物联网中的几种短距离无线传输技术电子教案
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。
物联网中的几种短距离无线传输技术
短距离无线通信场指的是 100m 以内的通信，主要技术包括 Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。
低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求，作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。
各国也相应地制定短距离通信技术标准，特别是RFID 和 NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准，例如主要的RFID 相关规范有欧美的 EPC 规范、日本的 UID(Ubiquitous ID)规范和 ISO 18000 系列标准。
中国政府也高度重视短距离通信的发展，制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。
例如科技部、工信部联合 14 部委制订的《中国 RFID 发展策略白皮书》等。
此外，包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。
1、Wi-Fi技术Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议（），Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s，虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在无线电波的覆盖范围方面却略胜一筹，可达100 m左右。
Wi-Fi是以太网的一种无线扩展，理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内，就能以最高约11Mb/s的速率接入互联网。
实际上，如果有多个用户同时通过一个点接入，带宽将被多个用户分享，Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s，另外，Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响，但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。
最初的规范是在1997年提出的，称为，主要目的是提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准，它的工作频率是，与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。
浅探物联网中常用的几种短距离无线通信技术
浅探物联网中常用的几种短距离无线通信技术摘要：短距离无线通信技术具有低成本、低功耗、对等通信的特征，直接决定了物联网的基础功能。
本文简要介绍了WiFi、蓝牙、ZigBee与超宽带四种物联网中常用的短距离无线通信技术，围绕仪器通信系统、物体定位与导航、智能家居设计三个层面，探讨了物联网中短距离无线通信技术的具体应用，以供参考。
关键词：物联网；短距离无线通信；仪器通信；定位导航；智能家居引言：据前瞻产业研究院公布的调查结果显示，2018年全球共建设物联网项目1600个，其中智慧城市、工业物联网、建筑物联网、车联网等项目分别占比23%、17%、12%、11%。
随着物联网应用广度、覆盖范围的不断扩大，对其互联设备的接入提出了较高需求，短距离无线通信技术在其中发挥了显著的价值作用。
1物联网中常用的几种短距离无线通信技术概述1.1 WiFi技术WiFi技术是一种基于无线局域网的无线通信技术，为无线通信的实现提供可靠连通支持。
WiFi技术的工作频段为的频段，其数据传输速率最高可达，传输距离为，具有较强的穿透障碍物能力。
WiFi技术的网络框架结构较为简单，通过在系统前端设置热点，便可以在指定区域范围内利用PC电脑接收信号，并与Internet网络快速连接。
但WiFi技术自身也存在一定的性能缺陷，例如成本高、能耗大、接入点多、安全性差等，有待作进一步改进。
1.2 蓝牙技术蓝牙技术（Bluetooth）主要利用一块尺寸大小为的芯片在短距离范围内实现射频连接，通常其频段范围保持在以内，信号接收与传输范围为10-100m之间，建立一个临时对等连接，具有成本低、功能全、功率小、抗干扰能力强等性能优势。
蓝牙技术的组网方式大体可以分为两种：其一是微微网，借助蓝牙设备与其他多种设备进行连接，多个设备共享主信道，其连接设备最多可达7个，是利用蓝牙技术构建的最基本信息网络；其二是散射网，主要由多个微微网构成，其蓝牙设备既可以成为一个微微网的主设备，也可以成为另一个微微网的从设备，结合差异化跳频序列参与到不同微微网中[1]。
物联网短距离通信技术 第1章物联网短距离无线技术概述
从层次的维度（纵向）
第一层是感知网络 利用RFID 、摄像头、传感器、GPS等识别物体、采集信息 第二层是传输网络 利用移动通信系统、互联网等将感知层获取的信息进行处理 和传递 第三层是业务和应用网络 分析和处理获取的信息，实现智能化的管理、应用和服务
*联网与传感网 *物联网与互联网
*物联网与泛在网
物联网的标准化概况
