艾銻知識—近距離無線通信技術

2020-04-20 10:26 作者：艾銻無限 瀏覽量：

短（近）距離無線通信技術是指通信雙方通過無線電波傳輸數據，并且傳輸距離在較近的范圍內，其應用范圍非常廣泛。近年來，應用較為廣泛及具有較好發展前景的短距離無線通信標準有：Zig-Bee、藍牙（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標準而建立的一種短距離、低功耗的無線通信技術。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，從而構成了蜂群的通信網絡。其特點是距離近，其通常傳輸距離是10-100m;低功耗，在低耗電待機模式下，2節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免協議費，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的響應速度較快等。主要適用于家庭和樓宇控制、工業現場自動化控制、農業信息收集與控制、公共場所信息檢測與控制、智能型標簽等領域，可以嵌入各種設備。

（2） 藍牙（Bluetooth）
能夠在10米的半徑范圍內實現點對點或一點對多點的無線數據和聲音傳輸，其數據傳輸帶寬可達1Mbps通訊介質為頻率在2.402GHz到2.480GHz之間的電磁波。藍牙技術可以廣泛應用于局域網絡中各類數據及語音設備，如PC、撥號網絡、筆記本電腦、打印機、傳真機、數碼相機、移動電話和高品質耳機等，實現各類設備之間隨時隨地進行通信。

藍牙技術被廣泛應用于無線辦公環境、汽車工業、信息家電、醫療設備以及學校教育和工廠自動控制等領域，藍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協議的無線局域網接入技術。（Wi-Fi）技術突出的優勢在于它有較廣的局域網覆蓋范圍，其覆蓋半徑可達100米左右，相比于藍牙技術，（Wi-Fi）覆蓋范圍較廣;傳輸速度非常快，其傳輸速度可以達到11mbps（802.11b）或者54mbps（802.11.a），適合高速數據傳輸的業務;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、機場、圖書館、校園等地方設置‘熱點’，可以通過高速線路將因特網接入上述場所。用戶只需要將支持無線網絡的終端設備該區域內，即可高速接入因特網;健康安全，具有WiFi功能的產品發射功率不超過100毫瓦，實際發射功率約60-70毫瓦，與手機、手持式對講機等通訊設備相比，WiFi產品的輻射更小。

（4） 超寬帶（UWB）
UWB是一種無載波通信技術，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據，其傳輸距離通常在10M以內，使用1GHz以上帶寬，通信速度可以達到幾百兆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;發射功率低，功耗小;保密性強;UWB通信采用調時序列，能夠抗多徑衰落;UWB所需要的射頻和微波器件很少，可以減小系統的復雜性。由于系UWB統占用的帶寬很高，UWB系統可能會干擾現有其他無線通信系統。UWB主要應用在高分辨率“較小范圍”能夠穿透墻壁“地面等障礙物的雷達和圖像系統中。

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構中的缺陷，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、消防及醫療、醫學圖像處理等領域都大有用途。
（5） NFC
NFC是一種新的近距離無線通信技術，其工作頻率為13.56MHz，由13.56MHz的射頻識別（RFID）技術發展而來，它與目前廣為流行的非接觸智能卡ISO14443所采用的頻率相同，這就為所有的消費類電子產品提供了一種方便的通訊方式。NFC采用幅移鍵控（ASK）調制方式，其數據傳輸速率一般為106kbit/s和424kbit/s三種。NFC的主要優勢是：距離近、帶寬高、能耗低，與非接觸智能卡技術兼容，其在門禁、公交、手機支付等領域有著廣闊的應用價值。