短距離無線通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及運(yùn)用

鄭達(dá)峰

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)浙江有限公司臺(tái)州分公司，浙江 臺(tái)州317900）

1 短距離無線通信技術(shù)概況

1．1 短距離無線通信技術(shù)的含義

所謂短距離無線通信技術(shù)，是指通信收發(fā)雙方通過無線電波傳輸信息，并且傳輸距離限制在較短的范圍（幾十米）以內(nèi)。

1．2 短距離無線通信技術(shù)的類型

常見短距離無線通信技術(shù)主要包括IrDA、Bluetooth、Wi－Fi、超寬帶技術(shù)UWB和RFID五種。IrDA是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，是利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù)，通信距離一般在0～1 m之間，傳輸速率最快可達(dá)到16 Mb／s。Bluetooth采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)，工作在全球通用的2．4 GHz ISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段。其數(shù)據(jù)速率為1 Mbps。Wi－Fi即無線高保真技術(shù)，正式名稱是IEEE802．11b，基于IEEE802．11a、IEEE802．11b、IEEE802．11g和IEEE802．11n，使用的是2．4 GHz四周的頻段。UWB是一個(gè)新發(fā)展起來的無線通信技術(shù)，是瞄準(zhǔn)寬帶多媒體應(yīng)用的連接方式，通過基帶脈沖作用于天線的方式發(fā)送數(shù)據(jù)。RFID俗稱電子標(biāo)簽，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象來獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

2 短距離無線通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2．1 IrDA的優(yōu)勢(shì)

IrDA的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下幾方面：（1）由于當(dāng)今頻率資源比較匱乏，而IrDA無需申請(qǐng)頻率的使用權(quán)，所以通信成本較低。（2）IrDA具有體積小和功率低等特點(diǎn)。（3）IrDA連接方便，簡(jiǎn)單易用。（4）由于紅外線發(fā)射角度較小，并且采用點(diǎn)到點(diǎn)的連接方式，所以IrDA傳輸安全性較高，數(shù)據(jù)傳輸所受到的干擾比較少。

2．2 Bluetooth的優(yōu)勢(shì)

Bluetooth優(yōu)勢(shì)較為明顯，一方面，由于Bluetooth采用FEC抑制了長(zhǎng)距離鏈路的隨機(jī)噪聲，并采用了二進(jìn)制調(diào)頻技術(shù)的跳頻收發(fā)器來抑制干擾和防止衰落，使得跳頻更快，數(shù)據(jù)包更短，這使得通信系統(tǒng)比較穩(wěn)定。另一方面，Bluetooth可以使計(jì)算機(jī)、手機(jī)以及多種便攜通信終端相互起來，提供語音或者數(shù)字接入服務(wù)，從而使得數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速與高效，在一定程度上為無線通信拓寬道路。最后，Bluetooth的使用和維護(hù)成本相對(duì)較低。

2．3 Wi－Fi的優(yōu)勢(shì)

Wi－Fi技術(shù)最明顯的優(yōu)勢(shì)是Wi－Fi與Web服務(wù)相融合之后，使得企業(yè)的IT成本大大降低。例如，我國目前有許多企業(yè)不再使用電纜線把整幢辦公樓連接起來，而是在辦公樓的每一層樓或每一個(gè)部門配備Wi－Fi的接入點(diǎn)，這樣一來，就節(jié)省了大量鋪設(shè)電纜所花費(fèi)的資金。其次，Wi－Fi不僅在傳輸?shù)挠行Ь嚯x可以達(dá)到6．5 km左右，這是比較長(zhǎng)的距離，而且速率還高達(dá)上百兆。另外，Wi－Fi的使用門檻較低。

2．4 UWB的優(yōu)勢(shì)

UWB具有抗干擾性能強(qiáng)、傳輸速率高、保密性強(qiáng)、發(fā)送功率小等諸多優(yōu)勢(shì)。首先，由于UWB可提供高速率的無線通信，發(fā)射功率譜密度十分低，所以，被檢測(cè)到的概率就十分低，從而使得UWB具有很強(qiáng)的保密性。其次，UWB通信采用調(diào)時(shí)序列，能夠抗多徑衰落，抗干擾性能強(qiáng)。最后，由于UWB幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，需要的射頻和微波器件十分少，因此，可以有效減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低企業(yè)的成本。

2．5 RFID的優(yōu)勢(shì)

RFID射頻識(shí)別作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，具有兩方面的優(yōu)勢(shì)：一方面，由于RFID可以通過射頻信號(hào)對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，從而使得系統(tǒng)可以在各種惡劣環(huán)境中工作。另一方面，RFID技術(shù)作為一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，對(duì)于使用者來說是十分快捷方便的。

3 短距離無線通信技術(shù)的運(yùn)用

3．1 IrDA的運(yùn)用

IrDA目前的主要研究方向是解決視距傳輸問題及如何提高數(shù)據(jù)傳輸率。隨著IrDA技術(shù)的發(fā)展，其通信速率也將不斷提高，近年來，IrDA紅外通信的作用距離也從1 m擴(kuò)展到幾十米。IrDA的傳輸速率適合于家庭和辦公室使用。另外，由于目前許多筆記本電腦上都有紅外窗口，即紅外通訊口，這就使得筆記本電腦可以與其它紅外設(shè)備進(jìn)行紅外數(shù)據(jù)傳輸。