目前物联网还缺乏统一标准。标准化的实现将能够整合行业应用，规范新业务的 实现和测试，保证物联网产品的互操作性和全网的互联互通。物联网标准体系的 建设与完备，是扩大物联网市场规模的基础，是物联网产业发展的关键。
本章内容
1.1 物联网概述 1.2 物联网通信概述 1.3 短距离无线通信技术概览 1.4 本章小结
1.1.1 物联网的概念
物联网（Internet of Things）的概念最早由MIT Auto-ID 中心Ashton教授于1999年在研究射频识别（RFID）时首先 提出。2005年国际电信联盟（ITU）发布有关物联网的报告， 指出：
2009年8月国家领导人在考察无锡高新微纳传感器工程技术中心时指出， 要积极创造条件，在无锡建立中国的传感网中心——“感知中国”中心。
2010年3月，“加快物联网的研发应用”第一次写入中国政府工作报告。
《国家中长期科学与技术发展规划（2006－2020年）》和“新一代宽带 移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。
2011年以来，我国有更多城市、科研机构、企业和学校加入物联网的队 伍中来，物联网市场规模迅速增长。2015年全球物联网市场规模达到 624亿美元，同比增长29%。2016年，物联网迈向2.0时代，全球物联网 技术生态系统将加速构建。
我国物联网发展现状
物联网中的几种短距离无线传输技术
短距离无线通信场指的是100m以内的通信，主要技术包括Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。
低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求，作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。
各国也相应地制定短距离通信技术标准，特别是RFID和NFC在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准，例如主要的RFID相关规范有欧美的EPC规范、日本的UID(Ubiquitous ID)规范和ISO18000系列标准。
中国政府也高度重视短距离通信的发展，制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。
例如科技部、工信部联合14部委制订的《中国RFID发展策略白皮书》等。
此外，包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。
1、Wi-Fi技术Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议（IEEE802.11b），Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s，虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在无线电波的覆盖范围方面却略胜一筹，可达100m左右。
Wi-Fi是以太网的一种无线扩展，理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内，就能以最高约11Mb/s的速率接入互联网。
实际上，如果有多个用户同时通过一个点接入，带宽将被多个用户分享，Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s，另外，Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响，但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。
最初的IEEE802.11规范是在1997年提出的，称为802.11b，主要目的是提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准，它的工作频率是2.4GHz，与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。
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随着物联网技术的不断发展，短距离无线通信技术已经成为物联网建设中不可或缺的一部分。
短距离无线通信技术可以在设备之间进行快速、高效的数据传输，为物联网的发展提供了重要的支持。
本文将介绍物联网建设中常用的短距离无线通信技术，包括蓝牙、Wi-Fi、ZigBee和NFC等，并分析它们在物联网应用中的优势和不足之处。
蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，它可以在设备之间进行快速、低功耗的数据传输。
在物联网建设中，蓝牙技术常常被用于连接智能手机和其他智能设备，如智能手表、智能音箱等。
蓝牙技术可以实现设备之间的快速配对和数据传输，为用户提供了更便捷的使用体验。
蓝牙技术还支持低功耗通信模式，可以在保证较长的续航时间的同时实现稳定的数据传输。
Wi-Fi技术是一种常用的无线局域网技术，它可以实现设备之间的高速数据传输。
在物联网建设中，Wi-Fi技术被广泛应用于连接家庭智能设备、工业自动化设备、智能城市等场景。
Wi-Fi技术有较大的覆盖范围和高速的数据传输速度，可以满足物联网应用中对数据带宽和传输速度的需求。
