當(dang)下,帶有(you)物(wu)聯(lian)網(wang)元素的(de)智能(neng)手(shou)表、智能(neng)手(shou)環以(yi)及智能(neng)家居等產品已(yi)經越來越多的(de)滲透到(dao)我們的(de)生活當(dang)中(zhong),這些(xie)設備(bei)(bei)都(dou)是物(wu)聯(lian)網(wang)中(zhong)的(de)聯(lian)網(wang)設備(bei)(bei)。那(nei)么(me)物(wu)聯(lian)網(wang)中(zhong)常見(jian)的(de)近距離(li)聯(lian)網(wang)技(ji)術有(you)哪些(xie)?都(dou)有(you)哪些(xie)特(te)點?
物聯網(wang)的技(ji)術核(he)心(xin)為(wei)C3SD(控制系(xi)統(tong)、計(ji)算系(xi)統(tong)、通(tong)訊系(xi)統(tong)、感知系(xi)統(tong)和數據海(hai))。從(cong)技(ji)術上來(lai)說(shuo),物聯網(wang)可以分為(wei)三(san)層(ceng):傳(chuan)(chuan)感層(ceng)、通(tong)信(xin)層(ceng)和應用層(ceng)。在通(tong)信(xin)層(ceng)中(zhong)(zhong),需要(yao)將(jiang)這些數據和信(xin)息進行安全(quan)可靠地通(tong)信(xin)和傳(chuan)(chuan)輸(shu),除了有(you)線(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)輸(shu),就是無線(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)輸(shu),在無線(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)輸(shu)系(xi)統(tong)中(zhong)(zhong),短距離(li)無線(xian)(xian)傳(chuan)(chuan)輸(shu)技(ji)術成為(wei)了物聯網(wang)技(ji)術中(zhong)(zhong)的一個重(zhong)要(yao)分支。
無線(xian)通(tong)信(xin)是指利用(yong)電磁波信(xin)號在(zai)空間傳播的(de)(de)特性進行信(xin)息交換(huan)的(de)(de)一種通(tong)信(xin)方式,包括固定(ding)體之間的(de)(de)無線(xian)通(tong)信(xin)和(he)移動通(tong)信(xin)兩(liang)大部分。一般意義上,只要通(tong)信(xin)收發雙(shuang)方通(tong)過(guo)無線(xian)電波傳輸信(xin)息,單跳傳輸距離(li)限制在(zai)較(jiao)短(duan)(通(tong)常(chang)最遠為(wei)數百米(mi))的(de)(de)范(fan)圍內,就(jiu)可以稱為(wei)近距離(li)無線(xian)通(tong)信(xin)。
近距離無線通信的技術特征包括:
1、無線發射功率在μW到100mW量級;
2、通信距離在幾厘米到幾百米;
3、使用全向天線和線路板天線;
4、應用場景多,特別是頻率資源稀缺情況;
5、不需要申請頻率資源使用許可證;
6、無中心,自組網;
7、電池供電。
目前,物(wu)聯網(wang)中使(shi)用較(jiao)廣泛(fan)的近(jin)距離無(wu)線通信(xin)技(ji)術(shu)有(you)無(wu)線局域網(wang)802.11(Wi-Fi)、藍牙(Bluetooth)和紅外數據傳輸(IrDA),比較(jiao)有(you)發展(zhan)潛(qian)力的無(wu)線通信(xin)技(ji)術(shu)有(you):ZigBee、NFC、超寬頻(Ultra WideBand)、DECT等。
每一(yi)種近(jin)距(ju)離(li)無線通信(xin)技術的(de)(de)立(li)足點(dian)(dian)或是基(ji)于速度、距(ju)離(li)、耗電(dian)量(liang)的(de)(de)特殊要求(qiu),也可能是著眼于功(gong)能的(de)(de)擴(kuo)充(chong)性,或是經濟行比(bi)較(jiao)好,接下來(lai)電(dian)子發燒友小編就(jiu)對這些近(jin)距(ju)離(li)無線通信(xin)技術的(de)(de)特點(dian)(dian)及應用做詳細介紹。
