各种近距离无线传输对比
几种无线技术的比较
无线传输技术比较无线传输技术按技术领域大致分为:无线能量(电能)传输技术与无线通信(数据)传输技术。
1.无线能量(电能)传输技术无线能量(电能)传输方式及技术原理:无线电力传输是一种传输电力的新技术,它将电力通过电磁耦合、射频微波、激光等载体进行传输。
这种技术解除了对于导线的依赖,从而得到更加方便和广阔的应用。
无线电力传输的基本原理:(1)电磁感应——短程传输。
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系与转化。
电磁感应是电磁学中的基本原理,变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的。
利用电磁感应进行短程电力传输的基本原理为:发射线圈L1和接收线圈L2之间利用磁耦合来传递能量。
若线圈L1中通已交变电流,该电流将在周围介质中形成一个交变磁场,线圈L2中产生的感应电势可供电给移动设备或者给电池充电。
(2)电磁耦合共振——中程传输。
中程无线电力传输方式是以电磁波‘射频’或者非辐射性谐振‘磁耦合’等形式将电能进行传输。
它基于电磁共振耦合原理,利用非辐射磁场实现电力高效传输。
在电子学的理论中,当交变电流通过导体,导体的周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。
在电磁波的频率低于1000khz时,电磁波就会被地表吸收,不能形成有效的传输,当电磁波频率高于1000khz时,电磁波便可以在空气中传播,并且经大气层外缘的电离层反射,形成较远距离传输能力,人们把具有较远距离传输能力的高频电磁波称为射频(即:RF)。
将电信息源(模拟或者数字)用高频电流进行调制(调幅或者调频),形成射频信号后,经过天线发射到空中;较远的距离将射频信号接收后需要进行反调制,再还原成电信息源,这一过程称为无线传输。
中程传输是利用电磁波损失小的天线技术,并借助二极管、非接触IC卡、无线电子标签等等,实现效率较高的无线电力传输。
(3)微波/激光——远程传输。
理论上讲,无线电波的波长越短,其定向性越好弥散就越小。
所以可以利用微波或激光形式来实现电能的远程传输,这对于新能源的开发利用解决未来能源短缺问题也有着重要意义。
五种主流近距离无线技术比较
术,在短距离 ( 13 m 以下) 有很大优势, 最高传输速度可达1Gb/ S。 而传统的窄带技 蓝牙设备组网灵活, 提供点对点和点对 低速传输具有优势, UWB技术 多点的无线连接基于TDMA原理组网, 蓝牙 术在长距离、 技术安全除采用跳频扩展技术和低发射功率 覆盖的频谱低范围为3 . 1--10 .6GHz, 频谱范 围很宽, 但是发射功率非常低。 UWB技术目 等常规安全技术外还采用三级安全模式进行 前可以支持114Mb/ S的传输速度, 距离13m 管理控制。 直 随近年来个人通信的发展, 蓝牙技术得 完全可以满足短距离家庭娱乐应用需求, 到广泛的推广应用, 其技术成熟并开放式的 接传输宽带视频数码流。 但在目 UVB技术只有在美国官方承 前, 系统开发模式,目 前最新版的 EDR Z- OT 目 速率达到 3Mbps 。广泛应用于手机、耳机、 认。 前在市场应用的产品正处于初期阶段, 目前使用标准有UWB Forum 推举的DS笔记本电脑、P DA 等个人电子消费品中。 UWB 和T he WI Media Alliance 推举的
Privacy) 技术作资料加密之用。 然而, 其保
低速率无线接入技术。 工作在2.4GHz ISM 频段, 速率为 IO M-250Kb/ S,传输距离为 10-75m, 技术和蓝牙接近。但大多时候处 于睡眠模式, 适合于不需实时传输或连续更 新的场合。ZigBee 是 IEEE 802 . 15. 4 的扩 展集。目 前ZigBee 联盟包含有70 多成员。 物理层标准采用三个频段 北美2. 41 和 3 915MHz、 欧洲868MHz, ZigBee 采用基本 的主从结构配合静态的星型网络 , 因此更适 合干使用频率低、 传输速率低的设备。 激活时 延短、 仅15ms、 低功耗等特点, 将成为未来 自动监控、遥控领域的新技术。
无线传输标准哪个好
无线传输标准哪个好在当今信息化社会,无线传输已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
从手机、无线网络到蓝牙、Wi-Fi,无线传输技术已经渗透到了我们生活的方方面面。
然而,随着无线设备的不断增多,无线传输标准也变得越来越多样化,那么在众多的无线传输标准中,哪一个才是最好的呢?本文将对几种常见的无线传输标准进行比较分析,以期为大家解惑。
首先,我们来看看蓝牙技术。
蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,广泛应用于手机、耳机、音箱等设备之间的数据传输。
