各種近距離無(wú)線傳輸對(duì)比

1、各種近距離無(wú)線傳輸對(duì)比藍(lán)牙（ Bluetooth）、 ZigBee 、 WiFi 、 WiMAX、無(wú)線USB、UWB性能對(duì)比藍(lán)牙：藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信 （一般是 10m之內(nèi)）的無(wú)線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、 PDA、無(wú)線耳機(jī)、筆記本電腦、 相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線信息交換。藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是 IEEE802.15 ，工 作在 2.4GHz 頻帶 ，帶 寬為1Mb/s。“藍(lán)牙”（Bluetooth ）原是一位在 10 世紀(jì)統(tǒng)一丹麥的國(guó)王， 他將當(dāng)時(shí)的瑞典、 芬蘭與丹麥統(tǒng)一起來(lái)。用他的名字來(lái)命名這種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，含有將四分五裂的局面統(tǒng)一起來(lái)的意思。 藍(lán)牙技術(shù)使用高速跳頻（ FH，F(xiàn)requ

2、ency Hopping）和 時(shí) 分 多 址 （ TDMA ， Time DivesionMuli access ）等先進(jìn)技術(shù)， 在近距離內(nèi)最廉價(jià)地將幾臺(tái)數(shù)字化設(shè)備（各種移動(dòng)設(shè)備、固定通信設(shè)備、 計(jì)算機(jī)及其終端設(shè)備、 各種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)，如數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等，甚至各種家用電器、自動(dòng)化設(shè)備）呈網(wǎng)狀鏈接起來(lái)。藍(lán)牙技術(shù)將是網(wǎng)絡(luò)中各種外圍設(shè)備接口的統(tǒng)一橋梁，它消除了設(shè)備之間的連線，取而代之以無(wú)線連接。藍(lán)牙是一種短距的無(wú)線通訊技術(shù)， 電子裝置彼此可以透過(guò)藍(lán)牙而連接起來(lái)， 省去了傳統(tǒng)的電線。透過(guò)芯片上的無(wú)線接收器， 配有藍(lán)牙技術(shù)的電子產(chǎn)品能夠在十公尺的距離內(nèi)彼此相通， 傳輸速度可以達(dá)到每秒鐘 1 兆字

3、節(jié)。以往紅外線接口的傳輸技術(shù)需要電子裝置在視線之內(nèi)的距離， 而現(xiàn)在有了藍(lán)牙技術(shù)，這樣的麻煩也可以免除了藍(lán)牙技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為三大部分： 底層硬件模塊、中間協(xié)議層和高層應(yīng)用。 底層硬件部分包括無(wú)線跳頻（RF）、基帶（BB）和鏈路管理（LM）。無(wú)線跳頻層通過(guò) 2.4GHz 無(wú)需授權(quán)的 ISM 頻段的微波，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)位流的過(guò)濾和傳輸， 本層協(xié)議主要定義了藍(lán)牙收發(fā)器在此頻帶正常工作所需要滿足的條件。基帶負(fù)責(zé)跳頻以及藍(lán)牙數(shù)據(jù)和信息幀的傳輸。鏈路管理負(fù)責(zé)連接、 建立和拆除鏈路并進(jìn)行安全控制。藍(lán)牙技術(shù)結(jié)合了電路交換與分組交換的特點(diǎn)， 可以進(jìn)行異步數(shù)據(jù)通信， 可以支持多達(dá) 3 個(gè)同時(shí)進(jìn)行的同步話音信道， 還可以