Wi-Fi
Wi-Fi是一種允許電子設備連(lian)接到(dao)一個無(wu)(wu)線(xian)(xian)局域網(WLAN)的(de)(de)(de)(de)技術(shu),WIFI全(quan)稱(cheng)Wireless Fidelity,又稱(cheng)802.11標(biao)準,通常(chang)使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射頻(pin)頻(pin)段(duan)。連(lian)接到(dao)無(wu)(wu)線(xian)(xian)局域網通常(chang)是有密碼保護的(de)(de)(de)(de);但也可是開放(fang)的(de)(de)(de)(de),這(zhe)樣就允許任何在WLAN范圍內的(de)(de)(de)(de)設備可以連(lian)接上(shang)。無(wu)(wu)線(xian)(xian)保真是一個無(wu)(wu)線(xian)(xian)網絡通信技術(shu)的(de)(de)(de)(de)品牌,由Wi-Fi聯盟所(suo)持(chi)有。目的(de)(de)(de)(de)是改善基于IEEE 802.11標(biao)準的(de)(de)(de)(de)無(wu)(wu)線(xian)(xian)網路產品之間的(de)(de)(de)(de)互(hu)通性(xing)。
Wi-Fi技術的優缺點
優點
(1)無線電(dian)波(bo)的(de)覆蓋范(fan)圍廣
無線電(dian)波(bo)的覆蓋(gai)范(fan)圍廣(guang),基于藍牙技術(shu)的電(dian)波(bo)覆蓋(gai)范(fan)圍非(fei)常小,半(ban)徑(jing)大約(yue)只有50英尺(chi)左(zuo)右(you) 約(yue)合15米 ,而Wi-Fi的半(ban)徑(jing)則可達300英尺(chi)左(zuo)右(you) 約(yue)合100米
(2)速(su)度(du)快,可靠(kao)性高
802.1 lb無線(xian)網(wang)絡規范是IEEE 802.1 l網(wang)絡規范的(de)(de)變種,最高帶(dai)(dai)寬(kuan)為(wei)l1 Mbps,在信號較弱或有干擾的(de)(de)情況下(xia),帶(dai)(dai)寬(kuan)可調(diao)整為(wei)5.5Mbps、2Mbps和(he)1Mbps,帶(dai)(dai)寬(kuan)的(de)(de)自動調(diao)整,有效地保障了網(wang)絡的(de)(de)穩定性和(he)可靠(kao)性。
缺點
移(yi)動(dong)WiFi技術只(zhi)能(neng)作為(wei)特(te)定條移(yi)動(dong)WiFi技術的(de)(de)(de)應用,相(xiang)對于有(you)線(xian)(xian)網絡來說,無線(xian)(xian)網絡在其覆蓋的(de)(de)(de)范圍內(nei),它的(de)(de)(de)信(xin)號會隨著離節點距離的(de)(de)(de)增(zeng)加而減(jian)弱,WiFi技術本身ll Mb/s的(de)(de)(de)傳輸速(su)度(du)有(you)可能(neng)因為(wei)距離的(de)(de)(de)增(zeng)加到(dao)達終端用戶的(de)(de)(de)手中只(zhi)剩1 M 的(de)(de)(de)有(you)效速(su)率(lv),而且無線(xian)(xian)信(xin)號容易受(shou)到(dao)建筑(zhu)物墻體的(de)(de)(de)阻礙(ai),無線(xian)(xian)電(dian)(dian)波在傳播(bo)過程中遇到(dao)障(zhang)礙(ai)物會發生不同程度(du)的(de)(de)(de)折射(she)(she)、反射(she)(she)、衍射(she)(she),使信(xin)號傳播(bo)受(shou)到(dao)干擾,無線(xian)(xian)電(dian)(dian)信(xin)號也容易受(shou)到(dao)同頻率(lv)電(dian)(dian)波的(de)(de)(de)干擾和雷電(dian)(dian)天(tian)氣(qi)等的(de)(de)(de)影響。
