短距离无线通信技术
物联网建设中的短距离无线通信技术
物联网建设中的短距离无线通信技术物联网的概念是指通过无线网络将各种设备连接起来,实现设备之间的互联和数据交换。
在物联网建设中,短距离无线通信技术起着至关重要的作用。
短距离无线通信技术指的是在近距离范围内进行无线通信的技术,其通信距离通常在几十米到几百米之间。
本文将介绍几种常见的物联网建设中使用的短距离无线通信技术。
一、蓝牙技术蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,具有低功耗、低成本和短距离通信等特点。
蓝牙技术广泛应用于手机、电脑、音频设备、医疗设备等领域。
在物联网中,蓝牙技术常用于设备之间的数据传输和控制。
通过蓝牙技术可以将温度传感器、湿度传感器等设备连接到物联网中,并通过手机或电脑进行数据监测和设备控制。
二、Wi-Fi技术Wi-Fi技术是一种用于无线局域网的技术,具有高速、大容量和覆盖范围广等特点。
在物联网建设中,Wi-Fi技术常用于家庭和办公场所等小范围的无线通信。
通过Wi-Fi技术,可以将各种设备连接到一个无线网络中,实现设备之间的互联和互操作。
在家庭中可以通过Wi-Fi将智能电视、智能音响、智能灯具等设备连接到一起,并实现语音控制和智能家居的功能。
三、ZigBee技术ZigBee技术是一种低速、低功耗的无线通信技术,适用于对通信速率和功耗要求不高的场景。
在物联网建设中,ZigBee技术主要用于传感器网络和自动化控制等领域。
通过ZigBee技术,可以实现设备之间的短距离通信和数据传输,适用于物联网中大量传感器节点的应用场景。
四、NFC技术NFC技术(Near Field Communication,近场通信)是一种短距离无线通信技术,适用于设备之间的近距离通信和数据交换。
NFC技术通常用于移动支付、智能门锁等场景。
在物联网中,NFC技术可以用于设备之间的身份认证、数据传输和设备配对等功能。
在智能家居中,可以使用NFC技术实现门锁解锁、电器开关等功能。
短距离无线通信技术在物联网建设中起着重要的作用。
短距离无线通信技术对比详解
短距离无线通信技术对比详解短距离无线通信技术对比详解1. 引言短距离无线通信技术在现代社会中扮演着至关重要的角色。
本文将对几种常见的短距离无线通信技术进行对比,以帮助读者了解它们的优缺点和适用场景。
2. Wi-Fi•Wi-Fi是一种常见的无线通信技术,广泛运用于家庭、商业场所和公共场所。
•优点:–传输速度快,能够支持高负载的数据传输。
–易于部署和扩展,可以覆盖较大的区域。
–可以连接多个设备同步进行数据交换。
•缺点:–信号受到物理障碍的限制,穿墙能力较差。
–信号稳定性受到干扰影响,可能导致数据传输中断。
–能耗相对较高,对电池寿命有一定影响。
3. 蓝牙•蓝牙是一种无线通信技术,主要用于设备之间的短距离通信。
•优点:–低功耗,适合用于移动设备和物联网应用。
–支持点对点和广播通信模式,可用于多设备互联。
–兼容性好,大多数现代设备都支持蓝牙通信。
•缺点:–传输速度相对较慢,适合传输小量数据。
–最大传输距离有限,通常不超过10米。
–对传输稳定性要求较高,距离过远或有干扰可能导致连接中断。
4. NFC•NFC(Near Field Communication)是一种短距离通信技术,常用于移动支付和数据传输。
•优点:–传输速度快,适合用于小额支付和文件共享。
–通信距离非常短,确保了数据的安全性。
–支持加密和身份验证,提供了更高的安全性。
•缺点:–通信距离非常有限,通常不超过几厘米。
–仅限于近距离通信,不适用于长距离数据传输。
–兼容性较差,需要设备之间具备NFC功能。
5. Zigbee•Zigbee是一种低功耗、低数据率短距离通信技术,主要用于物联网和传感器网络。
•优点:–低功耗,适合用于电池供电的设备。
–支持大规模设备互联,可用于物联网中的传感器网络。
–通信距离相对较远,可达几十米到几百米。
•缺点:–传输速率较低,适合传输小量数据。
–不适用于高负载的数据传输。
–部署和配置较为复杂,需专门的网关设备支持。
6. 总结短距离无线通信技术各有各的优缺点,需要根据具体应用场景进行选择。
试析短距离无线通信主要技术与应用
试析短距离无线通信主要技术与应用短距离无线通信是指在相对较小的范围内进行通信的技术,通常通信距离在几十米到几百米之间。
短距离无线通信主要应用于个人设备的互联、传感器网络、智能家居等领域。
以下将对短距离无线通信的主要技术与应用进行分析。
1. 蓝牙技术:蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,通信距离一般在10米左右。
蓝牙技术具有低功耗、低成本、广泛使用等特点。
目前广泛应用于音频设备、智能手表、智能音箱等个人设备中的无线传输。
2. Wi-Fi技术:Wi-Fi技术是一种广泛应用于无线局域网的短距离无线通信技术,通信距离一般在100米左右。
Wi-Fi技术具有高带宽、快速传输等优势,适用于家庭、办公室等场所内的无线网络连接。
3. RFID技术:RFID(Radio Frequency Identification)技术是一种利用无线电波进行自动识别的短距离无线通信技术,通信距离一般在几米内。
RFID技术可用于物品追踪、门禁管理、物流管理等场景,并且具有实时性和高效性的特点。