4、使用一個(gè)信道同時(shí)傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音。每個(gè)話音信道支持 64kb/ 秒的同步話音鏈路。異步信道可以支持一端最大速率為 721kb/ 秒、另一端速率為 57.6kb/ 秒的不對(duì)稱連接，也可以支持 43.2kb/ 秒的對(duì)稱連接。中間協(xié)議層包括邏輯鏈路控制和適應(yīng)協(xié)議、 服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議、串口仿真協(xié)議和電話通信協(xié)議。 邏輯鏈路控制和適應(yīng)協(xié)議具有完成數(shù)據(jù)拆裝、 控制服務(wù)質(zhì)量和復(fù)用協(xié)議的功能， 該層協(xié)議是其它各層協(xié)議實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。 服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議層為上層應(yīng)用程序提供一種機(jī)制來(lái)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可用的服務(wù)及其特性。串口仿真協(xié)議層具有仿真 9 針 RS232串口的功能。電話通信協(xié)議層則提供藍(lán)牙設(shè)備間話音和數(shù)據(jù)的呼叫控制指令

5、。主機(jī)控制接口層（ HCI）是藍(lán)牙協(xié)議中軟硬件之間的接口，它提供了一個(gè)調(diào)用基帶、鏈路管理、狀態(tài)和控制寄存器等硬件的統(tǒng)一命令接口。 藍(lán)牙設(shè)備之間進(jìn)行通信時(shí)， HCI 以上的協(xié)議軟件實(shí)體在主機(jī)上運(yùn)行，而 HCI 以下的功能由藍(lán)牙設(shè)備來(lái)完成，二者之間通過(guò)一個(gè)對(duì)兩端透明的傳輸層進(jìn)行交互。在藍(lán)牙協(xié)議棧的最上部是各種高層應(yīng)用框架。 其中較典型的有撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)、耳機(jī)、局域網(wǎng)訪問(wèn)、文件傳輸?shù)?，它們分別對(duì)應(yīng)一種應(yīng)用模式。 各種應(yīng)用程序可以通過(guò)各自對(duì)應(yīng)的應(yīng)用模式實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可通過(guò)仿真串口訪問(wèn)微微網(wǎng)Piconet ），數(shù)據(jù)設(shè)備也可由此接入傳統(tǒng)的局域網(wǎng)；用戶可以通過(guò)協(xié)議棧中的 Audio （音頻）層在手機(jī)和

6、耳塞中實(shí)現(xiàn)音頻流的無(wú)線傳輸；多臺(tái) PC 或筆記本電腦之間不需要任何連線，就能快速、靈活地進(jìn)行文件傳輸和共享信息， 多臺(tái)設(shè)備也可由此實(shí)現(xiàn)同步操作?？傊麄€(gè)藍(lán)牙協(xié)議結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 使用重傳機(jī)制來(lái)保證鏈路的可靠性， 在基帶、鏈路管理和應(yīng)用層中還可實(shí)行分級(jí)的多種安全機(jī)制， 并且通過(guò)跳頻技術(shù)可以消除網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中來(lái)自其它無(wú)線設(shè)備的干擾。缺點(diǎn)：1芯片成本高，只有美國(guó) T1 等少數(shù)廠家生產(chǎn)。2傳輸距離過(guò)近，應(yīng)用范圍狹窄。3傳輸速率低，抗干擾能力差。應(yīng)用前景：在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，藍(lán)牙技術(shù)一定存在，而且在需要短距離通訊， 對(duì)數(shù)據(jù)速率要求不高的而對(duì)安全性能要求高等點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸會(huì)有一定的應(yīng)用。ZigBee 技術(shù)Zigbee

7、是一個(gè)由可多到 65000 個(gè)無(wú)線數(shù)傳模塊組成的一個(gè)無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)， 十分類似現(xiàn)有的移動(dòng)通信的 CDMA網(wǎng)或 GSM網(wǎng)，每一個(gè) Zigbee 網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊類似移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基站， 在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)， 它們之間可以進(jìn)行相互通信； 每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的 75 米，到擴(kuò)展后的幾百米，甚至幾公里；另外整個(gè) Zigbee 網(wǎng)絡(luò)還可以與現(xiàn)有的其它的各種網(wǎng)絡(luò)連接。例如，你可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在北京監(jiān)控云南某地的一個(gè)Zigbee 控制網(wǎng)絡(luò)。不同的是， Zigbee 網(wǎng)絡(luò)主要是為自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立， 而移動(dòng)通信網(wǎng)主要是為語(yǔ)音通信而建立；每個(gè)移動(dòng)基站價(jià)值一般都在百萬(wàn)元人民幣以上，而每個(gè) Zigbee