WiFi網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)由于不需(xu)要顯式地申請就可以使用(yong)無(wu)(wu)線(xian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)的(de)頻率,因而(er)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)容(rong)易飽(bao)和而(er)且(qie)易受到攻擊。WiFi網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)的(de)安全性差(cha)強人意。802.1 1提供了(le)一(yi)種名為WEP的(de)加(jia)密(mi)算法,它對(dui)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)接(jie)(jie)入點和主(zhu)機設(she)備之(zhi)間(jian)無(wu)(wu)線(xian)傳輸的(de)數據進行加(jia)密(mi),防止(zhi)非法用(yong)戶對(dui)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)進行竊聽(ting)、攻擊和入侵(qin)。但(dan)由于WiFi天生(sheng)缺少有(you)線(xian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)的(de)物理結構的(de)保護,而(er)且(qie)也不像要訪(fang)問有(you)線(xian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)之(zhi)前(qian)必須先連接(jie)(jie)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo),如果網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)未受保護,只要處于信(xin)號覆蓋范(fan)圍(wei)內,只需(xu)通(tong)過(guo)無(wu)(wu)線(xian)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)卡別人就可以訪(fang)問到你的(de)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo),占用(yong)你的(de)帶寬(kuan),造成你信(xin)息泄露。
Wi-Fi技術的應用
WLAN未來(lai)(lai)最具潛力的應(ying)用將(jiang)主要(yao)在(zai)(zai)SOHO、家庭無線網絡(luo)以(yi)及不便安(an)裝電纜的建筑物或場所。目(mu)前這一技術(shu)的用戶(hu)主要(yao)來(lai)(lai)自機場、酒店、商(shang)場等公(gong)共熱點(dian)場所。Wi-Fi技術(shu)可將(jiang)Wi-Fi與基于XML或Java的Web服務(wu)融合起來(lai)(lai),可以(yi)大幅度減少企業的成本。例如企業選擇(ze)在(zai)(zai)每(mei)一層樓或每(mei)一個部門配備802.11b的接入點(dian),而不是采用電纜線把整幢(chuang)建筑物連(lian)接起來(lai)(lai)。這樣一來(lai)(lai),可以(yi)節(jie)省(sheng)大量鋪設電纜所需(xu)花費的資金(jin)。
藍牙
藍(lan)牙(ya)( Bluetooth? )是一(yi)種無線(xian)技術(shu)標準,可實現固定設備、移動(dong)設備和樓宇個人(ren)域網之(zhi)間的短距(ju)離數據交換(使用2.4—2.485GHz的ISM波(bo)段的UHF無線(xian)電波(bo))。藍(lan)牙(ya)技術(shu)最(zui)初由電信巨頭愛(ai)立(li)信公司于1994年創制,當時是作為RS232數據線(xian)的替(ti)代方案(an)。
藍牙技術優缺點
優點
