短距離無(wú)線通信技術(shù)與應(yīng)用

劉宿彥 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十研究所

1 短距離無(wú)線通信技術(shù)相關(guān)概述

1.1 短距離無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介

短距離無(wú)線通信技術(shù)能夠通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)感知到的信息數(shù)據(jù)在不同終端之間進(jìn)行高效傳輸和交換，從而實(shí)現(xiàn)信息資源的互通和共享。其信息交流的距離一般為100米空間范圍內(nèi)。該技術(shù)可分為高速和低速兩種，高速通信技術(shù)擁有更快的數(shù)據(jù)傳輸速度，但是其傳輸距離相對(duì)更短。短距離無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展要以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為基礎(chǔ)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速進(jìn)步，科研人員也在不斷嘗試開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出多元化短距離無(wú)線通信技術(shù)。當(dāng)前短距離無(wú)線通信技術(shù)主要包括RFID、NFC、ZigBee、UWB、IrDA紅外線、藍(lán)牙等通信技術(shù)，其中應(yīng)用最為流行的為藍(lán)牙技術(shù)和紅外通信技術(shù)。

1.2 短距離無(wú)線通信技術(shù)特征

通過(guò)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用，可總結(jié)短距離無(wú)線通信技術(shù)的特征如下：

第一，技術(shù)應(yīng)用成本低。短距離無(wú)線通信技術(shù)的工作頻率是非授權(quán)醫(yī)學(xué)、科學(xué)和工業(yè)頻段，具有較高通用性。

第二，技術(shù)應(yīng)用耗能低。短距離無(wú)線發(fā)射器的射頻功率一般在100MW以?xún)?nèi)，設(shè)備能耗較低。

第三，短距通信。短距離無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用將信息傳輸設(shè)備之間的距離限制和維持在100米以?xún)?nèi)。

2 短距離無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 操作簡(jiǎn)單、技術(shù)成本低

短距離無(wú)線通信設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中具有便捷方便、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)特征，只需通過(guò)兩個(gè)移動(dòng)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸工作，無(wú)需連接和安裝任何線路。例如，在緊急救援工作中，為救援隊(duì)員配備短距離無(wú)線通信設(shè)備，并建立無(wú)線通信系統(tǒng)是保證和提升救援效率的必要手段。救援隊(duì)伍中工作人員可通過(guò)無(wú)線通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息的快速傳輸，從而實(shí)時(shí)了解到救援現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。同時(shí)，通過(guò)短距離無(wú)線通信技術(shù)，救援人員可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻、位置定位分享等目的。目前UWB技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工程探測(cè)和救援工作中，其優(yōu)勢(shì)不僅在于數(shù)據(jù)傳輸精確、效率高，并具備定位成像、與其它設(shè)備程序兼容的功能。

2.2 經(jīng)濟(jì)成本低，功耗小

短距離無(wú)線通信技術(shù)具有明顯的功耗小的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，如藍(lán)牙、USB和WLAN技術(shù)，尤其藍(lán)牙技術(shù)的經(jīng)濟(jì)成本十分低廉，電量消耗與功耗也更低。藍(lán)牙技術(shù)支持設(shè)備短距離通信功能，一般工作范圍是10米，而如經(jīng)過(guò)合理改造，可實(shí)現(xiàn)100米范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。在各個(gè)通信設(shè)備之間，數(shù)據(jù)傳輸方便快捷、安全靈活，話音和數(shù)據(jù)通信功耗成本低。目前，藍(lán)牙技術(shù)被用戶應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如身份識(shí)別、圖像、數(shù)字傳輸，娛樂(lè)消費(fèi)和家用電器的智能化發(fā)展，它為人們的生活帶來(lái)了更多便利。隨著短距離無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，科研人員也在不斷嘗試將藍(lán)牙技術(shù)與WLAN、USB技術(shù)相融合，已實(shí)現(xiàn)更高的短距離無(wú)線通信技術(shù)功能。

2.3 信息傳輸安全性高

短距離無(wú)線通信技術(shù)具有較高的信息保密性，該技術(shù)本身攜帶加密功能，用戶在使用短距離無(wú)線通信技術(shù)時(shí)，可利用加密功能保障信息傳輸?shù)陌踩院涂靠啃?，避免信息泄露或被盜取。例如，由Philips、NOKIA 和 Sony 三家公司聯(lián)合推出的名為 Near Field Communication（以下簡(jiǎn)稱(chēng) NFC）的短距離無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了無(wú)需接觸對(duì)方的前提下，即可實(shí)現(xiàn)信息傳遞的目的。和傳統(tǒng)的非接觸式射頻識(shí)別RFID技術(shù)相比，NFC技術(shù)做了創(chuàng)新改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了信息雙向識(shí)別技術(shù)。用戶可通過(guò)該技術(shù)實(shí)現(xiàn)20厘米內(nèi)的信息傳遞，其顯著優(yōu)勢(shì)在于信息傳輸效率高、用戶和工作人員的工作負(fù)擔(dān)小，并且具備更高的信息安全保障。

2.4 應(yīng)用范圍廣，實(shí)踐性高

如今，短距離通信技術(shù)被應(yīng)用于眾多領(lǐng)域中，其原因在于它較強(qiáng)的適應(yīng)性，包括對(duì)工作環(huán)境、對(duì)技術(shù)應(yīng)用的必備條件都更寬泛。短距離無(wú)線通信技術(shù)“泛在網(wǎng)絡(luò)”，也“泛在生活”、“泛在世界”，無(wú)論是緊急救援、軍事演練還是數(shù)字信息應(yīng)用系統(tǒng)，短距離無(wú)線通信技術(shù)的身影都無(wú)處不在。最為常見(jiàn)的應(yīng)用之一便是公交、地鐵數(shù)字信息站的報(bào)站信息，只有在總站通過(guò)車(chē)載無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接相應(yīng)設(shè)備，才能夠?qū)崟r(shí)發(fā)出并傳遞有效信息。該種短距離無(wú)線通信設(shè)備在旅游景點(diǎn)也較為常見(jiàn)，游客通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)可對(duì)景點(diǎn)信息進(jìn)行查找。另外，無(wú)線通信技術(shù)給軍事演練提供了必要的技術(shù)支持，為實(shí)現(xiàn)對(duì)短距離作戰(zhàn)信息的快速接收和傳輸，無(wú)線通訊器幾乎是每一個(gè)部隊(duì)作戰(zhàn)隊(duì)員必須配備品。短距離無(wú)線通信技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展中，將實(shí)現(xiàn)速度更快、品質(zhì)更優(yōu)的追求目標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及使短距離無(wú)線通信技術(shù)得到快速發(fā)展，越來(lái)越多的短距離無(wú)線通信技術(shù)出現(xiàn)在各行各業(yè)中。不同的短距離無(wú)線通信技術(shù)具有不同的優(yōu)勢(shì)和不足，用戶應(yīng)該根據(jù)自己的應(yīng)用領(lǐng)域和實(shí)際需求進(jìn)行短距離無(wú)線通信技術(shù)選擇，從而滿足生活工作需求。