艾銻知識—近距離無線通信技術(shù)

2020-04-20 10:26 作者：艾銻無限 瀏覽量：

短（近）距離無線通信技術(shù)是指通信雙方通過無線電波傳輸數(shù)據(jù)，并且傳輸距離在較近的范圍內(nèi)，其應(yīng)用范圍非常廣泛。近年來，應(yīng)用較為廣泛及具有較好發(fā)展前景的短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)有：Zig-Bee、藍(lán)牙（Bluetooth）、無線寬帶（Wi-Fi）、超寬帶（UWB）和近場通信（NFC）。

（1） Zig-Bee
Zig-Bee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)而建立的一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。Zig-Bee來源于蜜蜂群的通信方式，由于蜜蜂（Bee）是靠飛翔和‘嗡嗡’（Zig）地抖動翅膀的來與同伴確定食物源的方向、位置和距離等信息，從而構(gòu)成了蜂群的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點是距離近，其通常傳輸距離是10-100m;低功耗，在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個終端工作6-24個月，甚至更長;其成本，Zig-Bee免協(xié)議費(fèi)，芯片價格便宜;低速率，通Zig-Bee常工作在20-250kbps的較低速率;短時延，Zig-Bee的響應(yīng)速度較快等。主要適用于家庭和樓宇控制、工業(yè)現(xiàn)場自動化控制、農(nóng)業(yè)信息收集與控制、公共場所信息檢測與控制、智能型標(biāo)簽等領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。

（2） 藍(lán)牙（Bluetooth）
能夠在10米的半徑范圍內(nèi)實現(xiàn)點對點或一點對多點的無線數(shù)據(jù)和聲音傳輸，其數(shù)據(jù)傳輸帶寬可達(dá)1Mbps通訊介質(zhì)為頻率在2.402GHz到2.480GHz之間的電磁波。藍(lán)牙技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)中各類數(shù)據(jù)及語音設(shè)備，如PC、撥號網(wǎng)絡(luò)、筆記本電腦、打印機(jī)、傳真機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、移動電話和高品質(zhì)耳機(jī)等，實現(xiàn)各類設(shè)備之間隨時隨地進(jìn)行通信。

藍(lán)牙技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無線辦公環(huán)境、汽車工業(yè)、信息家電、醫(yī)療設(shè)備以及學(xué)校教育和工廠自動控制等領(lǐng)域，藍(lán)牙目前存在的主要問題是芯片大小和價格較高;抗干擾能力較弱。
 
（3） 無線寬帶（Wi-Fi）
它是一種基于802.11協(xié)議的無線局域網(wǎng)接入技術(shù)。（Wi-Fi）技術(shù)突出的優(yōu)勢在于它有較廣的局域網(wǎng)覆蓋范圍，其覆蓋半徑可達(dá)100米左右，相比于藍(lán)牙技術(shù)，（Wi-Fi）覆蓋范圍較廣;傳輸速度非常快，其傳輸速度可以達(dá)到11mbps（802.11b）或者54mbps（802.11.a），適合高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù);無須布線，可以不受布線條件的限制，非常適合移動辦公用戶的需要。在一些人員密集的地方，比如火車站、汽車站、商場、機(jī)場、圖書館、校園等地方設(shè)置‘熱點’，可以通過高速線路將因特網(wǎng)接入上述場所。用戶只需要將支持無線網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備該區(qū)域內(nèi)，即可高速接入因特網(wǎng);健康安全，具有WiFi功能的產(chǎn)品發(fā)射功率不超過100毫瓦，實際發(fā)射功率約60-70毫瓦，與手機(jī)、手持式對講機(jī)等通訊設(shè)備相比，WiFi產(chǎn)品的輻射更小。

（4） 超寬帶（UWB）
UWB是一種無載波通信技術(shù)，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，其傳輸距離通常在10M以內(nèi)，使用1GHz以上帶寬，通信速度可以達(dá)到幾百兆bit/s以上，UWB的工作頻段范圍從3.1GHz到10.6GHz，最小工作頻寬為500MHz。

其主要特點是：傳輸速率高;發(fā)射功率低，功耗小;保密性強(qiáng);UWB通信采用調(diào)時序列，能夠抗多徑衰落;UWB所需要的射頻和微波器件很少，可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性。由于系UWB統(tǒng)占用的帶寬很高，UWB系統(tǒng)可能會干擾現(xiàn)有其他無線通信系統(tǒng)。UWB主要應(yīng)用在高分辨率“較小范圍”能夠穿透墻壁“地面等障礙物的雷達(dá)和圖像系統(tǒng)中。

這種裝置可以用來檢查樓房、橋梁、道路等工程的混凝土和瀝青結(jié)構(gòu)中的缺陷，以及定位地下電纜及其它管線的故障位置，也可用于疾病診斷。另外，在救援、治安防范、消防及醫(yī)療、醫(yī)學(xué)圖像處理等領(lǐng)域都大有用途。
（5） NFC
NFC是一種新的近距離無線通信技術(shù)，其工作頻率為13.56MHz，由13.56MHz的射頻識別（RFID）技術(shù)發(fā)展而來，它與目前廣為流行的非接觸智能卡ISO14443所采用的頻率相同，這就為所有的消費(fèi)類電子產(chǎn)品提供了一種方便的通訊方式。NFC采用幅移鍵控（ASK）調(diào)制方式，其數(shù)據(jù)傳輸速率一般為106kbit/s和424kbit/s三種。NFC的主要優(yōu)勢是：距離近、帶寬高、能耗低，與非接觸智能卡技術(shù)兼容，其在門禁、公交、手機(jī)支付等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用價值。