(1)同(tong)時(shi)可傳(chuan)輸(shu)語音(yin)和數(shu)(shu)(shu)據(ju):藍牙采用(yong)電路交換(huan)和分組交換(huan)技術,支持(chi)異步(bu)數(shu)(shu)(shu)據(ju)信(xin)道(dao)(dao)、三路語音(yin)信(xin)道(dao)(dao)以及(ji)異步(bu)數(shu)(shu)(shu)據(ju)與(yu)同(tong)步(bu)語音(yin)同(tong)時(shi)傳(chuan)輸(shu)的信(xin)道(dao)(dao)。每個語音(yin)信(xin)道(dao)(dao)數(shu)(shu)(shu)據(ju)速率(lv)(lv)為64kbit/s,語音(yin)信(xin)號編碼采用(yong)脈沖編碼調(diao)制(PCM)或連續(xu)可變斜(xie)率(lv)(lv)增量(liang)調(diao)制(CVSD)方法(fa)。當采用(yong)非對(dui)稱(cheng)信(xin)道(dao)(dao)傳(chuan)輸(shu)數(shu)(shu)(shu)據(ju)時(shi),速率(lv)(lv)最(zui)(zui)高(gao)為721kbit/s,反向(xiang)為57.6kbit/s;當采用(yong)對(dui)稱(cheng)信(xin)道(dao)(dao)傳(chuan)輸(shu)數(shu)(shu)(shu)據(ju)時(shi),速率(lv)(lv)最(zui)(zui)高(gao)為342.6kbit/s。
(2)可(ke)(ke)以建(jian)立(li)臨(lin)時性的對等(deng)連(lian)接(Ad-hoc ConnecTIon):根據(ju)藍牙設備(bei)在網絡中的角色,可(ke)(ke)分為主設備(bei)(Master)與(yu)從設備(bei)(Slave)。
(3)藍牙模(mo)塊(kuai)體(ti)積(ji)很(hen)小、便(bian)于集成(cheng):由于個人移(yi)動(dong)設備的體(ti)積(ji)較小,嵌(qian)入其內部的藍牙模(mo)塊(kuai)體(ti)積(ji)就(jiu)應該(gai)更(geng)小。
(4)低功耗:藍牙設備在(zai)通信(xin)連接(ConnecTIon)狀(zhuang)態下(xia),有四(si)種(zhong)工作模式——激活(AcTIve)模式、呼吸(xi)(Sniff)模式、保持(Hold)模式和休眠(Park)模式。
缺點:
傳輸(shu)(shu)距(ju)離短(duan):藍牙傳輸(shu)(shu)頻段為全球(qiu)公(gong)眾(zhong)通(tong)用的(de)(de)2.4GHz ISM頻段,提供1Mbps的(de)(de)傳輸(shu)(shu)速(su)率和10m的(de)(de)傳輸(shu)(shu)距(ju)離。
抗(kang)干(gan)擾(rao)能力不強:由于藍牙傳輸協議和其(qi)他2.4G設(she)備一樣,都是共用這(zhe)(zhe)一頻段(duan)的信(xin)號,這(zhe)(zhe)也難免導(dao)致信(xin)號互(hu)相(xiang)干(gan)擾(rao)的情況出現(xian)。
藍牙技(ji)術(shu)同(tong)時還(huan)存在(zai)芯片價格高的(de)缺點。
藍牙技術的應用
從目前的藍牙產品來看(kan),藍牙主(zhu)要應用在這幾個方面:手機、筆記本電腦、智能家(jia)居中嵌入微(wei)波爐、洗(xi)衣機、電冰箱、空調機等(deng)傳統家(jia)用電器、籃牙技術構成的電子(zi)錢包和電子(zi)鎖還有其它數字(zi)設備,如數字(zi)照相機、數字(zi)攝象機等(deng)。
IrDA
IrDA是紅(hong)外數據(ju)組織(Infrared Data AssociaTIon)的(de)簡稱,目前(qian)廣(guang)泛采用的(de)IrDA紅(hong)外連接技(ji)術就是由該(gai)組織提出的(de)。初(chu)始的(de)IrDA1.0標準制訂了(le)一個串行,半(ban)雙工的(de)同步系統(tong),傳輸(shu)速率為(wei)2400bps到(dao)115200bps,傳輸(shu)范圍1 m,傳輸(shu)半(ban)角度(du)(du)為(wei)15度(du)(du)到(dao)30度(du)(du)。最近IrDA擴展了(le)其物理(li)層(ceng)規格使(shi)(shi)數據(ju)傳輸(shu)率提升(sheng)到(dao)4Mbps。PXA27x就是使(shi)(shi)用了(le)這種擴展了(le)的(de)物理(li)層(ceng)規格。
IrDA優缺點
IrDA的(de)(de)(de)主要優點是無需申請頻率的(de)(de)(de)使(shi)用權,因而紅(hong)(hong)外通信(xin)(xin)成(cheng)本低廉。并且還具(ju)有移動通信(xin)(xin)所(suo)需的(de)(de)(de)體積(ji)小(xiao)、功耗(hao)低、連接方便、簡單(dan)易用的(de)(de)(de)特點。此外,紅(hong)(hong)外線發射角度(du)較小(xiao),傳(chuan)輸上安全(quan)性高。