8、 “基站”卻不到 1000 元人民幣 ; 每個(gè) Zigbee 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不僅本身可以與監(jiān)控對(duì)象， 例如傳感器連接直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，它還可以自動(dòng)中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)資料 ; 除此之外，每一個(gè) Zigbee 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（ FFD）還可在自己信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi)，和多個(gè)不承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立的子節(jié)點(diǎn)（ RFD）無(wú)線連接。每個(gè) Zigbee 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（FFD和 RFD）可以支持多到 31 個(gè)的傳感器和受控設(shè)備，每一個(gè)傳感器和受控設(shè)備終可以有 8 種不同的接口方式。 可以采集和傳輸數(shù)字量和模擬量。ZigBee 技術(shù)主要應(yīng)用在短距離范圍內(nèi)以及數(shù)據(jù)傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間， 因此非常適用于

9、家電和小型電子設(shè)備的無(wú)線控制指令傳輸。其典型的傳輸數(shù)據(jù)類型有周期性數(shù)據(jù) （如傳感器），間歇性數(shù)據(jù)（如照明控制）和重復(fù)低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)（如鼠標(biāo)） 。最大優(yōu)點(diǎn)是能夠自組網(wǎng)，能通過(guò) ZIGBEE本身自帶的標(biāo)識(shí)找到相應(yīng)的設(shè)備， 不需要與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行混合組網(wǎng)，從而避免識(shí)別錯(cuò)誤出現(xiàn)。應(yīng)用場(chǎng)景：目前 ZIGBEE應(yīng)用范圍最大的是設(shè)備與設(shè)備之間的互聯(lián)， 而且為了保證可靠性， 應(yīng)用的都是非工業(yè)和小型化設(shè)備， 如智能家居中使用ZIGBEE是主流WiFiWi-Fi是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備（如PDA、手機(jī)）等終端以無(wú)線方式互相連接的技術(shù)。Wi-Fi是一個(gè)無(wú)線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi 聯(lián)盟 (Wi-Fi A

10、lliance) 所持有。目的是改善基于 IEEE 802.11 標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性?，F(xiàn)時(shí)一般人會(huì)把 Wi-Fi 及 IEEE 802.11 混為一談。甚至把 Wi-Fi 等同于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)頻點(diǎn)：2.4GHz，屬于高頻通訊系統(tǒng)，公用頻點(diǎn)，與藍(lán)牙頻點(diǎn)一致。帶寬：最高帶寬為 11M，可調(diào)節(jié)帶寬為 5.5M，2M和 1M，可以方便和其他接入方式進(jìn)行互聯(lián)互通。傳輸范圍：傳輸范圍廣， 半徑達(dá)到 100 米（使用非增益射頻）藍(lán)牙只能傳輸 15 米半徑（藍(lán)牙并沒(méi)有增益射頻產(chǎn)品，因價(jià)格太貴）傳輸質(zhì)量由于采用了大功率傳輸，傳輸過(guò)程中丟包現(xiàn)象比較突出，誤碼率較高，為了保證能準(zhǔn)確傳達(dá)，盡可能用比較簡(jiǎn)單的加密解碼的方式進(jìn)行傳輸，導(dǎo)致安全性能下降。應(yīng)用場(chǎng)景：最大的優(yōu)勢(shì)是傳輸距離和靈活組網(wǎng)。應(yīng)用在對(duì)安全性能要求不高，但對(duì)傳輸速率相對(duì)較高，組網(wǎng)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，尤其是大空間范圍的場(chǎng)景中，滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率2.4GHz，屬于高頻，穿透力弱，不適合在復(fù)雜的建筑物之間進(jìn)行通訊。