4. ZigBee技术:ZigBee技术是一种低功耗、低速率的短距离无线通信技术,通信距离一般在几十米到几百米之间。
ZigBee技术适用于传感器网络、智能家居等领域,并且具有网络灵活性、自组织能力等特点。
5. NFC技术:NFC(Near Field Communication)技术是一种短距离无线通信技术,通信距离在几厘米内。
NFC技术可以实现近距离的设备互联,广泛应用于手机支付、门禁系统、智能标签等领域。
短距离无线通信技术在各个领域有着广泛的应用。
个人设备中的蓝牙技术可以实现无线音频传输,使得用户可以使用蓝牙耳机、音箱等设备进行音频播放;Wi-Fi技术可以实现家庭、办公室等场所内的无线网络连接,方便用户进行上网、使用互联设备;RFID技术可以实现物流管理、门禁管理等功能,提高工作效率和安全性;ZigBee技术可以建立传感器网络,实现对环境、设备的监测和控制;NFC技术可以实现手机支付、门禁系统等功能,方便快捷。
短距离无线通信技术
短距离无线通信技术短距离无线通信以信号有效接发/传输距离为标志区分各种无线技术,由于技术不断融合和发展,具体技术的应用范围也会动态变化;短距离无线通信技术对比1.1.1WLAN是WLAN原始标准,WIFI应用标准,可向11g、11n升级;有兴趣的可以比较执行不同标准WIFI 设备的兼容问题;和是未来最有应用潜力的协议标准;=,1999年,物理层补充54Mbit/s,播在5GHz;=,1999年,物理层补充11Mbit/s播在;WIFI标准=,2003年,物理层补充54Mbit/s,播在;=,2004年,无线网络的安全方面的补充;=,更高传输速率的改善,基础速率提升到s,可以使用双倍带宽40MHz,此时速率提升到150Mbit/s;=,该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范;该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求;=,这个通信协定主要用在车用电子的无线通信上;=,的潜在继承者,更高传输速率的改善,当使用多基站时将无线速率提高到至少1Gbps,将单信道速率提高到至少500Mbps;1.1.2Zigbee仿生学思想Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时,通过跳ZigZag形舞蹈和扇动翅膀来告知同伴,达到交换信息的目的;借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术;Zigbee实现在数百上千个微小的网络节点Zigbee网络模块之间互相协调通信,以接力的方式通过无线电波从一个节点传到另一个节点,最后接入计算设备或由其它热点如WiMax、WIFI等中继;ZigbeeVsBluetoothVsRFID用途:Zigbee和蓝牙更多用于数据传输,RFID更多用于标识组网:Zigbee组网自由限制小最多可组成65000个节点的大网,蓝牙最多与相邻8个设备组网速率:Zigbee是低速,蓝牙是高速技术在不断融合和发展,低速率是相对的功耗:Zigbee低功耗,两节干电池常能支持模块应用半年之久,蓝牙高耗能激活:Zigbee的响应速度较快,从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能;蓝牙需要3~10s、WiFi需要3s;Zigbee应用=Zigbee广泛用来构建自组网、无线传感网,当前超火的技术;=传感网设备通常由网络模块+传感模块+电池构成,网络模块具有自动识别和配置、动态拓扑和路由,传感模块负责采集环境信息;=Zigbee联盟预言未来每个家庭将拥有50~150个Zigbee器件,应用领域包括:家庭和楼宇网络的空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等;案例智能交通=道路安全报警:高速路上的车辆速度都非常快,一旦前方道路发生意外车辆抛锚、碰撞;道路塌陷等,前方的车辆或故障车辆自动发出道路安全报警信息,及时通知后面的车辆,以避免造成更大的事故;=交通拥塞信息通知和实时路况感知:在城市道路路况实时采集的基础上,通过路口网络设施将信息及时传递给车辆,并且在车辆之间分发共享;=协作式的车辆碰撞避免:每个车辆感知周围的车辆的位置、速度、是否踩刹车等信息,通过智能装置分析,及时感知危险状况并提醒驾驶员,从而避免驾驶员判断不足造成的车祸;这在驾驶员视线受限的情况下非常有用;=无信号灯路口的车辆防碰撞系统:无信号灯的路口由于车流量小,司机经常因为麻痹大意而造成车祸;可以在路口设置车辆传感器和智能防碰撞检测器,在两个交叉方向出现车辆时,通过特殊信号及时提醒司机避险;=自适应巡航控制:高级轿车的自适应巡航控制依赖于自组网的支持;而自适应巡航控制又为“巡航车队”多个速度一致的车排成一个队伍,车与车之间距离比较短,可以提高高速道路的吞吐率的运行提供了可能;=信息服务:包括道路信息服务、天气信息服务、加油站位置价格信息、餐馆位置信息、Internet及交互式信息服务等;其它如一些传统的服务方式,比如交通诱导或停车诱导,采用自组网作为补充,对驾驶员会更加方便;无线抄表=用带自组网模块的智能电表替代传统电表,居民楼中的智能电表构成自组网,自动将电表计数传至小区物业管理平台,取代传统人工阅读抄表记录的消耗;森林防火=冬季干燥容易燃烧森林大火,如何在广袤的林区第一时间捕获燃火信息对扑救至关重要;通过飞