IrDA的不(bu)足在于它是一種視距傳輸(shu),兩個相互(hu)通信的設備之(zhi)間(jian)必(bi)須對準,中間(jian)不(bu)能(neng)被其它物體阻(zu)隔,因而該技術只能(neng)用于2臺(tai)(非(fei)多(duo)臺(tai))設備之(zhi)間(jian)的連接(jie)。而藍牙就(jiu)沒有此限制,且(qie)不(bu)受墻壁的阻(zu)隔。IrDA目前(qian)的研究(jiu)方向是如何解決視距傳輸(shu)問題及(ji)提高數據傳輸(shu)率。
IrDA應用:
目前IrDA的軟(ruan)硬件(jian)技術(shu)都很成熟,在小型移動設備,如PDA、手機(ji)上廣泛使用。事(shi)實上,當今(jin)每一(yi)個出廠的PDA及許多手機(ji)、筆記本(ben)電腦、打印機(ji)等(deng)產品(pin)都支持IrDA。
ZigBee
ZigBee是(shi)基于IEEE802.15.4標準的(de)(de)低(di)功耗局域網協(xie)議(yi)。ZigBee這(zhe)一名稱(cheng)(又(you)稱(cheng)紫蜂(feng)協(xie)議(yi))來(lai)源(yuan)于蜜蜂(feng)的(de)(de)八字舞(wu),由于蜜蜂(feng)(bee)是(shi)靠(kao)飛翔(xiang)和“嗡嗡”(zig)地抖(dou)動翅(chi)膀的(de)(de)“舞(wu)蹈”來(lai)與同伴傳遞(di)花粉所在(zai)方(fang)(fang)位信息,也就是(shi)說蜜蜂(feng)依(yi)靠(kao)這(zhe)樣的(de)(de)方(fang)(fang)式構成了群體中的(de)(de)通信網絡。
ZigBee可以說是藍(lan)牙(ya)(ya)的(de)(de)同族兄弟,它(ta)使用2.4 GHz波(bo)段,采用跳(tiao)頻技術。與(yu)藍(lan)牙(ya)(ya)相(xiang)比,ZigBee更(geng)簡單、速(su)率(lv)更(geng)慢、功率(lv)及費用也(ye)更(geng)低。它(ta)的(de)(de)基本速(su)率(lv)是250kb/s,當降低到28kb/s時,傳輸范圍可擴大到134m,并獲(huo)得更(geng)高的(de)(de)可靠性。另外(wai),它(ta)可與(yu)254個節點聯網,可以比藍(lan)牙(ya)(ya)更(geng)好地支持游戲、消費電(dian)子(zi)、儀器和家庭自動(dong)化應(ying)用。
ZigBee優缺點
優點:
(1)功耗低。在待機模式下,兩節普通5號干電池可使用6個月以上,這也是(shi)ZigBee的一(yi)個獨(du)特優勢。
(2)成本低。因為ZigBee數據(ju)傳輸(shu)速率低,協議簡單(dan),所以大(da)大(da)降(jiang)低了成本; 積極投入ZigBee開發的Motorola以及Philips,均已(yi)推出應用芯片。
(3)網絡(luo)容(rong)量大(da)。每個(ge)ZigBee網絡(luo)最(zui)多可(ke)以支持255個(ge)設備,也就是說每個(ge)ZigBee設備可(ke)以與另(ling)外254臺設備相連接。
(4)工作頻(pin)(pin)段靈活。使用(yong)的頻(pin)(pin)段分別為(wei)2.4GHz、868MHz(歐(ou)洲)及915MHz(美國),均為(wei)免執(zhi)照頻(pin)(pin)段。
缺點:
(1) 數(shu)據傳輸速率(lv)低(di)(di)。只有10kb/s~250kb/s,專(zhuan)注(zhu)于(yu)低(di)(di)速率(lv)傳輸應(ying)用。
(2) 有效范圍小。有效覆(fu)(fu)蓋范圍10~75m之間,具體(ti)依(yi)據實(shi)際發射功率(lv)的(de)大小和(he)各(ge)種不(bu)同的(de)應用模式而定(ding),基本(ben)上能(neng)夠覆(fu)(fu)蓋普通(tong)的(de)家庭或辦(ban)公室環境。
ZigBee應用
根(gen)據ZigBee聯盟目前的設想, ZigBee將會(hui)在安(an)防監控系(xi)(xi)統、傳感器網絡、家庭監控、身份(fen)識(shi)別系(xi)(xi)統和(he)樓宇智能控制系(xi)(xi)統等(deng)領域拓展(zhan)應用。