Wi-Fi技术还支持多设备同时连接，为物联网中多设备协同工作提供了便利。
NFC技术是一种近场通信技术，它可以实现设备之间的近距离数据传输。
在物联网建设中，NFC技术常常被用于移动支付、智能门锁、智能标签等场景。
NFC技术具有快速、安全的特点，可以为物联网应用中的设备互联提供便利。
由于NFC技术的近距离特性，可以有效防止数据的泄露和被恶意攻击，提高了物联网应用的安全性。
短距离无线通信技术在应用过程中还存在一些不足之处，比如传输距离有限、信号穿透能力较差、数据安全性等方面的问题。
在实际应用中，需要根据具体的物联网应用场景和需求来选择合适的短距离无线通信技术，并结合其他通信技术来实现全面的通信覆盖和支持。
为了进一步提升短距离无线通信技术在物联网中的应用效果，还需要不断进行技术研发和创新，提高其传输速度、覆盖范围、安全性等方面的能力。
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随着物联网技术的不断发展和普及，越来越多的设备和终端需要进行互联互通，这就给短距离无线通信技术带来了更大的应用空间。
短距离无线通信技术是指在不到100米的距离内，通过无线信号进行通信的技术，其中包括蓝牙、ZigBee、NFC等多种技术。
本文将对物联网建设中的短距离无线通信技术进行详细介绍。
一、蓝牙技术蓝牙技术是一种被广泛应用于手机、耳机、智能手表、智能家居等设备的短距离无线通信技术，其最大通信距离在30米左右。
目前最常见的蓝牙技术为蓝牙4.0及以上版本，其具有低功耗、高速率、广播传输等特点，在物联网建设中有较为重要的应用。
蓝牙技术在物联网中主要应用于以下几个方面：1、智能家居：通过蓝牙技术，各类智能家居设备可以互联互通，实现智能化控制。
2、智能手表：蓝牙技术可以实现智能手表与手机之间的数据共享、远程控制等功能。
3、医疗设备：将医疗设备与手机通过蓝牙连接，可以实现远程监护、数据传输等功能，为医疗行业带来便利。
二、ZigBee技术ZigBee技术是一种低速率、低功耗、低成本的无线传感器网络技术，适用于低功耗、低速率、低数据量的短距离无线通信，其通信距离在10-100米之间，可以实现网络中多设备间的互联互通。
ZigBee技术的主要应用领域包括：2、智能建筑：ZigBee技术可以应用于智能楼宇管理系统，实现楼宇内各类设备的互联互通与自动控制。
三、NFC技术NFC技术是一种基于近场感应技术的短距离无线通信技术，其通信距离一般在10cm以内。
NFC技术可以在智能手机、智能手表、NFC标签等设备间进行无线通信和数据传输，其应用领域较为广泛。
1、移动支付：NFC技术可以应用于智能手机中，实现移动支付功能。
2、门禁管理：通过NFC技术，可以实现门禁卡的替代，领先门禁设备识别用户的身份。
3、标签识别：通过NFC技术，可以识别NFC标签上的信息，实现物品追溯、证件读取等功能。
总结短距离无线通信技术在物联网建设中发挥着重要作用，蓝牙、ZigBee、NFC等多种技术都可以在物联网中找到广泛的应用。
几种短距离无线通信技术对比讲课教案
几种短距离无线通信技术对比短距离无线通信技术比较近年来，各种无线通信技术迅猛发展，极大的提供了人们的工作效率和生活质量。
然而，在日常生活中，我们仍然被各种电缆所束缚，能否在近距离范围内实现各种设备之间的无线通信？纵观目前发展较成熟的几大无线通信技术主要有ZigBee;蓝牙(Bluetooth)，红外(IrDA)和无线局域网802.11(Wi-Fi)。
同时还有一些具有发展潜力的近距离无线技术标准，它们分别是：超宽频(UltraWideBand)、短距离通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线139和专用无线系统等。
它们都有各自立足的特点，或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求;或着眼于距离的扩充性;或符合某些单一应用的特殊要求;或建立竞争技术的差异优化等。
但没有一种技术完美到可以满足所有的要求。
蓝牙技术蓝牙技术诞生于1994年，Ericsson当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口，以建立手机及其附件间的通信。
能在近距离范围内实现相互通信或操作。
其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段，提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。
该技术还陆续获得PC行业业界巨头的支持。
1998年，蓝牙技术协议由Ericsson、IBM、Intel、NOKIA、Toshiba等五家公司达成一致。
蓝牙协议的标准版本为802.15.1，由蓝牙小组(SIG)负责开发。
802.15.1的最初标准基于1.1实现，后者以构建到现行很多蓝牙设备中。
新版802.15.1a基于等同于蓝牙1.2标准，具备一定的Qos特性，并完整保持后项兼容性。
但蓝牙技术遭遇最大的障碍在于传输范围受限，一般有效的范围在10米左右，抗干扰能力不强、信息安全问题等问题也是制约其进一步发展和大规模应用的主要因素。
因此业内专家认为蓝牙的市场前景取决于蓝牙能否有效地解决上述制约难题。
IrDA技术IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。