播大量传感网模块,实时动态采集林区湿度、温度、风力、火焰等并由各个结点自组织建网将信息传回中继站点或控制中心;战场物化采集=向难以获得情报的战地空投大量传感网模块,采集战场物理声音、震动、地形等、化学爆炸物残留气体、化学武器信息,供作战分析和决策;未来战争会更多将传感网获取的战场信息与单兵作战平台集成,成为战场数据链的重要组成部分;无线监控=电影机械师中杰森·斯坦森监视对象总是随手在隐蔽处粘一个摄像头,这个小东西肯定包含一个自组网模块,杰森找个僻静角落监控就好了;1.1.3WMAN1.1.4RFIDRFID组成和特点标签Tag:由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;Tag之间是不能通信的,NFC芯片之间可以通信;阅读器Reader:读取也可写入标签信息的设备,可设计为手持或固定读写器;RFID系统最重要的优点是非接触识别,它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢等条形码无法使用的恶劣环境阅读标签,并且阅读速度极快,大多数情况下不到100毫秒;案例:1.1.5近场通讯NFCNFCVsRFIDVs蓝牙NFC芯片具有相互通信功能,并具有计算能力,还可含有加密逻辑电路或加密/解密模块;NFC通常用于私密领域的超短距离非接触式通信;RFID通常仅用于标识;NFC传输速度不如蓝牙,不能满足需要较高带宽的应用需求;应用案例:1.1.6二维条码被用来作为身份识别车票、身份证;=支付宝有个基于二维条码的转账和红包派发应用,可以由用户制作二维条码将账户和转账金额等信息封装在二维码中,通过短信、邮件收到二维条码的其他用户读取条码信息后即可实现资金转账;1.1.7红外通信=小型移动设备短距低速数据交换,手机、PDA、遥控器,由于红外的直射特性,连接受工作距离、工作角度视角等限制;=蓝牙通信无角度限制,通信距离也较红外更远,但蓝牙技术应用成本较高;1.1.8无绳电话=俗称子母机,母机相当于子机的接入网关,子机可移动使用,受限于信号强度,只能在距母机有限的范围内使用;=回忆小灵通的工作方式,小灵通是接入到基站再并入固网;1.1.9无线个域网WPAN蓝牙=近距离、低成本,设计用来连接不同设备,实现有线连接无线化;如手机免提,游戏手柄,鼠标键盘耳机等;=办公室因各种电线电缆纠缠不清而非常混乱;从为设备供电的电线到连接计算机至键盘、打印机、鼠标和手机的电缆,无不造成了一个杂乱无序的工作环境;在某些情况下,这会增加办公室危险,如员工可能会被电线绊倒或被电缆缠绕;现在,蓝牙无线技术,办公室里再也看不到凌乱的电线,整个办公室也像一台机器一样有条不紊地高效运作;=启用蓝牙的设备能够创建自己的即时网络,用户之间能够共享演示稿或其它文件,不受兼容性或电子邮件访问的限制=蓝牙技术在日常生活中应用最广的就是在支持蓝牙的手机通话设备上,如手机蓝牙耳机,车载免提蓝牙,蓝牙使驾驶更安全,很多车主都感到开车时接听电话不方便:一只手扶着方向盘,另一只手举着电话接听,不但妨碍换挡、影响安全,两只眼睛盯着前车还得四下踅摸警察,12分实在不禁罚;车载免提系统接听电话比较方便,将双手空出来,让手做它该做的事;超宽带UWB=曾被认为是WPAN未来的主流技术,商业化进程已终止,蓝牙技术联盟将继承和融合其部分智能家居智能XX。
短距离无线通信技术综述
短距离无线通信技术综述短距离无线通信技术是指能够实现数十米至几百米范围内数据传输和通信的一种技术。
这种技术的应用范围广泛,可以应用于手机、数码相机、电子秤、手提电脑、无线麦克风等几乎所有现代化电子产品。
以下是一些短距离无线通信技术的综述:1. 蓝牙技术(Bluetooth)蓝牙技术是一种基于无线射频的短距离通信技术,它的通信距离一般在10米左右。
蓝牙技术广泛应用于个人设备、配件及家庭设备等领域。
蓝牙可以帮助多个设备间快速传输小文件,如音乐、图片等。
2. Wi-Fi技术Wi-Fi技术是无线网络技术的一种,其通信距离和数据传输速度可以达到几十米和几百M/秒的水平,成为代表性的点对多点局域网通信技术。
Wi-Fi技术适用于家庭和办公室无线接入,可承载数量庞大的数据信息,如影音数据、文件、网页等等。
3. 红外线技术红外线通信技术是一种采用红外线信号传输数据的通信技术,它的通信距离比较短,一般是在数米以内。
这种技术现已被广泛应用于便携式电子产品中,如手机、遥控器、数码相机等。
4. RFID技术RFID技术是一种以无线电波为载体进行短距离数据传输的技术。
RFID可以把物体信息编码到小微芯片上,然后通过读写器读取,实现物体信息的快速采集和识别。
RFID技术不受视线障碍的影响,通信距离较短,一般在几十米左右。
5. Z-wave技术Z-wave技术是一种物联网技术,适用于在家庭、商用、医疗和工业等各种环境中实现智能控制和监测。
Z-wave是一种低功耗无线技术,能够实现点对点、点对多点、多对多等复杂的网络拓扑结构,通信距离较短,一般在30米左右。
总之,短距离无线通信技术的日益发展使得我们的生活和工作变得更加便利和高效。
这些技术的不断创新和进步将极大地促进了电子产品的发展和应用,为人们带来了更多便捷和享受。
物联网建设中的短距离无线通信技术
物联网建设中的短距离无线通信技术物联网建设中,短距离无线通信技术是至关重要的一环。
短距离无线通信技术不仅能够实现物联网中设备的互联互通,还可以提高物联网设备的安全性和可靠性。