另外(wai),ZigBee的目標市場主要還(huan)有PC外(wai)設(she)(鼠標、鍵(jian)盤、游戲操控(kong)桿)、消費類(lei)電子(zi)設(she)備(bei)(TV、VCR、CD、VCD、DVD等(deng)設(she)備(bei)上的遙(yao)控(kong)裝(zhuang)置)、家庭(ting)內智(zhi)能控(kong)制(zhi)(照(zhao)明(ming)、煤氣計量控(kong)制(zhi)及報(bao)警(jing)等(deng))、玩具(電子(zi)寵物)、醫護(監視器和傳(chuan)感器)、工控(kong)(監視器、傳(chuan)感器和自動控(kong)制(zhi)設(she)備(bei))等(deng)非(fei)常廣闊(kuo)的領域。
NFC
近場通信(Near Field Communication,NFC)是一種短距高頻的無(wu)線電技術,在(zai)13.56MHz頻率運行于20厘米距離(li)內。其傳輸速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三(san)種。目前近場通信已通過成為ISO/IEC IS 18092國際(ji)標準、ECMA-340標準與ETSI TS 102 190標準。NFC采用主動和(he)被動兩種讀取模(mo)式(shi)。這(zhe)個(ge)技術由(you)非接觸式(shi)射頻識別(RFID)演變而來,由(you)飛利浦半(ban)導體(現恩智浦半(ban)導體公司)、諾(nuo)基亞和(he)索尼共(gong)同研制開發,其基礎是RFID及互連技術。
NFC近場通信技術(shu)是由非接(jie)觸式射頻(pin)識別(RFID)及互(hu)聯互(hu)通技術(shu)整合演變而來,在單一芯片(pian)上結合感應式讀卡(ka)器、感應式卡(ka)片(pian)和點對點的功能,能在短距離內與兼容(rong)設備進行識別和數據交換。
NFC技術優缺點
優點
安全性(xing):相比藍(lan)牙或(huo)Wi-Fi這(zhe)些(xie)遠距離(li)通(tong)信連(lian)接協議,NFC 是一種短(duan)距離(li)通(tong)信技術(shu),設備必須靠得很近,從而提供(gong)了固有的安全性(xing)。
連(lian)(lian)接(jie)快(kuai),功(gong)耗(hao)低:比藍牙連(lian)(lian)接(jie)速(su)度(du)更快(kuai),功(gong)耗(hao)更低,支持(chi)無電讀取。NFC 設(she)備(bei)之間采取自(zi)動(dong)連(lian)(lian)接(jie),無需執行手動(dong)配(pei)置。只需晃動(dong)一下,就(jiu)能迅速(su)與可信設(she)備(bei)建(jian)立連(lian)(lian)接(jie)。
私密性:在可信的(de)身份驗證框架內,NFC 技術(shu)為設備之間的(de)信息交換、數據(ju)共(gong)享提供安全。
缺點:
傳(chuan)輸距離近(jin):RFID的(de)(de)傳(chuan)輸范圍可以達到幾米(mi)(mi)、甚(shen)至幾十米(mi)(mi),但由(you)于NFC采(cai)取了獨特(te)的(de)(de)信號衰(shuai)減技(ji)術(shu),NFC有(you)效距離只有(you)10cm。NFC的(de)(de)傳(chuan)輸速度也比較低。
NFC的三種應(ying)用類(lei)型
(1) 設(she)備連接。除了無線局域(yu)網(wang)(wang),NFC也可以(yi)簡化藍牙(ya)連接。比如,手提電腦用戶如果(guo)想在機(ji)場上(shang)網(wang)(wang),他(ta)只需要走近一(yi)個Wi-Fi熱點即(ji)可實(shi)現。
(2) 實時(shi)預定。比如,海報或(huo)(huo)展覽信息(xi)(xi)背后(hou)貼有特定芯片(pian),利用(yong)含(han)NFC協議的手(shou)機或(huo)(huo)PDA,便能(neng)取得(de)詳細信息(xi)(xi),或(huo)(huo)是立(li)(li)即聯機使用(yong)信用(yong)卡(ka)進行門(men)票購買。而且,這些(xie)芯片(pian)無需獨立(li)(li)的能(neng)源。
(3) 移動商務(wu)。飛利(li)浦Mifare技術支(zhi)持了世界上幾(ji)個大型(xing)交通系(xi)統及在銀(yin)行(xing)業(ye)為客戶提供Visa卡(ka)等各種服(fu)務(wu)。