蓝牙技术具有低功耗、低成本、易于使用等优点,但其传输速度相对较慢,且在连接多个设备时可能会出现干扰的情况。
因此,对于需要高速数据传输的场景来说,蓝牙技术可能并不是最佳选择。
其次,我们来看看Wi-Fi技术。
Wi-Fi技术是一种用于局域网的无线通信技术,其传输速度较快,能够满足大多数家庭和办公场所的网络需求。
而且,Wi-Fi技术还支持多设备同时连接,能够实现较为稳定的数据传输。
然而,Wi-Fi技术也存在一些缺点,比如信号覆盖范围有限,且在高密度设备连接时可能会出现网络拥堵的情况。
另外,还有一种常见的无线传输标准是NFC技术。
NFC技术是一种近距离无线通信技术,通常用于移动支付、门禁卡等场景。
NFC技术具有传输速度快、安全性高的优点,但其传输距离较短,且设备之间需要十分接近才能进行通信,因此在一些远距离数据传输的场景并不适用。
最后,我们来看看5G技术。
5G技术是目前最新的无线传输标准,其传输速度极快,能够满足未来大规模数据传输的需求。
同时,5G技术还具有低延迟、高可靠性的特点,能够支持更多的设备同时连接,是未来物联网发展的重要基础。
然而,目前5G网络的覆盖范围还比较有限,且建设成本较高,需要一定时间才能普及到每个角落。
综上所述,每种无线传输标准都有其独特的优点和局限性,没有一种是完美的。
在选择无线传输标准时,需要根据具体的使用场景和需求来进行权衡和选择。
对于普通家庭用户来说,Wi-Fi技术可能是较为合适的选择;对于需要高速数据传输的商业场景来说,5G技术可能更加适合。
各种近距离无线传输对比
各种近距离无线传输对比蓝牙(Bluetooth)、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、无线USB、UWB性能对比蓝牙:蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是10m之内)的无线电技术。
能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。
蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在 2.4GHz 频带,带宽为1Mb/s。
“蓝牙”(Bluetooth)原是一位在10世纪统一丹麦的国王,他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。
用他的名字来命名这种新的技术标准,含有将四分五裂的局面统一起来的意思。
蓝牙技术使用高速跳频(FH,Frequency Hopping)和时分多址(TDMA,Time DivesionMuli—access)等先进技术,在近距离内最廉价地将几台数字化设备(各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统,如数字照相机、数字摄像机等,甚至蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点,可以进行异步数据通信,可以支持多达3个同时进行的同步话音信道,还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。
每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。
异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57.6kb/秒的不对称连接,也可以支持43.2kb/秒的对称连接。
中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。
逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能,该层协议是其它各层协议实现的基础。
服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。
串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。
电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令。
主机控制接口层(HCI)是蓝牙协议中软硬件之间的接口,它提供了一个调用基带、链路管理、状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。
蓝牙设备之间进行通信时,HCI以上的协议软件实体在主机上运行,而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成,二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。