本文将介绍短距离无线通信技术的种类,以及其在物联网建设中的重要性。
短距离无线通信技术包括红外技术、无线射频技术、蓝牙技术、ZigBee技术、NFC(近场通信)技术等。
这些技术之间有着不同的特点和应用场景。
以下是各种短距离无线通信技术的简介:1.红外技术:红外技术是通过红外线通信实现数据传输的一种短距离无线通信技术。
它的特点是在短距离内,具有高速传输的能力。
由于其传输距离较短,所以应用场景主要是在人机交互设备上,如遥控器、红外口袋等。
3.蓝牙技术:蓝牙技术是一种无线通信技术,通过蓝牙模块实现设备之间的数据传输。
它的特点是传输速度较快,传输距离较远,同时还能耗更低。
蓝牙技术广泛应用于智能手环、耳机、智能家居等场景上。
5.NFC技术:NFC技术是一种近距离无线通信技术,具有快速简便的特点。
它主要用于设备与设备之间的近距离通信,例如移动支付和物联网设备的配置。
在物联网建设中,短距离无线通信技术的应用非常重要。
它们可以通过连接物联网中的设备,实现设备之间的智能化互联互通。
在物联网中,每一个设备都需要有一个唯一的标识码,短距离无线通信技术可以实现设备之间的识别和连接。
此外,短距离无线通信技术可以提高物联网设备的安全性和可靠性。
通过采用加密和身份验证等安全技术,可以保证物联网设备之间的数据传输是受保护的。
而且,由于短距离无线通信技术的传输距离相对较短,可以减少干扰和误传的可能。
短距离无线通信技术对比详解(一)
短距离无线通信技术对比详解(一)短距离无线通信技术对比详解1. 介绍短距离无线通信技术是指用于传输较小范围内数据的无线通信技术。
它可以实现设备间的高速数据传输和实时通信,适用于各种场景,比如家庭网络、物联网、蓝牙设备等。
本文将对几种常见的短距离无线通信技术进行详细对比和解释。
2. Wi-Fi•Wi-Fi(Wireless Fidelity)是一种基于无线局域网技术的短距离无线通信技术。
•它可以实现无线网络接入,支持高速数据传输,通常用于家庭网络和公共场所的无线接入。
•Wi-Fi有多个版本,最新的Wi-Fi 6()提供更高的速度和更好的性能,但需要设备和路由器都支持才能达到最佳效果。
3. 蓝牙•蓝牙是一种短距离无线通信技术,主要用于设备间的低功耗数据传输和实时通信。
•它通常用于连接手机、耳机、音箱、汽车等设备,支持音频传输、文件传输等功能。
•蓝牙也有多个版本,最新的蓝牙提供更高的传输速度和更强的安全性。
4. NFC•NFC(Near Field Communication)是一种短距离无线通信技术,用于设备之间的近距离数据传输。
•它通常用于移动支付、电子门票、身份验证等场景,传输距离一般在几厘米内。
•NFC的传输速度相对较慢,但安全性较高。
5. Zigbee•Zigbee是一种低功耗、短距离无线通信技术,用于物联网设备间的数据传输和通信。
•它通常用于智能家居、工业自动化等场景,支持大量设备的连接和互联。
•Zigbee的传输速度较低,但相对较稳定,并且可以实现自组网和网络扩展。
6. Z-Wave•Z-Wave是一种专为低功耗家庭自动化设备设计的短距离无线通信技术。
•它可以实现设备之间的高速数据传输和实时通信,支持大量设备的连接和互联。
•Z-Wave的传输速度较快,但设备较少,通常与Zigbee配合使用。
7. 总结短距离无线通信技术有多种选择,每种技术都有自己的特点和适用场景。
Wi-Fi适用于无线网络接入,蓝牙适用于设备间的低功耗数据传输,NFC适用于近距离数据传输,Zigbee和Z-Wave适用于物联网设备间的互联。
简述短距离无线通信技术的概念和特点
简述短距离无线通信技术的概念和特点一、短距离无线通信技术的概念短距离无线通信技术是指在较短的距离范围内,通过无线电波进行信息传输和交换的技术。
这种技术主要应用于个人电子设备之间的数据传输和连接,如手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表等设备之间的通信。
目前,市场上主要应用的短距离无线通信技术包括蓝牙、Wi-Fi、NFC等。
二、蓝牙技术1. 概述蓝牙技术是一种采用低功率无线电波进行短距离数据传输和交换的技术。
该技术最初由爱立信公司于1994年提出,是一种开放性标准,可以被广泛应用于各种设备之间的数据传输和连接。
2. 特点(1)低功耗:蓝牙技术采用低功率无线电波进行通信,因此其功耗较低,可以延长设备使用时间。
(2)短距离:蓝牙技术适用于较短距离内的数据传输和连接,一般在10米以内。
(3)简单易用:蓝牙技术连接简单,用户只需将设备进行配对即可完成连接。
(4)广泛应用:蓝牙技术被广泛应用于各种设备之间的数据传输和连接,如手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表等。
三、Wi-Fi技术1. 概述Wi-Fi技术是一种采用无线电波进行局域网数据传输和交换的技术。
该技术最初由IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)组织提出,是一种开放性标准,可以被广泛应用于各种设备之间的数据传输和连接。
2. 特点(1)高速传输:Wi-Fi技术采用高频率无线电波进行通信,因此其传输速度较快,可以满足用户对高速网络的需求。
(2)大范围覆盖:Wi-Fi技术适用于局域网内的数据传输和连接,可以覆盖较大范围内的设备。
