短程无线通信技术.docx

随着网络技术的发展，冲破有线束缚，享受无线自由，这个人类多年的梦想已经变成现实。 作为有线通信的补充和发展，无线通信系统自20世纪，特别是21世纪初以来得到了迅猛的 发展。其中蜂窝移动通信从模拟无线通信到数字无线通信，从早期的大区制蜂窝系统，支持 很少的用户，很低的数据速率，但是有较远的传输距离，到序前的宏蜂窝、微蜂窝，通信半 径越来越小，支持用户越来越多，数据传输速率越来越高；从2G、2.5G、3G到目前将要在 国内应用的4G，毫无疑问，通信对于国民经济和国家安全具有越来越重要的意义，和人们 生活紧密相关的短距离无线通信技术与系统也得到了迅速的发展。 近年来，在计算机等相关技术的快速进步，高性能、高集成度的CMOS和GaAs半导体技术 和超大规模集成电路技术的发展及低功耗、低成本消费类电子产品对数据通信的强烈需求的 推动下，使得短距离无线通信技术得到了快速提高，无线局域网（WLAN）、蓝牙技术、ZigBee 技术、无线网格网络（WMN）技术取得了巨大进展，各种无线网络技术的相互融合也进入 了研究者的视野。 什么是短距离无线通信网络呢？目前为止，学术界和工程界对此并没有一个严格的定义。一 般来讲，短距离无线通信的主要特点为通信距离短，覆盖距离一般在10-200m ；另外，无线 发射器的发射功率低，一般小于100mW，工作频率多为免付费、免申请的全球通用的工业、 科学、医学频段。 低成本、低功耗和对等通信是短距离无线通信技术的三个重要特征和优势。短距离无线通信 技术从数据速率可分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通 信的最高数据速率高于100Mb/s，通信距离小于10m，典型技术有告诉UWB，低速短距离 无线通信的最低数据速率低于1Mb/s，通信距离小于100m，典型技术有ZigBee、低速UWB、 蓝牙。1、蓝牙技术 早在1994年，瑞典的爱立信公司便已经着手蓝牙技术的研究开发工作，意在通过一种短程 无线连接替代已经广泛使用的有线连接。1998年2月，爱立信、诺基亚、英特尔、东芝和 IBM公司共同组建了兴趣小组。他们的共同目标是开发一种全球通用的小范围无线通信技术， 即蓝牙技术。 蓝牙工作频率为2.4GHz，有效范围大约在10m半径内，在此范围内，采用蓝牙技术的多台 设备，如手机、电脑、打印机等能够无线互联，以约1Mb/s的速率相互传递数据，并能方 便地接入互联网。随着蓝牙芯片价格和耗电量的不断降低，蓝牙已经成为手机和平板电脑的 必备功能。 作为一种电缆替代技术，蓝牙具有低成本、高速率的特点，它可把内嵌有蓝牙芯片的计算机、 手机和其他编写通信终端互联起来，为其提供语音和数字接入服务，实现信息的自动交换和 处理，并且蓝牙的使用和维护成本低于其他任何一种无线技术。 蓝牙技术的应用主要有以下三类： （1） 语音/数据接入，指将一台计算机通过安全的无线链路连接到通信设备上，完成与广域 网的连接。 （2） 外围设备互联，指将各种设备通过蓝牙链路连接到主机上。（3）个人局域网（PAN）， 主要用于个人网络与信息的共享与交换。 蓝牙技术出众的特点和有点如下： （1） 蓝牙工作在全球开放的2.4GHzISM频段。 （2） 使用跳频频谱扩展技术，把频带分成若干个跳频信道（Hop Channel），在一次连接中， 无线电收发器按一定的码序列不断地从一个信道“跳”到另一个信道。 （3） 一台蓝牙设备可同时与其他7台蓝牙设备建立连接。（4）数据传输速率可大1Mb/s。（5） 低功耗、通信安全性好。 （6）在有效范围内可越过障碍物进行连接，没有特别的通信视角和方向要求。 （7） 组网简单方便。采用“即插即用”的概念，嵌入蓝牙技术的设备一旦搜索到另一蓝牙 设备，马上就可以建立连接，传输数据。 （8） 支持语音传输。2、Wi-Fi技术 Wi-Fi（Wireless Fidelity无线高保真）属于无线局域网的一种，通常是指符合IEEE802.11b标 准的网络产品，是利用无线接入手段的新型局域网解决方案。Wi-Fi的主要特点是传输速率 高、可靠性高、建网快速便捷、可移动性好、网络结构弹性化、组网灵活、组网价格较低等。 虽然在数据安全性方面Wi-Fi技术比蓝牙技术要差一些，但在电波的覆盖范围方面却略胜一 筹，可达100m左右，不用说家庭、办公室，就是小一点的整栋大楼也可使用。 Wi-Fi技术的优势在于：第一，无线电波的覆盖范围广。 第二，Wi-Fi技术的传输速度非常快，可以达到11Mb/s，更能符合个人和社会信息化的需求。 第三，门槛较低，只要在机场、车站、咖啡店、图书馆、教学楼等人员密集的地方设置“热 点”，并通过高速线路将Internet接入上述场所。 Wi-Fi与有线相比有许多有点，具体如下：（1）无须布线。 （2）健康安全。