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【摘要】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。
本文从引言开始，介绍了短距离无线通信技术在物联网中的重要性和背景。
接着，详细探讨了蓝牙、Zigbee、NFC、RFID和WiFi等技术在物联网建设中的应用。
这些技术在实现设备之间的互联互通、信息共享和智能控制方面发挥着关键作用。
结论部分分析了短距离无线通信技术在物联网未来发展中的前景和趋势。
短距离无线通信技术的不断创新和发展将推动物联网技术的进步，促进各行业的数字化转型和智能化发展。
研究和应用短距离无线通信技术对于推动物联网建设和智能化社会的发展具有重要意义。
【关键词】物联网建设、短距离无线通信技术、蓝牙、Zigbee、NFC、RFID、WiFi、发展前景、未来趋势1. 引言1.1 物联网建设中的短距离无线通信技术的重要性在物联网的发展中，短距离无线通信技术扮演着至关重要的角色。
随着物联网设备的数量不断增加，传统的有线连接方式已经无法满足其快速、灵活和便捷的需求。
而短距离无线通信技术则可以有效地解决这一问题，使得物联网设备之间可以方便地进行信息交流和互联。
短距离无线通信技术不仅在物联网设备之间的连接中起到了重要作用，同时也提高了物联网系统的整体效率和灵活性。
通过使用蓝牙、Zigbee、NFC、RFID和WiFi等技术，物联网设备可以实现快速、安全和稳定的通信，从而实现智能家居、智能医疗、智能交通等各个领域的应用。
短距离无线通信技术在物联网建设中的重要性不言而喻。
它不仅可以提高物联网系统的效率和可靠性，还可以促进物联网市场的发展和普及。
随着技术的不断创新和进步，相信短距离无线通信技术将在未来的物联网建设中发挥更加重要的作用，推动物联网向着更加智能、便捷、高效的方向发展。
1.2 物联网建设的背景物联网建设的背景背景：随着信息技术和通信技术的发展，物联网作为新一代信息技术的重要组成部分，正逐渐成为各行业发展的重要趋势。
物联网中的几种短距离无线传输技术浅析
术技信通的中网联物、二
。一之术技心核的网联物是术技络网器感传线无。术技键关批一等务服云、储存云、算计云 、6vPI 、输传线无距短 、码条维二薄超 、器感传小微 、DIFR 量容大速高 �括包要主术技键关的 中网联物�看来前目就。果成化业产和品产新、术技新的多多许许出现涌将都域领用应和域 领输传、域领感传在�用应量大的来未的见预以可网联物于基�构结次层的网联物于基
。考思的性索探了行进景前用应的中统系化 能智筑建在其对并�劣优的自各了析分度角的用应网联物从�术技输传线无距短种几的见常中其了绍介文 本。速迅常非展发�一之术技键关的中其是术技输传线无离距短�中系体术技种的网联物在�要摘
�140016 都成川四
院学术技业职都成�
力
谢
析浅术技输传线无离距短种几的中网联物
通线无的有现。 �NAPW�网域局人个线无的面方乐娱费消频视是将用应的色特具最 BWU 。)NAP(网 域个或�NAL�网域局的�s/bM 001 于大�高常非求要率速对于用适术技新种这�外之此除 。中统系像图和达雷的体身和面地、壁墙透穿够能、率辨分高、围范小在用应要主 BWU
用应的 BWU、2
。所场点热共公等场商、店酒、场机自来要主户用的术 技一这前目。金资的费花需所缆电设铺量大省节以可�来一样这�来起接连物筑建幢整把线 缆电用采是不而 �点入接的 b11.208 备配门部个一每或楼层一每在择选业企如例 。本成的业 企少减度幅大以可�来起合融务服 beW 的 avaJ 或 LMX 于基与 iF-iW 将可术技 iF-iW。所场 或物筑建的缆电装安便不及以络网线无庭家 、OHOS 在要主将用应的力潜具最来未 NALW
术技输传线无离距短、三
。一之支分术技键关的中术技信通网联物为成 将术技输传线无离距短�中统系入接的后最的进迈连相物物着向网联互在�是但�色角的要 重演扮中输传信通息信的网联物在会将术技信通等信通星卫、G3 动移、SLPM、 �6vPI 括包� 式方 PI/PCT 的网联互。变多杂复加更度程化能智和式形构结件硬软的端终�多更量数体物 的结联 �伸延和展发的大很个一了有上础基的网联互在都式形的端终和模规的网联物而 。联互脑电现实的便方很�去中网联互到接连脑 电台一任用使�落角个一何任的上界世在以可们我�此因。等统系作操与架构的端终�议协 器由路�议协 PI/PCT 议协信通网联互的输传行进围范球全在括包这�展发的网联互了速加 准标术技的一统�之周所众。端远给送发式方线无或线有过通可息信的后理处�理处行进并 息信种各的中区盖覆集采地时实 、地靠可够能须必它 �点热究研的兴新个一域领等化动自和 机算计、信通是前目�任重的输传和换交、递传息信的要重其极着负担层信通的网联物
《短距离无线通信》课程标准
《短距离无线通信》课程标准《短距离无线通信》是物联网应用技术专业的专业必修课程和核心课程，通过本课程的学习，要求学生能了解无线单片机系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握无线单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,理解无线通信重要理论,WiFi、4G、GPRS、Zigbee,蓝牙、红外以及简单网络，从点到点、点到多点，到网状无线网络等基础网络的搭建。