(3)多用户同时在线:Wi-Fi技术支持多用户同时在线,在同一局域网内可以实现多个设备之间的数据交换和共享。
(4)安全性高:Wi-Fi技术支持多种加密方式,可以保障数据传输的安全性。
四、NFC技术1. 概述NFC技术是一种采用近距离无线电波进行数据传输和交换的技术。
试析短距离无线通信主要技术与应用
试析短距离无线通信主要技术与应用
短距离无线通信技术指的是在几米或几十米的范围内进行通信的无线通信技术。
该技术广泛应用于近场通信、物联网、智能家居等领域。
1. 蓝牙技术:蓝牙是一种短距离无线通信技术,适用于数据传输、音频传输和设备控制等场景。
蓝牙技术的优点是低功耗、低成本和易于使用。
2. ZigBee技术:ZigBee是一种低功耗、低速率、低成本和短距离无线通信技术,是物联网中常用的技术之一。
ZigBee技术主要用于无线传感器网络,可以实现智能家居、智能工业等应用。
3. RFID技术:RFID是一种无线识别技术,用于实现物体的追踪、识别和管理。
RFID 技术的优点是在不需接触的情况下可进行远程识别,可以广泛应用于物流、零售、医疗等领域。
4. NFC技术:NFC是近场通信技术,可用于短距离的通信和数据传输。
NFC技术主要用于移动支付、智能门禁、智能标签等应用。
此外,短距离无线通信技术的应用也十分广泛,包括:
1. 智能家居:短距离无线通信技术可用于实现智能家居,如智能门锁、智能家电等设备的控制与联动。
2. 远程医疗:短距离无线通信技术可实现医疗设备的远程监测和数据传输,提高医疗水平和效率。
3. 物流管理:短距离无线通信技术可以实现物流物品的自动识别、物流查询和电子支付等功能,提高物流管理的效率。
4. 移动支付:短距离无线通信技术可实现移动支付,包括扫码支付、近场通信支付等。
综上所述,短距离无线通信技术的应用和发展前景广阔,未来可望在更多的领域得到广泛应用。
短距离无线通信
发送功率非常小
UWB技术特点
抗干扰性能强
带宽极宽
消耗电能小 • 通常情况下,无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此要消耗
一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接 按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能小 保密性好
发送功率非常小
UWB技术特点
抗干扰性能强 带宽极宽 消耗电能小 保密性好 • 采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据 • 系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收 发送功率非常小
标准、 经济、高效、低数据速率(<250 kb/s)
Zigbee 频带和频带传输率情况
频带 2.4 GHz(ISM)
868 MHz 915 MHz(ISM)
使用范围 全世界 欧洲 美国
数据传输率 250 kb/s 20 kb/s 40 kb/s
信道数 16 1 10
该频段为全球通用的工业、 科学、医学(ISM)频段
无线网卡
负责接收由AP所发射信号的 CLIENT端设备
Wi-Fi应用
手持设备(大部分)
覆盖范围广,传 输速度快
PC 小型办公网络
智能家居
物联网
蓝牙技术
1994年
爱立信公司开始着手蓝牙技 术的研究开发工作,意在通 过一种短程无线连接替代已 经广泛使用的有线连接
Ericsson、Nokia、Intel、 Toshiba和IBM共同建立 特别兴趣小组,致力于开 发一种全球通用的小范围 无线通信技术,即蓝牙技 术
1998年
至今
经过十几年的发展蓝牙技 术已经成熟蓝牙3.0版本, 传输距离10米,速度 1.8M/s,现在蓝牙已经发 展到4.0版本传输距离能达 到60米,传输更稳定,不易 被其他同频段信号干扰
试析短距离无线通信主要技术与应用
试析短距离无线通信主要技术与应用短距离无线通信技术是指在较短的距离范围内进行无线通信的技术。
随着科技的发展,短距离无线通信技术已经被应用于各个领域,它的发展对于人们的生活和工作都产生了深远的影响。
本文将试析短距离无线通信的主要技术和应用。
一、主要技术1. 蓝牙技术蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,其传输距离一般在10米左右。
蓝牙技术在通信速率、频率、功耗等方面都有自己的特点,主要应用于手机、耳机、音箱、智能手表等设备上,实现设备之间的数据传输和连接。
2. Wi-Fi技术Wi-Fi技术是一种局域网无线通信技术,其传输距离一般在几十米到几百米之间。
Wi-Fi技术的速率较高,可以实现设备之间的高速数据传输,因此被广泛应用于家庭、办公室、公共场所等地方。
3. RFID技术RFID技术是一种利用电磁场自动识别物体的技术,其传输距离一般在几米内。
RFID技术主要用于物品管理、门禁系统、仓储物流等领域,通过RFID标签和读写器之间的无线通信实现对物品的识别和跟踪。
4. NFC技术二、主要应用1. 智能家居短距离无线通信技术被广泛应用于智能家居领域。
通过蓝牙、Wi-Fi等技术,可以实现智能家居设备之间的连接和控制,比如智能灯泡、智能插座、智能门锁等设备可以通过手机或语音助手进行远程控制。
2. 移动支付短距离无线通信技术在移动支付领域有着重要的应用。