各种无线传输方式以及通信协议
目前随着通信技术的发展,无线通信技术的使用已经渗透到社会的各个角落。
要实现全球对无人驾驶智能车的监控,无线通信自然不能少。
在我们实际生活中,可以接触到的无线通信技术有:红外线、蓝牙、UWB、以及我们早期使用的Zigbee、无线数传电台、WIFI、GPRS、3G等等。
下面针对这些技术做一些简单的介绍。
1. 常见的短距离无线通信技术红外数据传输(IrDA):IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,是由红外线数据标准协会(InfraredDataAssociation)制定的一种无线协议,其硬件及相应软件技术都已比较成熟。
IrDA是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。
起初,采用IrDA标准的无线设备仅能在1m范围内以115.2kb/s速率传输数据,很快发展到4Mb/s(FIR技术)以及16 Mb/s(VFIR技术)的速率。
在小型移动设备,如PDA、手机上广泛使用。
事实上当今出厂的PDA以及许多手机、笔记本电脑、打印机等产品都支持IrDA,多用于室内短距离传输,目前很多应用场合逐渐被蓝牙所取代。
其优点:IrDA无需申请频率使用权,因而红外线通信成本低。
并且具有移动通信所需要的体积小,功耗低,连接方便,简单易用的特点。
此外,红外线发射角娇小传输上安全性高。
其缺点:IrDA是一种视距传输,两个相互通信的设备之间必须对准,中间不能有其他的物体阻隔,也就是穿透能力差。
其点对点的传输连接,也导致无法灵活地组成网络。
蓝牙(Bluetooth):蓝牙是我们生活随处可见的传输技术,蓝牙的数据速率为1Mbps,传输距离约10米左右。
支持点对点及点对多点通信,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。
蓝牙较多用于手机,游戏机,PC外设,表,体育健身,医疗保健,汽车,家用电子等。
其优点:使得各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信,也就是一点可以对多点,在10m范围内可以实现1Mb/s的高传输速率。
无线通信各种方式对比表
投资少,开通快,维护简单,适应性强 无中转通信距离达70 ,扩展性好 公里
可靠性有待改进、受环境影响较大 电力, 油田、煤
,传输距离短(500m~3Km),不适 于组成大规模无线网络.使用的频点 需要向无线电管委会申请,经批准后
矿,城市水处理、 集中供热等市政 工程
新疆油田石西、 陆梁作业区
方可使用.
6 数传电台 DSP 技术和无线电技术实现的高性能 Modbus ASCII 235.000MHz、
专业数据传输电台。
821MHz~870MHz
54Mbps
11Mbps 20Mbps 600Mbps
N*64K~N*E1
11Mbps
1-11Mbps 1-20Mbps 300-
19.2Kbps
根据天线功率来决定
通用分组无线服务技术(General
7
GPRS
Packet Radio Service)的简称,它 是GSM移动电话用户可用的一种移动
ETSI制定的GSM
GSM900M频段,资源 匮乏
2G网络
数据业务。
114—171kbps
20—40kbps
理论最大覆盖可以达 到121公里
传输速率高,接入时间短,支持IP协议 和X.25协议
适合于城市室外 应用。写字楼、 乡镇政府大楼、 网吧、话吧、休 闲场所
智邦SMC台湾玉 山国家公园
802.11b标准
13
WIFI 全称Wireless Fidelity 无线保真, (无线局域网标 2.4GHz附近
准)
短距离通信 11Mbps
最大优点就是传输速度较高,可以达到
带宽可调整 开放性区域:可达 11Mbps,另外它的有效距离也很长,同
各种近距离无线传输对比知识讲解
各种近距离无线传输对比蓝牙(Bluetooth)、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、无线USB、UWB性能对比蓝牙:蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是10m之内)的无线电技术。
能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。
蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz 频带,带宽为1Mb/s。
“蓝牙”(Bluetooth)原是一位在10世纪统一丹麦的国王,他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。
用他的名字来命名这种新的技术标准,含有将四分五裂的局面统一起来的意思。