本课程与前修课程《通信原理》相衔接，是对在校所学知识的一次实践应用，同时与平行专业课程《Java程序设计基础》、《物联网工程基础施工》、《物联网工程项目现场管理》等，共同构成学生在物联网工程岗位群中相关岗位就业所应具备的知识和技能。
三、设计思路本课程将以工作任务为逻辑主线，将完成工作任务必需的相关理论知识构建于项目之中，学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，锻炼职业能力，掌握相应的理论知识。
在教学中，根据校内外实训、实习资源情况贯彻模拟无线通信网络项目（校内实训室）或承担真实的无线通信网搭建（工程现场）的教学策略，并根据工程情况设计教学过程。
与行业、企业的专家（兼职教师）合作进行课程设计开发与教学实施的全过程。
将物联网无线数据通信网络开发岗位群中的方案设计、工程实施、系统调试、维护与管理的技能进行归纳，提炼出与物联网无线数据通信网络的搭建与实施相关的行动领域,再转换成学习领域，然后基于工作过程设计学习情境以专业能力、方法能力、社会能力的培养为重点，充分体现课程教学内容的职业性。
四、课程培养目标完成本课程学习后能够获得的理论知识、专业能力、方法能力、社会能力。
（一）知识目标和专业能力1.掌握无线数据通信的基础知识；2.掌握WiFi技术的特点、原理，常用模块的应用；3.掌握ZigBee技术的特点、原理，常用模块的应用；4.掌握蓝牙技术的特点、原理，常用模块的应用；5.掌握Ad-hoc网络的组网及搭建；6.掌握点对点、点对多点的通信网络构建；7.能够进行无线数据通信网络的应用项目的需求分析和设计；8.能够按要求正确选型各种无线传输模块并搭建无线数据通信网络；9.具备无线通信网系统测试的能力。
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【摘要】物联网建设中的短距离无线通信技术是当前发展趋势中的重要一环。
本文从引言、正文和结论三个部分展开对短距离无线通信技术在物联网建设中的探讨。
在引言中，突出了短距离无线通信技术在物联网中的重要性及研究的背景和目的。
接着在详细分析了蓝牙技术、Zigbee技术、NFC技术、RFID技术和UWB技术在物联网建设中的应用情况。
最后在展望了短距离无线通信技术在物联网建设中的前景，并探讨了未来的发展趋势。
总结指出，短距离无线通信技术将在物联网建设中发挥越来越重要的作用，为物联网的发展提供更加便捷和高效的通信方式。
【关键词】物联网建设，短距离无线通信技术，蓝牙技术，Zigbee技术，NFC技术，RFID技术，UWB技术，前景，发展趋势1. 引言1.1 物联网建设中的短距离无线通信技术的重要性短距离无线通信技术在物联网建设中发挥着至关重要的作用。
随着物联网技术的不断发展和普及，越来越多的设备和物品被连接到互联网上，形成庞大的网络系统。
而短距离无线通信技术提供了一种高效、便捷的通信方式，能够实现设备间的快速连接和数据传输，提升了物联网系统的整体效率和可靠性。
短距离无线通信技术还可以有效降低物联网建设成本，提高设备的互操作能力。
通过使用蓝牙、Zigbee、NFC、RFID、UWB等技术，可以实现设备间的方便连接和交互，实现设备之间的自动识别和通信，减少了人工干预的成本和复杂性，提升了系统的智能化水平。
1.2 研究背景随着物联网技术的快速发展，短距离无线通信技术在物联网建设中扮演着至关重要的角色。
短距离无线通信技术是指在一定范围内，利用无线信号进行通信和数据传输的技术，通常适用于不同设备之间的连接和数据交换。
在物联网应用场景中，各种物联网设备需要进行实时的数据传输和通信，而传统有线连接方式在这种情况下显得不够灵活和便利。
短距离无线通信技术成为了解决这一问题的有效途径。
通过使用蓝牙、Zigbee、NFC、RFID和UWB等短距离无线通信技术，可以实现智能家居、智能交通、智能医疗等各种物联网应用场景中设备之间的快速连接和数据传输。
短距离通信课程设计
短距离通信课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解并掌握短距离通信的基本概念，包括蓝牙、Wi-Fi、NFC等技术原理和应用场景。
2. 引导学生理解短距离通信技术在生活中的重要性，如智能家居、移动支付等领域。
3. 使学生掌握短距离通信的安全性和隐私保护措施。
技能目标：1. 培养学生运用短距离通信技术进行数据传输和设备互联的能力。
2. 培养学生分析和解决短距离通信过程中遇到的问题的能力。
3. 提高学生的团队协作和动手实践能力，通过实际操作熟练掌握短距离通信设备的配置和使用。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对短距离通信技术的兴趣，激发学习热情。
2. 培养学生的创新意识，鼓励他们探索短距离通信技术在生活中的新应用。
3. 增强学生的网络安全意识，使他们认识到保护个人隐私和数据安全的重要性。
课程性质：本课程为信息技术课程，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：学生处于初中年级，具备一定的信息技术基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，课程设计需注重趣味性、实用性和互动性，确保学生在掌握知识技能的同时，培养良好的情感态度价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使教师能够有针对性地进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 短距离通信概述：介绍短距离通信的定义、分类及其在生活中的应用，关联教材第一章内容。