利用NFC技术,手机可以实现与POS机的无线通信,实现快捷便利的移动支付功能,不仅提高了支付效率,也增强了支付安全性。
3. 物联网物联网是一种将传感器、设备、物品等互联互通的技术,而短距离无线通信技术是物联网实现的重要基础。
通过蓝牙、Wi-Fi、RFID等技术,可以将各种设备和物品互联起来,实现智能家居、智能医疗、智慧城市等应用场景。
4. 医疗健康短距离无线通信技术在医疗健康领域也有着重要的应用。
通过蓝牙技术,可以实现医疗设备和手机的连接,监测身体健康数据并进行实时传输,有助于医护人员及时了解患者的健康状况。
贺鹏飞-短距离无线通信技术
各种短距离无线通信技术
Bluetooth(蓝牙)技术 (蓝牙) WLAN (无线局域网)技术 无线局域网)
IEEE 802.11 系列 HiperLAN 系列
IrDA (红外数据协会 技术 红外数据协会) 红外数据协会 UWB (超宽带)技术 超宽带) Zigbee (紫蜂)技术 紫蜂) Ad hoc (自组织网络) 技术 自组织网络) RFID (射频识别)技术 射频识别) HomeRF 技术 NFC (短距通信 技术 短距通信)技术 短距通信 无线1394 无线
×5.5
Wired LAN
10Mbps
×5.5
×5.5
Wireless LAN
2Mbps 10k
1rd Gen
11Mbps 110k
2rd Gen
54Mbps 384k
3rd Gen
250Mbps ???
4rd Gen
什么是短距离无线通信? 什么是短距离无线通信?
短距离无线通信的主要特点为通信距离短,覆盖 短距离无线通信的主要特点为通信距离短, 通信距离短 距离一般在几十 几十m 100m( 200 之内。 距离一般在几十m或100m( 200 m)之内。 无线发射器的发射功率较低, 无线发射器的发射功率较低,发射功率一般小于 发射功率较低 100 mW。 100 mW。 自由地连接各种个人便携式电子设备、 自由地连接各种个人便携式电子设备、计算机外 部设备和各种家用电气设备, 部设备和各种家用电气设备,实现信息共享和多 业务的无线传输。 业务的无线传程师学会
Gap of transmission ability between fixed and wireless
×10 ×10
×10
10Gbps
四种短距离无线通信
四种短距离无线通信短距离无线通信泛指在较小的区域内(数百米)提供无线通信的技术,目前常见的技术大致有802.11系列无线局域网、蓝牙、HomeRF和红外传输技术。
IEEE802.11系列这是IEEE(Institute for Electrical and Electronic Engineers 电气和电子工程师协会)制定的无线局域网标准,用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线数据业务接入。
目前最为常见的是802.11b无线局域网,它使用开放的2.4GHZ微波频段,最高速率为11Mbps;在恶劣环境下,可动态切换到较低的速率上以保证通信。
在办公环境下作用范围约100米,在室外可以达到300米。
另一种802.11a无线局域网工作在5G的频段上,速率可达到54Mbps,但设备昂贵,应用较少。
蓝牙(Bluetooth)技术在1998年,由爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司五家厂商提出。
蓝牙是一种开放性的短距无线通信技术标准,它主要应用于移动设备间的小范围连接,因而本质上是一种代替线缆的技术。
蓝牙也使用2.4G频段,采用快跳频技术进行通信,因而具有较高的抗干扰能力和安全性能。
蓝牙技术可以支持数据和语音传输,最高速率为1Mbps,其作用范围视微波发射功率而定:0dbm的功率的作用距离为10米,20dbm的功率作用距离为100米。
与802.11系列局域网的组网方式不同,蓝牙技术支持一种灵活的组网方式。
即通过无线方式将若干蓝牙设备组织成微微网(pico—net),多个微微网之间又可以互连成为分散网(Scatter -net)。
同时,蓝牙也是唯一能够嵌入在手机中的短距离全向射频通信技术。
HomeRF技术这是由HomeRF工作组开发的,目标是在家庭范围内,实现计算机与其他设备间的无线通信,HomeRF是IEEE802.11与DECT的结合,作用距离为100米,传输速率为1~2Mbps,支持流媒体传输,在抗干扰能力上略有不足。
短距离无线通信相关标准包括
短距离无线通信相关标准包括
以下是一些短距离无线通信相关标准:
1. 蓝牙(Bluetooth):蓝牙技术是一种短距离无线通信标准,用于在移动设备、配件和电脑之间传输数据。
它支持较低的功耗和高速数据传输,用于设备之间的连接和数据交换。
2. Wi-Fi(无线网络):Wi-Fi是一种局域网无线通信标准,用于在设备之间传输数据。
它支持较高的传输速度和范围,并广泛用于在家庭、办公室和公共场所进行无线网络连接。
3. RFID(射频识别):RFID是一种无线识别技术,用于通过无线射频信号识别和跟踪物体。
它可以用于库存管理、物流追踪和身份验证等应用。
4. NFC(近场通信):NFC是一种短距离无线通信技术,用于在设备之间进行近距离的数据传输。
它常用于移动支付、电子门票和设备连接等应用。
5. Zigbee(Zigbee Alliance):Zigbee是一种低功耗、短距离无线通信标准,用于在低速率和低功耗设备之间传输数据。