超寬頻(Ultra WideBand)
UWB(Ultra Wideband)是(shi)一種無(wu)載波通信技術(shu),利用納秒至微(wei)微(wei)秒級(ji)(ji)的(de)非正弦波窄脈(mo)沖(chong)傳輸數(shu)據。UWB(Ultra-Wideband)超寬帶(dai),一開始(shi)是(shi)使用脈(mo)沖(chong)無(wu)線電技術(shu),此技術(shu)可追溯至19世紀。后來由Intel等大公司(si)提出了應(ying)(ying)用了UWB的(de)MB-OFDM技術(shu)方案,由于兩種方案的(de)截然不(bu)同,而且各自(zi)都有強大的(de)陣營支持(chi),制定(ding)UWB標(biao)準的(de)802.15.3a工作組(zu)沒能在(zai)兩者中(zhong)決出最終的(de)標(biao)準方案,于是(shi)將其交由市場解(jie)決。為進一步(bu)提高(gao)數(shu)據速率,UWB應(ying)(ying)用超短基帶(dai)豐富的(de)GHz級(ji)(ji)頻(pin)譜。
UWB優缺點
優點
(1)系統結構的實現比較簡單:當前的無線(xian)通(tong)信(xin)技術所使用的通(tong)信(xin)載(zai)波(bo)是連續的電波(bo),載(zai)波(bo)的頻率(lv)和功率(lv)在一定(ding)范圍內變(bian)化,從而利用載(zai)波(bo)的狀(zhuang)態變(bian)化來傳(chuan)輸(shu)信(xin)息。而UWB則不使用載(zai)波(bo),它通(tong)過發送納秒級(ji)脈沖來傳(chuan)輸(shu)數據信(xin)號。
(2)高速的(de)數據(ju)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu):民用商品中,一般(ban)要求UWB信(xin)(xin)號的(de)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)范圍為10m以內,再根據(ju)經(jing)(jing)過修改的(de)信(xin)(xin)道容量公式,其(qi)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)速率可達(da)500Mbit/ s,是實現個人通信(xin)(xin)和(he)無(wu)線局域網的(de)一種理(li)想調制技(ji)術。UWB 以非常(chang)寬的(de)頻率帶(dai)寬來換取高速的(de)數據(ju)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu),并且不單(dan)獨占用已經(jing)(jing)擁擠不堪的(de)頻率資源,而是共享其(qi)他無(wu)線技(ji)術使用的(de)頻帶(dai)。
(3)功(gong)耗低(di):UWB 系統使用間歇的(de)脈沖(chong)(chong)來發送數(shu)據,脈沖(chong)(chong)持續時間很(hen)短,一般在0. 20ns~1. 5ns 之間,有很(hen)低(di)的(de)占空因數(shu),系統耗電(dian)可以做到很(hen)低(di),在高速通信時系統的(de)耗電(dian)量(liang)僅為幾(ji)百μW~幾(ji)十(shi)mW。
(4)安全(quan)性(xing)高:作為通信系統的物理(li)層技術具有(you)天(tian)然的安全(quan)性(xing)能。由(you)于(yu)UWB信號(hao)一般(ban)把信號(hao)能量彌散(san)在極寬的頻帶范圍內(nei),對(dui)一般(ban)通信系統,UWB 信號(hao)相當于(yu)白噪(zao)聲信號(hao),并且大(da)多數情況下,UWB 信號(hao)的功率(lv)譜(pu)密(mi)度低于(yu)自(zi)然的電(dian)子噪(zao)聲,從電(dian)子噪(zao)聲中將(jiang)(jiang)脈沖(chong)信號(hao)檢測出來是一件非(fei)常困(kun)難(nan)的事。采(cai)用(yong)編碼(ma)對(dui)脈沖(chong)參數進行偽隨機化后(hou),脈沖(chong)的檢測將(jiang)(jiang)更加困(kun)難(nan)。