- 蓝牙技术：讲解蓝牙技术原理、协议及其在智能设备中的应用。
- Wi-Fi技术：介绍Wi-Fi工作原理、覆盖范围及其在智能家居中的应用。
- NFC技术：阐述NFC技术特点、应用场景，如移动支付、身份识别等。
2. 短距离通信技术原理与设备配置：深入学习各类短距离通信技术的工作原理和设备配置方法，关联教材第二章内容。
- 数据传输过程：剖析数据在短距离通信中的传输过程，包括编码、调制、解调等。
- 设备互联：讲解如何实现短距离通信设备之间的互联与数据交换。
3. 短距离通信的安全性与隐私保护：探讨短距离通信在安全性和隐私保护方面的问题及应对措施，关联教材第三章内容。
物联网课程大纲课程体系：《物联网短距离无线通信技术》大纲2019V2.1
1、WiFi与CC3200 2、WiFi SDK协议栈 3、CC3200网络特性 4、WiFi开发工具
1、WiFi协议栈工作原理 2、WiFi协议栈与智云框架
4、ZigBee无线数据包收发 5、ZigBee无线数据包解析 6、ZigBee农业预警系统设计与开发 1、BLE概述 2、跳频技术 3、BLE传感网优点 4、BLE网络架构 5、BLE微微网和分布式网络 1、CC2540微处理器介绍 2、BLE协议栈架构与组成 3、BLE网络模式 4、IAR开发与烧写工具 5、Flash Programmer工具 6、ZCloudTools与xLabTools工具 1、BLE协议栈初始化 2、BLE协议栈任务注册 3、协议栈任务调度原理 4、智云传感器框架 5、智云框架传感器程序解析 1、BLE采集类场景分析 2、BLE采集类协议设计 3、BLE程序接口分析 4、BLE无线数据包收发 5、BLE无线数据包解析 6、BLE家庭湿度采集设计 1、BLE控制类场景分析 2、BLE控制类协议设计 3、BLE控制类程序接口分析 4、BLE无线数据包收发 5、BLE无线数据包解析 6、BLE家庭灯光控制系统设计 1、BLE报警类逻辑分析 2、BLE报警通信类协议设计 3、BLE程序接口分析 4、BLE无线数据包收发 5、BLE无线数据包解析 6、BLE家庭门磁报警系统设计 1、WiFi传感网概述 2、WiFi标准的发展历程 3、WiFi关键技术 4、WiFi传感网优势 5、WiFi网络架构 1、CC3200微处理器介绍 2、CC3200 SDK的安装和工程结构 3、CC3200的Station和AP示例程序 4、IAR开发与烧写工具 5、PortHelper工具 6、ZCloudTools与xLabTools工具 1、WiFi协议栈初始化
物联网应用技术(智能家居)教案-短距离无线通信技术-Zigbee与WLAN
第3章短距离无线通信技术课程名称智能家居项目名称短距离无线通信技术任务名称Zigbee与WLAN 课时 2项目性质□演示性□验证性□设计性√综合性授课班级授课日期授课地点教学目标知识目标：1. 掌握Zigbee的技术特点、协议体系、组网过程2、掌握WLAN的技术特点、关键技术、组网过程素质目标：1. 培养学生认识、分析和解决物联网系统中复杂问题的能力2. 培养学生对复杂系统的功能划分和多模块协调的设计和实现能力教学内容1. 任务描述2. 任务展示与实现3. 教师讲解本任务涉及的知识点4. 任务小结教学重点（1）Zigbee协议栈体系结构（2）Zigbee网络结构（3）WLAN网络结构（4）WLAN MAC层教学难点（1）Zigbee协议栈体系结构（2）WLAN MAC层教学准备1. 教学课件PPT2. 教材：《物联网应用技术（智能家居）》方娟陈锬张佳玥易涛人民邮电出版社作业设计1．第三章的思考与练习题。
教学过程教学环节教学内容与过程（教学内容、教学方法、组织形式、教学手段）课前组织做好课前“5分钟”教学管理（多媒体、实训室），做好上课前的各项准备工作（打开电脑、打开课件、打开软件、打开U盘中的素材位置、打开授课计划、教案等），吸引学生注意力。
课程说明【课前说明】分别从起源和特点、网络结构、协议栈结构来对比讲授Zigbe和WLAN两种通信技术，帮助学生分析学习每种技术的特点和适用范围。
【目的】使学生从了解本单元的学习目标、学习重点、考评方式等方面明确学习本单元知识的要求和目标。
课程内容描述一、ZigBee技术ZigBee一直被广泛认为是目前最适用于智能家居的技术标准。
从ZigBee起源和概述开始，详细介绍ZigBee的重要特点、适用场景，然后重点讲解ZigBee的协议栈体系结构，通过对每个层次技术的详细讨论，使学生加深对ZigBee技术的理解，最后介绍Zigbee的网络组成。
二、WLAN技术WLAN是学生日常使用最为广泛、最熟悉的无线网络，课程按照WLAN的版本演进，介绍WLAN 的重要技术参数，然后结合实际，讲解WLAN的网络组成结构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
短距离无线通信场指的是100m 以内的通信，主要技术包括Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。