它常用于物联网应用,如智能家居和工业控制。
这些标准在不同领域和应用中有不同的使用场景和优势,根据具体需求选择合适的标准进行短距离无线通信。
物联网技术概论--短距离无线通信
Zigbee延
灵活的组网模式
传输距离长
低耗电待机模 式下,2节5号干 电池可支持1
个节点工作 6~24个月,甚
至更长
采用星状、网 状网络结构,最
多可组成 65000节点的 大容量网络。
响应速度较快, 一般从睡眠转 入工作状态只 需15 ms ,节点 连接进入网络
只需30 ms
ZigBee网络可 以有很灵活的 组网模式,比 如星状网络、 网状网络、簇
状网络等
每个网络节点 间的距离可以 从标准的75m, 到扩展后的几 百米,甚至几
公里
短距离无线通信技术对比
ZigBee技术应用
家庭和楼宇网络
空调系统的温度控制、照明的自动控制、
01
煤气计量控制、家用电器的远程控制等
商业 06
缺点:由于WIFI技术的组网距离范围广,功耗教大。
蓝牙无线技术
02
蓝牙无线技术:短距离无线标准之一,蓝牙4.1标准中加入了对IPv6专用通道联机 的支持。原来不能上网的蓝牙设备通过一定的组网方式,连接到蓝牙4.1及以上的 设备后,就具备了上网的功能。
应用:音频传输、数据传输、位置服务和设备网络。 蓝牙最广泛的应用还是在一对一的近场通讯中,比如蓝牙耳机、蓝牙鼠标等。 优点:蓝牙具有功耗低,体积小(比如蓝牙耳机)等优点。
智慧型标签等
农业控制
05
收集各种土壤信息和气候信息
工业控制
02
各种监控器、传感器的自动化控制
03 公共场所 烟雾探测器等分
04
医疗
老人与行动不便者的紧急
呼叫器和医疗传感器等
感谢观看
ZigBee技术
03
ZigBee技术的命名,主要来自于人们对蜜蜂采蜜过程的观察,蜜蜂在采蜜的过 程中,跳着优美的舞蹈,形成“之字形”,以此来相互交流信息,以便获取共享 食物源的方向、距离和位置等信息。又因蜜蜂自身体积小,所需的能量少,又能 传递所采集的花粉,因此,人们用ZigBee技术来代表具有成本低、体积小、能量 消耗小和传输速率低的无线通信技术。
短距离无线通信技术wifi
Wi-Fi网络成员
Wi-Fi网络成员
接入点(Access Point,AP)。接入点即有普通 站点的身份,又有接入到分配系统的功能。 扩展服务单元(Extended Service Set,ESS)。 由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻 辑上,并非物理上的──不同的基本服务单元物有可 能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各 样的技术。 关口(Portal),也是一个逻辑成分。用于将无 线局域网和有线局域网或其它网络联系起来。
CSIRO
Wi-Fi发展
802.11,1997年,原始标准(2Mbit/s 工作在2.4GHz)。 802.11a,1999年,物理层补充(54Mbit/s工作在5GHz) 。 802.11b,1999年,物理层补充(11Mbit/s工作在2.4GHz) 。 802.11c,符合802.1D的媒体接入控制层(MAC) 桥接(MAC Layer Bridging) 。 802.11d,根据各国无线电规定做的调整。 802.11e,对服务等级(Quality of Service, QS) 的支持。 802.11f,基站的互连性(Interoperability) 。 802.11g,物理层补充(54Mbit/s工作在2.4GHz) 。 802.11h,无线覆盖半径的调整,室内(indoor) 和室外(outdoor) 信道(5GHz频 段) 。 802.11i,安全和鉴权(Authentification)方面的补充。 802.11n,导入多重输入输出 (MIMO) 技术,基本上是802.11a的延伸版。
Wi-Fi的应用
Wi-Fi特征
其四,无须布线 ,Wi-Fi最主要的优势在 于不需要布线,可以不受布线条件的限制,因 此非常适合移动办公用户的需要,具有广阔市 场前景。目前它已经从传统的医疗保健、库存 控制和管理服务等特殊行业向更多行业拓展开 去,甚至开始进入家庭以及教育机构等领域。
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短距离无线通信技术
1.1短距离无线通信
以信号有效接发/传输距离为标志区分各种无线技术,由于技术不断融合和发展,具体
技术的应用围也会动态变化。
WWAN
无线广域网
WMAN
无线城域网
WLAN
无线局域网
WPAN
无线个域网
无线基站(信源)
发送/接收
蜂窝通讯技术
2G/3G/4G
GPRS
EDGE
LTE
……
WiMax
Wibro(国)
802.16
WIFI
WAPI
802.11
Bluetooth
UWB
Zigbee
……
RFID
NFC
IrDA
中、长距离无线通信,卫星通信和长波、
短波则能实现超长距离无线通信
短距离无线通信,NFC则被视为非接触超
短距离无线通信
WIFI IrDA Zigbee Bluetooth UWB NFC RFID
通信模式点对点网状单点对多点点对点
通信距离0~100m 0~1m 10m~75m 0~10m 0~10m 0~20cm 0~50m
传输速度54Mbps 1Mbps 10K~250Kbps 1Mbps 53.3~480M 424Kbps