(5)多(duo)徑(jing)分(fen)辨能力強(qiang):由(you)于常(chang)規無線(xian)通(tong)信(xin)的(de)射頻信(xin)號(hao)大多(duo)為(wei)連續信(xin)號(hao)或其持續時(shi)間遠大于多(duo)徑(jing)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)時(shi)間,多(duo)徑(jing)傳(chuan)(chuan)(chuan)播(bo)效應限制了(le)通(tong)信(xin)質量和(he)數據傳(chuan)(chuan)(chuan)輸速率(lv)。由(you)于超(chao)寬帶無線(xian)電(dian)發射的(de)是(shi)持續時(shi)間極(ji)短的(de)單周期脈沖且占空比極(ji)低,多(duo)徑(jing)信(xin)號(hao)在時(shi)間上是(shi)可分(fen)離的(de)。
(6)定(ding)位(wei)精確:沖激脈沖具有很(hen)高的定(ding)位(wei)精度(du),采用超(chao)寬帶無線電(dian)通(tong)信,很(hen)容易(yi)將定(ding)位(wei)與(yu)通(tong)信合一,而(er)常規無線電(dian)難以做到這(zhe)一點。
(7)工程簡單造價便(bian)宜(yi):在工程實(shi)現上,UWB比其(qi)它無線(xian)技術(shu)要簡單得多(duo),可全(quan)數字(zi)化實(shi)現。它只需要以一種數學方式(shi)產生脈(mo)沖,并對脈(mo)沖產生調制,而這些(xie)電路(lu)都可以被集成到一個芯(xin)片上,設備的成本將很低。
UWB的應用
UWB主(zhu)要應用(yong)在(zai)小范圍、高(gao)(gao)分辨率、能(neng)夠穿透墻壁、地面和身體的(de)雷達(da)和圖像系統中。除(chu)此之外,這種(zhong)新技術適(shi)用(yong)于(yu)(yu)對速率要求非常(chang)高(gao)(gao)(大于(yu)(yu)100 Mb/s)的(de)LANs或PANs,也就(jiu)是說,光纖投入昂貴(gui)。通常(chang)在(zai)10m以(yi)(yi)內UWB可以(yi)(yi)發(fa)揮(hui)出(chu)高(gao)(gao)達(da)數百Mbps的(de)傳輸性(xing)能(neng),對于(yu)(yu)遠距離(li)應用(yong)IEEE802.11b或Home RF無(wu)線PAN的(de)性(xing)能(neng)將強于(yu)(yu)UWB。
把UWB看(kan)(kan)作(zuo)藍牙(ya)技術的(de)替代者可(ke)能更為(wei)適(shi)合(he)(he),因后者傳輸速(su)率遠不及前者,另外藍牙(ya)技術的(de)協議也較為(wei)復(fu)雜。具(ju)有一定相容性和(he)高(gao)速(su)、低成本(ben)、低功耗的(de)優(you)點使得(de)UWB較適(shi)合(he)(he)家(jia)庭無(wu)線消費市場的(de)需求。UWB尤其適(shi)合(he)(he)近距(ju)離(li)內(nei)高(gao)速(su)傳送大量多媒體數(shu)據(ju)以(yi)及可(ke)以(yi)穿(chuan)透障礙(ai)物的(de)突出優(you)點,讓很(hen)多商業(ye)公司(si)將其看(kan)(kan)作(zuo)是一種很(hen)有前途(tu)的(de)無(wu)線通信技術,應用(yong)于諸如將視頻信號從機頂盒(he)無(wu)線傳送到數(shu)字電視等家(jia)庭場合(he)(he)。
DECT
數(shu)字(zi)(zi)增(zeng)強(qiang)無(wu)繩(sheng)通信(Digital Enhanced Cordless Telecommunications ,DECT) 系(xi)統,是由歐洲電信標(biao)準協會(hui)(European Telecommunications Standards Institute)制定的(de)增(zeng)強(qiang)型數(shu)字(zi)(zi)無(wu)繩(sheng)電話(hua)標(biao)準,是一個(ge)開放型的(de),不斷(duan)演進的(de)數(shu)位通訊標(biao)準,主要用于無(wu)繩(sheng)電話(hua)系(xi)統。可(ke)為高用戶密度,小范圍通信提供話(hua)音和數(shu)據高質量服務無(wu)繩(sheng)通信的(de)框架(jia)。