低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求，作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。
各国也相应地制定短距离通信技术标准，特别是RFID 和NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准，例如主要的RFID 相关规范有欧美的EPC 规范、日本的UID(Ubiquitous ID)规范和ISO 18000 系列标准。
中国政府也高度重视短距离通信的发展，制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。
例如科技部、工信部联合14 部委制订的《中国RFID 发展策略白皮书》等。
此外，包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。
1、Wi-Fi技术Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议（IEEE802.11b），Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s，虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在无线电波的覆盖范围方面却略胜一筹，可达100 m左右。
Wi-Fi是以太网的一种无线扩展，理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内，就能以最高约11Mb/s的速率接入互联网。
实际上，如果有多个用户同时通过一个点接入，带宽将被多个用户分享，Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s，另外，Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响，但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。
最初的IEEE802.11规范是在1997年提出的，称为802.11b，主要目的是提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准，它的工作频率是2.4GHz，与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。
随着Wi-Fi协议新版本如802.11a和802.11g的先后推出，Wi-Fi的应用将越来越广泛。
速度更快的802.11g使用与802.11b相同的正交频分多路复用调制技术，它也工作在2.4GHz频段，速率达54Mb/s。
根据最新的发展趋势判断，802.11g 将有可能被大多数无线网络产品制造商选择作为产品标准。
微软推出的桌面操作系统Windows XP和嵌入式操作系统Windows CE，都包含了对Wi-Fi的支持。
2、UWB技术超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。
UWB可在非常宽的带宽上传输信号，美国FCC对UWB的规定为：在3.1～10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。
由于UWB可以利用低功耗、低复杂度发射/接收机实现高速数据传输，在近年来得到了迅速发展。
它在非常宽的频谱范围内采用低功率脉冲传送数据而不会对常规窄带无线通信系统造成大的干扰，并可充分利用频谱资源。
基于UWB技术而构建的高速率数据收发机有着广泛的用途。
UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，低截获能力，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入，非常适于建立一个高效的无线局域网（WLAN）或无线个域网(WPAN)。
3、ZigBee技术ZigBee主要应用在短距离并且数据传输速率不高的各种电子设备之间。
ZigBee联盟成立于2001年8月。
2002年下半年，Invensys、Mitsubishi、Motorola 以及Philips半导体公司四大巨头共同宣布加盟ZigBee联盟，以研发名为ZigBee 的下一代无线通信标准。
所有这些公司都参加了负责开发ZigBee物理和媒体控制层技术标准的IEEE 802.15.4工作组。
ZigBee联盟负责制定网络层以上协议。
目前，标准制订工作已完成。
ZigBee 协议比蓝牙、高速率个人区域网或802.11x无线局域网更简单实用。
ZigBee可以说是蓝牙的同族兄弟，它使用2.4 GHz波段，采用跳频技术。
与蓝牙相比，ZigBee更简单、速率更慢、功率及费用也更低。
它的基本速率是250kb/s，当降低到28kb/s时，传输范围可扩大到134m，并获得更高的可靠性。
另外，它可与254个节点联网，可以比蓝牙更好地支持游戏、消费电子、仪器和家庭自动化应用。
ZigBee技术特点主要包括以下几个部分：（1）数据传输速率低。
只有10kb/s～250kb/s，专注于低速率传输应用。
（2）功耗低。
在待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上，这也是ZigBee的一个独特优势。
（3）成本低。