安全性低低中高高极高高
频段 2.4GHz 2.4GHz
868MHZ欧洲
915MHz美国
2.4GHz
3.1~10.6G 13.56MHz 多频段
国际标准802.11b
802.11g
无802.15.4 802.15.1x 无ECMA340
ECMA352
成本高低极低低高低低
1.1.1WLAN
WIFI是WLAN的主流技术标准,应用中常把WIFI与WLAN等价,其实这并不严谨,例如,中国对WLAN强制执行自有知识产权的WAPI标准。
WLAN应用的标准协议是802.11,这是一个庞大的协议家族。
802.11是WLAN原始标准,WIFI应用802.11b标准,可向11g、11n升级。
有兴趣的可
以比较执行不同标准WIFI设备的兼容问题。
1.1.2Zigbee
➢仿生学思想
Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时,通过跳ZigZag形舞蹈和扇动翅膀来告知同伴,达到交换信息的目的。
借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。
Zigbee实现在数百上千个微小的网络节点(Zigbee网络模块)之间互相协调通信,以接力的方式通过无线电波从一个节点传到另一个节点,最后接入计算设备或由其它热点如WiMax、WIFI等中继。
➢Zigbee Vs Bluetooth Vs RFID
用途:Zigbee和蓝牙更多用于数据传输,RFID更多用于标识
组网:Zigbee组网自由限制小最多可组成65000个节点的大网,蓝牙最多与相邻8个设备组网
速率:Zigbee是低速,蓝牙是高速(技术在不断融合和发展,低速率是相对的)
功耗:Zigbee低功耗,两节干电池常能支持模块应用半年之久,蓝牙高耗能
激活:Zigbee 的响应速度较快,从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。
蓝牙需要3~10s、WiFi 需要3s。
智能交通
道路安全报警:高速路上的车辆速度都非常快,一旦前方道路发生意外(车辆抛锚、碰撞;道路塌陷等),前方的车辆(或故障车辆自动)发出道路安全报警信息,及时通知后面的车辆,以避免造成(更大的)事故。
交通拥塞信息通知和实时路况感知:在城市道路路况实时采集的基础上,通过路口网络设施将信息及时传递给车辆,并且在车辆之间分发共享。
协作式的车辆碰撞避免:每个车辆感知周围的车辆的位置、速度、是否踩刹车等信息,通过智能装置分析,及时感知危险状况并提醒驾驶员,从而避免驾驶员判断不足造成的车祸。
这在驾驶员视线受限的情况下非常有用。
无信号灯路口的车辆防碰撞系统:无信号灯的路口由于车流量小,司机经常因为麻痹大意而造成车祸。
可以在路口设置车辆传感器和智能防碰撞检测器,在两个交叉方向出现车辆时,通过特殊信号及时提醒司机避险。
自适应巡航控制:高级轿车的自适应巡航控制依赖于自组网的支持;而自适应巡航控制又为“巡航车队”(多个速度一致的车排成一个队伍,车与车之间距离比较短,可以提高高速道路的吞吐率)的运行提供了可能。
信息服务:包括道路信息服务、天气信息服务、加油站位置价格信息、餐馆位置信息、Internet及交互式信息服务等。
其它如一些传统的服务方式,比如交通诱导或停车诱导,采用自组网作为补充,对驾驶员会更加方便。
无线抄表
用带自组网模块的智能电表替代传统电表,居民楼中的智能电表构成自组网,自动将电表计数传至小区物业管理平台,取代传统人工阅读抄表记录的消耗。
森林防火
冬季干燥容易燃烧森林大火,如何在广袤的林区第一时间捕获燃火信息对扑救至关重要。
通过飞播大量传感网模块,实时动态采集林区湿度、温度、风力、火焰等并由各个结点自组织建网将信息传回中继站点或控制中心。
战场物化采集
向难以获得情报的战地空投大量传感网模块,采集战场物理(声音、震动、地形等)、化学(爆炸物残留气体、化学武器)信息,供作战分析和决策。
未来战争会更多将传感网获取的战场信息与单兵作战平台集成,成为战场数据链的重要组成部分。
无线监控
电影《机械师》中杰森·斯坦森监视对象总是随手在隐蔽处粘一个摄像头,这个小东西肯定包含一个自组网模块,杰森找个僻静角落监控就好了。
1.1.3WMAN
1.1.4RFID
RFID组成和特点
标签(Tag):由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象。
Tag之间是不能通信的,NFC芯片之间可以通信。
阅读器(Reader):读取(也可写入)标签信息的设备,可设计为手持或固定读写器。
RFID系统最重要的优点是非接触识别,它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢等条形码无法使用的恶劣环境阅读标签,并且阅读速度极快,大多数情况下不到100毫秒。
1.1.5近场通讯NFC
NFC Vs RFID Vs 蓝牙
NFC芯片具有相互通信功能,并具有计算能力,还可含有加密逻辑电路或加密/解密模块。
NFC通常用于私密领域的超短距离非接触式通信。
RFID通常仅用于标识。
NFC传输速度不如蓝牙,不能满足需要较高带宽的应用需求。
应用案例:
1.1.6二维条码
1.1.7红外通信
1.1.8无绳
1.1.9无线个域网WPAN ➢蓝牙
➢超宽带UWB
1.2智能家居(智能XX)。