3．2 Bluetooth的運(yùn)用

Bluetooth作為一個(gè)開放性的、短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它可以在較小的范圍內(nèi)，能在包括移動(dòng)電話、筆記本電腦、無線耳機(jī)、PDA以及相關(guān)外設(shè)等許多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。目前，對(duì)Bluetooth技術(shù)的開發(fā)是以點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的連接方式為主，比如一臺(tái)設(shè)備可以同時(shí)與其他多臺(tái)設(shè)備相互連接。Bluetooth技術(shù)的主要運(yùn)用在以下三方面：（1）Bluetooth技術(shù)用于語音數(shù)據(jù)接入。比如Bluetooth技術(shù)可以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)通過安全的無線鏈路與通信設(shè)備相連接，從而完成與廣域網(wǎng)相聯(lián)接。（2）Bluetooth可以使外圍設(shè)備互連，將各種設(shè)備通過藍(lán)牙鏈路連接到主機(jī)上。（3）Bluetooth用于個(gè)人局域網(wǎng)，個(gè)人網(wǎng)絡(luò)與信息的共享與交換。目前，Bluetooth技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于PC、筆記本電腦、移動(dòng)電話等信息設(shè)備和A／V設(shè)備和工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域，今后還可能用于其他更廣泛的領(lǐng)域。

3．3 Wi－Fi的運(yùn)用

目前，Wi－Fi這一技術(shù)被廣泛運(yùn)用，尤其是在機(jī)場(chǎng)、酒店、商場(chǎng)等一些公共熱點(diǎn)場(chǎng)所。伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，微軟推出的 Windows XP系統(tǒng)和 Windows CE系統(tǒng)，都包含了對(duì)Wi－Fi的支持，人們生活水平大幅度提升，Wi－Fi也逐漸廣泛應(yīng)用于SOHO、家庭無線網(wǎng)絡(luò)以及不便安裝電纜的場(chǎng)所。由于投資Wi－Fi的費(fèi)用較低，許多廠商充分運(yùn)用 Wi－Fi。另外，由于WLAN技術(shù)被廣泛用于筆記本電腦，并不用外接無線網(wǎng)卡，便可實(shí)現(xiàn)無線上網(wǎng)。目前，許多智能手機(jī)產(chǎn)品中加入 Wi－Fi功能，走在街上只要開啟 Wi－Fi功能，手機(jī)便能自動(dòng)搜索周圍的Wi－Fi區(qū)域，并給予提示。

3．4 超寬帶技術(shù)UWB的運(yùn)用

UWB最具特色的應(yīng)用將是視頻消費(fèi)娛樂方面的無線個(gè)人局域網(wǎng)（PANs）。UWB能在10 m范圍內(nèi)應(yīng)用，并可以支持110 Mb／s的數(shù)據(jù)傳輸率，可以快速、便捷、經(jīng)濟(jì)地把視頻數(shù)據(jù)處理完成，并且不需要壓縮數(shù)據(jù)，另外，因?yàn)閁WB技術(shù)保密性很強(qiáng)，被檢測(cè)到的概率很低，所以，之前主要在軍事技術(shù)中的雷達(dá)等通信設(shè)備中使用。另外，據(jù)報(bào)道，一些公司已經(jīng)開發(fā)出UWB收發(fā)器，用于制造能夠看穿墻壁、地面的雷達(dá)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(jié)構(gòu)建筑中的缺陷，從而可以用于地下管線、電纜和建筑結(jié)構(gòu)的定位。另外，UWB在消防、救援、治安防范及醫(yī)療、醫(yī)學(xué)圖像處理中都有很大的作用。UWB的一個(gè)非常有前途的應(yīng)用是汽車防撞系統(tǒng)。相信在不久的將來，這種防撞雷達(dá)將成為高級(jí)汽車的一個(gè)必備配置。

3．5 RFID的運(yùn)用

RFID技術(shù)廣泛運(yùn)用于零碎的生活中，比如RFID技術(shù)已經(jīng)廣泛滲透到物流和供應(yīng)管理、生產(chǎn)制造和裝配、航空行李處理、郵件快運(yùn)包裹處理、文檔追蹤、圖書館管理、動(dòng)物身份標(biāo)識(shí)、運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)、門禁控制、電子門票、道路自動(dòng)收費(fèi)等這些行業(yè)中。對(duì)企業(yè)而言，RFID技術(shù)可以用于生產(chǎn)中的存儲(chǔ)環(huán)節(jié)，尤其是在企業(yè)生產(chǎn)中的存取貨物活動(dòng)過程中，能夠幫助企業(yè)簡(jiǎn)化生產(chǎn)作業(yè)流程，從而節(jié)約成本。

4 結(jié)束語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們對(duì)短距離無線通信技術(shù)的需求越來越強(qiáng)烈，短距離無線通信技術(shù)得到快速發(fā)展。現(xiàn)今常見的短距離無線通信技術(shù)主要包括IrDA、Bluetooth、Wi－Fi、超寬帶技術(shù)UWB和RFID五種，它們各有各的特點(diǎn)，各有各的優(yōu)勢(shì)，這些特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)不僅有利于方便群眾的生活，提升生活質(zhì)量，而且有利于企業(yè)節(jié)約大量的成本。相信在不久的將來，短距離無線通信技術(shù)將得到進(jìn)一步完善，同時(shí)也將有更多、更優(yōu)質(zhì)的短距離無線通信技術(shù)被發(fā)明出來。

［1］ 李麗麗．基于ZigBee的短距離無線通訊技術(shù)研究［D］．太原：中北大學(xué)，2010．

［2］ 宋國森，姜 霞，修國浩．藍(lán)牙與其他短距離無線通信技術(shù)的比較［J］．無線電工程，2004，（05）：53－54．

［3］ 張和平．淺析短距離無線通信技術(shù)［J］．天津科技，2012，（02）：53－54．

［4］ 方旭明，何 蓉．短距離無線與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)［M］．北京：人民郵電出版社，2004．