因为ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本; 积极投入ZigBee开发的Motorola以及Philips，均已推出应用芯片。
据Philips估计，应用于主机端的芯片成本和其它终端产品的成本比蓝牙更具价格竞争力。
（4）网络容量大。
每个ZigBee网络最多可以支持255个设备，也就是说每个ZigBee设备可以与另外254台设备相连接。
（5）有效范围小。
有效覆盖范围10～75m之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。
（6）工作频段灵活。
使用的频段分别为2.4GHz、868MHz（欧洲）及915MHz （美国），均为免执照频段。
4、NFC技术NFC（Near Field Communication，近距离无线传输）是由Philips、NOKIA和Sony主推的一种类似于RFID(非接触式射频识别)的短距离无线通信技术标准（由免接触式射频识别（RFID）演变而来）。
和RFID不同，NFC采用了双向的识别和连接，在20cm距离内工作于13.56MHz频率范围。
NFC最初仅仅是遥控识别和网络技术的合并，但现在已发展成无线连接技术。
它能快速自动地建立无线网络，为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi设备提供一个“虚拟连接”，使电子设备可以在短距离范围进行通讯。
NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚。
NFC通过在单一设备上组合所有的身份识别应用和服务，帮助解决记忆多个密码的麻烦，同时也保证了数据的安全保护。
有了NFC，多个设备如数码相机、PDA、机顶盒、电脑、手机等之间的无线互连，彼此交换数据或服务都将有可能实现。
此外NFC还可以将其它类型无线通讯(如Wi-Fi和蓝牙)“加速”，实现更快和更远距离的数据传输。
每个电子设备都有自己的专用应用菜单，而NFC可以创建快速安全的连接，并且无需在众多接口的菜单中进行选择。
与知名的蓝牙等短距离无线通讯标准不同的是，NFC的作用距离进一步缩短且不像蓝牙那样需要有对应的加密设备。
同样，构建Wi-Fi家族无线网络需要多台具有无线网卡的电脑、打印机和其它设备。
除此之外，还得有一定技术的专业人员才能胜任这一工作。
而NFC被置入接入点之后，只要将其中两个靠近就可以实现交流，比配置Wi-Fi连结容易得多。
可能的应用前景1、Wi-Fi的应用WLAN未来最具潜力的应用将主要在SOHO、家庭无线网络以及不便安装电缆的建筑物或场所。
Wi-Fi技术可将Wi-Fi与基于XML或Java的Web服务融合起来，可以大幅度减少企业的成本。
例如企业选择在每一层楼或每一个部门配备802.11b的接入点，而不是采用电缆线把整幢建筑物连接起来，这样一来，可以节省大量铺设电缆所需花费的资金。
目前这一技术的用户主要来自机场、酒店、商场等公共热点场所。
2、UWB的应用UWB主要应用在小范围、高分辨率、能够穿透墙壁、地面和身体的雷达和图像系统中。
除此之外，这种新技术适用于对速率要求非常高（大于100 Mb/s）的局域网（LAN）或个域网(PAN)。
UWB最具特色的应用将是视频消费娱乐方面的无线个人局域网（WPAN）。
现有的无线通信方式，802.11b和蓝牙的速率太慢，不适合传输视频数据；54 Mb/s速率的802.11a标准可以处理视频数据，但费用昂贵。
而UWB有可能在10 m范围内，支持高达110 Mb/s的数据传输率，不需要压缩数据，可以快速、简单、经济地完成视频数据处理。
具有一定相容性和高速、低成本、低功耗的优点使得UWB较适合家庭无线消费市场的需求：UWB尤其适合近距离内高速传送大量多媒体数据以及可以穿透障碍物的突出优点，让很多商业公司将其看作是一种很有前途的无线通信技术，应用于诸如将视频信号从机顶盒无线传送到数字电视等家庭场合。
当然，UWB未来的前途还要取决于各种无线方案的技术发展、成本、用户使用习惯和市场成熟度等多方面的因素。
3、ZigBee技术的应用根据ZigBee联盟目前的设想, ZigBee将会在安防监控系统、传感器网络、家庭监控、身份识别系统和楼宇智能控制系统等领域拓展应用。
另外，ZigBee 的目标市场主要还有PC外设（鼠标、键盘、游戏操控杆）、消费类电子设备（TV、VCR、CD、VCD、DVD等设备上的遥控装置）、家庭内智能控制（照明、煤气计量控制及报警等）、玩具（电子宠物）、医护（监视器和传感器）、工控（监视器、传感器和自动控制设备）等非常广阔的领域。
4、NFC技术的应用NFC有三种应用类型：（1）设备连接。
除了无线局域网，NFC也可以简化蓝牙连接。
比如，手提电脑用户如果想在机场上网，他只需要走近一个Wi-Fi热点即可实现。
（2）实时预定。
比如，海报或展览信息背后贴有特定芯片，利用含NFC 协议的手机或PDA，便能取得详细信息，或是立即联机使用信用卡进行门票购买。
而且，这些芯片无需独立的能源。
（3）移动商务。
飞利浦Mifare技术支持了世界上几个大型交通系统及在银行业为客户提供Visa卡等各种服务。
索尼的FeliCa非接触智能卡技术产品在中国香港及深圳、新加坡、日本的市场占有率非常高，主要应用在交通及金融机构。
这项新技术正在改写无线网络连接的游戏规则，但NFC的目标并非是完全取代蓝牙、Wi-Fi等其他无线技术，而是在不同的场合、不同的领域起到相互补充的作用。