb/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。微軟推出的桌面操作系統(tǒng)Windows XP和嵌入式操作系統(tǒng)Windows CE，都 包含了對Wi-Fi的支持。其中，Windows CE同時還包含對Wi-Fi的競爭對于藍(lán) 牙等其他無線通信技術(shù)

5、的支持。由于投資802. 11b的費用降低，許多廠商介入這一領(lǐng)域。Intel推出了集 成WLAN技術(shù)的筆記本電腦芯片組，不用外接無線網(wǎng)卡，就可實現(xiàn)無線上網(wǎng)。國 內(nèi)的聯(lián)想、清華同方、方正等公司都推出無線網(wǎng)卡等無線網(wǎng)絡(luò)解決方案。Wi-Fi技術(shù)的最具誘惑力的方面在于將Wi-Fi與基于XML或Java的Web服 務(wù)融合起來之后，可以大幅度減少企業(yè)的IT成本。例如，許多企業(yè)選擇在每一 層樓或每一個部門配備802. 11b的接入點，而不是采用電纜線把整幢建筑物連 接起來。這樣一來，可以節(jié)省大量鋪設(shè)電纜所需花費的資金。三、IrDA紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會IrDA (Infrared DataAssociation)成

6、立于1993年，是致 力于建立紅外線無線連接的非營利組織。起初，采用IrDA標(biāo)準(zhǔn)的無線設(shè)備僅能 在1 m范圍內(nèi)以115. 2 kb/s速率傳輸數(shù)據(jù)，很快發(fā)展到4 Mb/s的速率，后 來，速率又達(dá)到16 Mb/s。IrDA是一種利用紅外線進(jìn)行點對點通信的技術(shù)，他也許是第一個實現(xiàn)無線 個人局域網(wǎng)(PersonalAreaNetwork，PAN)的技術(shù)。目前他的軟硬件技術(shù)都很成 熟，在小型移動設(shè)備，如PDA、手機上廣泛使用。事實上，當(dāng)今每一個出廠的PDA 及許多手機、筆記本電腦、打印機等產(chǎn)品都支持IrDA。IrDA的主要優(yōu)點是無需申請頻率的使用權(quán)，因而紅外通信成本低廉。他還 具有移動通信所需的體積小

7、、功耗低、連接方便、簡單易用的特點。由于數(shù)據(jù)傳 輸率較高，適于傳輸大容量的文件和多媒體數(shù)據(jù)。此外，紅外線發(fā)射角度較小， 傳輸上安全性高。IrDA的不足在于他是一種視距傳輸，2個相互通信的設(shè)備之間必須對準(zhǔn)，中 間不能被其他物體阻隔，因而該技術(shù)只能用于2臺(非多臺)設(shè)備之間的連接。 而藍(lán)牙就沒有此限制，且不受墻壁的阻隔。IrDA目前的研究方向是如何解決視 距傳輸問題及提高數(shù)據(jù)傳輸率。四、超寬帶通信技術(shù)UWBUWB是一種無線載波通信技術(shù)，它不采用正弦載波，而是利用納秒級的非正 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，美國FCC對UWB的規(guī)定為：在3.110.

8、6GHz頻段中占用500MHz以上的 帶寬。軍事部門已對UWB進(jìn)行了多年研究，開發(fā)出了分辨率極高的雷達(dá)。直到2002 年2月14日，美國FCC (聯(lián)邦通信委員會)才準(zhǔn)許該技術(shù)進(jìn)入民用領(lǐng)域。UWB的一個非常有前途的應(yīng)用是汽車防撞系統(tǒng)。戴姆勒克萊斯勒公司已經(jīng)試 制出用于自動剎車系統(tǒng)的雷達(dá)。在不久的將來，這種防撞雷達(dá)將成為高級汽車的 一個選件。但由于超寬帶信號的發(fā)射需要頻帶很寬的超寬帶天線，丹參現(xiàn)有的天線不能 滿足這一要求，因此對超寬帶天線的研究是非常必要的。五、ZigBee技術(shù)ZigBee可以說是藍(lán)牙的同族兄弟，他使用2. 4 GHz波段，采用跳頻技術(shù)。 與藍(lán)牙相比，ZigBee更簡單、速率更慢、

9、功率及費用也更低。他的基本速率是 250 kb / s，當(dāng)降低到28 kb/s時，傳輸范圍可擴大到134 m，并獲得更高的可 靠性。另外，他可與254個節(jié)點聯(lián)網(wǎng)。可比藍(lán)牙更好地支持游戲、消費電子、儀 器和家庭自動化應(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。但是ZigBee技術(shù)本身是一種為低速通信的而設(shè)計的規(guī)范，它的最高通信速 度只有250kb/s，對一些大通信量的場合它并不適合。ZigBee的目標(biāo)定位于現(xiàn)存的系統(tǒng)不能滿足其需求的特定的低功耗低效率的 市場，它有著廣闊的市場前景。ZigBee聯(lián)盟預(yù)言在未來四到五年，每個家庭擁 有50個ZigBee,據(jù)估計到2012年ZigBee市場價值將達(dá)到數(shù)十億美元。五、心得體會短距離通信技術(shù)的應(yīng)用已不知不覺滲透在人們生活中的每個角落，而且，還 在以驚人的速度發(fā)展著。通過這次網(wǎng)上及圖書館資料的搜索，讓我對藍(lán)牙、Wi-Fi、 Irda、超寬帶通信UWB、ZigBee技術(shù)有了初步了解，重新認(rèn)識到短距離無線通信 的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢。參考文獻(xiàn)：1、藍(lán)牙技術(shù)原理、開發(fā)與應(yīng)用錢志鴻楊帆周求