短距離無線通信---讀書筆記

1、短距離無線通信技術綜述短距離無線通信技術綜述隨著網絡及通信技術的飛速發(fā)展，人們對無線通信的需求越來越大，也出現(xiàn)了許多的無線通信協(xié)議。文章對目前使用較廣泛的藍牙、802.11(WiFi)和IrDA無線協(xié)議分別進行了闡述，比較了他們技術上的異同點，討論了在選擇、使用這些技術時應注意的問題，對較具發(fā)展?jié)摿Φ男聼o線技術標準UWB，ZigBee也進行了闡述。對他們的未來應用進行了展望。隨著Inter的飛速發(fā)展，從WAN到MAN，再到LAN，PAN

2、，這些技術已逐漸成熟。目前，各類網絡中最具增長潛力的是無線網絡，許多機構會選擇采用無線局域網（WLAN）來拓展他們的現(xiàn)有網絡，獲得在機構區(qū)域內部移動接入網絡的能力。怎樣不通過電纜，擺脫物理連接上的限制，使設備互聯(lián)起來呢？為了找到這個問題的答案，十多年來，人們不斷探索，形成了當今令人眼花繚亂的無線通信協(xié)議和產品。其中，最流行的關于短距離無線數(shù)據(jù)通信的3個標準是藍牙(Bluetooth)802.11(WiFi)和IrDA。1藍牙11藍牙簡介

3、愛立信在1994年開始研究一種能使手機與其附件（如耳機）之間互相通信的無線模塊，4年后，愛立信、諾基亞、IBM等公司共同推出了藍牙技術，主要用于通信和信息設備的無線連接。藍牙工作頻率為24GHz，有效范圍大約在10m半徑內。在此范圍內，采用藍牙技術的多臺設備，如手機、微機、激光打印機等能夠無線互聯(lián)，以約1Mb／s的速率相互傳遞數(shù)據(jù)，并能方便地接入互聯(lián)網。隨著藍牙芯片價格和耗電量的不斷降低，藍牙已成為許多高端PDA和手機的必備功能。12藍

4、牙技術的應用及市場展望作為一種電纜替代技術，藍牙具有低成本高速率的特點，他可把內嵌有藍牙芯片的計算機、手機和多種便攜通信終端互聯(lián)起來，為其提供語音和數(shù)字接入服務，實現(xiàn)信息的自動交換和處理，并且藍牙的使用和維護成本據(jù)稱要低于其他任何一種無線技術。目前藍牙技術開發(fā)重點是多點連接，即一臺設備同時與多臺（最多7臺）其他設備互聯(lián)。今后，市場上不同廠商的藍牙產品將能夠相互聯(lián)通。藍牙技術的應用主要有以下3類：（1）語音／數(shù)據(jù)接入是指將一臺計算機通過安

5、全的無線鏈路連接到通信設備上，完成與廣域網的聯(lián)接。（2）外圍設備互連是指將各種設備通過藍牙鏈路連接到主機上。（3）個人局域網（PAN）如圖1所示，主要用于個人網絡與信息的共享與交換。藍牙產品涉及PC、筆記本電腦、移動電話等信息設備和A／V設備、汽車電子、家用電器和工業(yè)設備領域。藍牙的支持者們預言說，一旦支持藍牙的芯片變得非常便宜，藍牙將置身于幾乎所有產品之中，從微波爐一直到衣服上的紐扣。藍牙在個人局域網中獲得了很大的成功，應用包括無繩電

6、話，PDA與計算機的互聯(lián)，筆記本電腦與手機的互聯(lián)，以及無線RS232，RS485接口等。采用藍牙技術的設備使用方便，可自由移動。與無線局域網相比，藍牙無線系統(tǒng)更小、更輕薄，成本及功耗更低，信號的抗干擾能力強。IBM、索尼和東芝等公司已經推出同時支持藍牙和80211b的筆記本電腦。微軟也表示，一旦支持藍牙的外圍設備開始問世，出現(xiàn)了足夠多的設備驅動程序，他將在WindowsXP中增加對藍牙的支持。韓國和臺灣的許多公司也利用其在手機、電腦開發(fā)

7、制造上的優(yōu)勢，積極介入藍牙技術的研發(fā)，并不斷有產品推出?？梢灶A料，藍牙技術將和PC、移動電話、數(shù)碼相機一樣迅速流行。速率又達到16Mb／s。IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術，他也許是第一個實現(xiàn)無線個人局域網（PersonalAreawk，PAN）的技術。目前他的軟硬件技術都很成熟，在小型移動設備，如PDA、手機上廣泛使用。事實上，當今每一個出廠的PDA及許多手機、筆記本電腦、打印機等產品都支持IrDA。IrDA的主要優(yōu)點是無

8、需申請頻率的使用權，因而紅外通信成本低廉。他還具有移動通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡單易用的特點。由于數(shù)據(jù)傳輸率較高，適于傳輸大容量的文件和多媒體數(shù)據(jù)。此外，紅外線發(fā)射角度較小，傳輸上安全性高。IrDA的不足在于他是一種視距傳輸，2個相互通信的設備之間必須對準，中間不能被其他物體阻隔，因而該技術只能用于2臺（非多臺）設備之間的連接。而藍牙就沒有此限制，且不受墻壁的阻隔。IrDA目前的研究方向是如何解決視距傳輸問題及提高數(shù)據(jù)傳輸率

9、。表1列出了以上3種短距離無線通信協(xié)議特性的比較。4UWB超寬帶技術UWB（UltraWideb）是另一個新發(fā)展起來的無線通信技術。UWB通過基帶脈沖作用于天線的方式發(fā)送數(shù)據(jù)。窄脈沖（小于1ns）產生極大帶寬的信號。脈沖采用脈位調制（PulsePositionModulation，PPM）或二進制移相鍵控（BPSK）調制。UWB被允許在31～106GHz的波段內工作。他主要應用在小范圍、高分辨率、能夠穿透墻壁、地面和身體的雷達和圖像系統(tǒng)

10、中。除此之外，這種新技術適用于對速率要求非常高（大于100Mb／s）的LANs或PANs。軍事部門已對UWB進行了多年研究，開發(fā)出了分辨率極高的雷達。直到2002年2月14日，美國FCC（聯(lián)邦通信委員會）才準許該技術進入民用領域。所以對于商業(yè)和消費領域，UWB還是新鮮事物。但據(jù)報道，一些公司已開發(fā)出UWB收發(fā)器，用于制造能夠看穿墻壁、地面的雷達和圖像裝置，這種裝置可以用來檢查道路、橋梁及其他混凝土和瀝青結構建筑中的缺陷，可用于地下管線、

11、電纜和建筑結構的定位。另外，在消防、救援、治安防范及醫(yī)療、醫(yī)學圖像處理中都大有用武之地。UWB的一個非常有前途的應用是汽車防撞系統(tǒng)。戴姆勒克萊斯勒公司已經試制出用于自動剎車系統(tǒng)的雷達。在不久的將來，這種防撞雷達將成為高級汽車的一個選件。UWB最具特色的應用將是視頻消費娛樂方面的無線個人局域網（PANs）?？疾飕F(xiàn)有的無線通信方式，80211b和藍牙的速率太慢，不適合傳輸視頻數(shù)據(jù)；54Mb／s速率的80211a標準可以處理視頻數(shù)據(jù)，但費用昂