蓝牙技术使用高速跳频(FH,Frequency Hopping)和时分多址(TDMA,Time DivesionMuli—access)等先进技术,在近距离内最廉价地将几台数字化设备(各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统,如数字照相机、数字摄像机等,甚至各种家用电器、自动化设备)呈网状链接起来。
蓝牙技术将是网络中各种外围设备接口的统一桥梁,它消除了设备之间的连线,取而代之以无线连接。
蓝牙是一种短距的无线通讯技术,电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来,省去了传统的电线。
透过芯片上的无线接收器,配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通,传输速度可以达到每秒钟1兆字节。
以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离,而现在有了蓝牙技术,这样的麻烦也可以免除了蓝牙技术的系统结构分为三大部分:底层硬件模块、中间协议层和高层应用。
底层硬件部分包括无线跳频(RF)、基带(BB)和链路管理(LM)。
无线跳频层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波,实现数据位流的过滤和传输,本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。
基带负责跳频以及蓝牙数据和信息帧的传输。
链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。
蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点,可以进行异步数据通信,可以支持多达3个同时进行的同步话音信道,还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。
各种近距离无线传输对比
各种近距离⽆线传输对⽐蓝⽛(Bluetooth)、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、⽆线USB、UWB性能对⽐蓝⽛:蓝⽛就是⼀种⽀持设备短距离通信(⼀般就是10m之内)的⽆线电技术。
能在包括移动电话、PDA、⽆线⽿机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进⾏⽆线信息交换。
蓝⽛的标准就是IEEE802、15,⼯作在2、4GHz 频带,带宽为1Mb/s。
“蓝⽛”(Bluetooth)原就是⼀位在10世纪统⼀丹麦的国王,她将当时的瑞典、芬兰与丹麦统⼀起来。
⽤她的名字来命名这种新的技术标准,含有将四分五裂的局⾯统⼀起来的意思。
蓝⽛技术使⽤⾼速跳频(FH,Frequency Hopping)与时分多址(TDMA,Time DivesionMuli—access)等先进技术,在近距离内最廉价地将⼏台数字化设备(各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统,如数字照相机、数字摄像机等,甚⾄各种家⽤电器、⾃动化设备)呈⽹状链接起来。
蓝⽛技术将就是⽹络中各种外围设备接⼝的统⼀桥梁,它消除了设备之间的连线,取⽽代之以⽆线连接。
蓝⽛就是⼀种短距的⽆线通讯技术,电⼦装置彼此可以透过蓝⽛⽽连接起来,省去了传统的电线。
透过芯⽚上的⽆线接收器,配有蓝⽛技术的电⼦产品能够在⼗公尺的距离内彼此相通,传输速度可以达到每秒钟1兆字节。
以往红外线接⼝的传输技术需要电⼦装置在视线之内的距离,⽽现在有了蓝⽛技术,这样的⿇烦也可以免除了蓝⽛技术的系统结构分为三⼤部分:底层硬件模块、中间协议层与⾼层应⽤。
底层硬件部分包括⽆线跳频(RF)、基带(BB)与链路管理(LM)。
⽆线跳频层通过2、4GHz⽆需授权的ISM频段的微波,实现数据位流的过滤与传输,本层协议主要定义了蓝⽛收发器在此频带正常⼯作所需要满⾜的条件。
基带负责跳频以及蓝⽛数据与信息帧的传输。
链路管理负责连接、建⽴与拆除链路并进⾏安全控制。
蓝⽛技术结合了电路交换与分组交换的特点,可以进⾏异步数据通信,可以⽀持多达3个同时进⾏的同步话⾳信道,还可以使⽤⼀个信道同时传送异步数据与同步话⾳。
不同距离下数据传输的方式
不同距离下数据传输的方式1.引言1.1 概述数据传输是现代社会中不可或缺的一部分,它涉及到人与人之间、设备与设备之间、设备与人之间的信息交流。
在不同的距离范围内,我们需要使用不同的数据传输方式来满足特定的需求。
本文将主要讨论不同距离下的数据传输方式。
我们将按照距离的远近,分别讨论近距离、中距离和远距离数据传输方式。
在近距离数据传输方面,我们将主要讨论蓝牙传输和NFC(Near Field Communication)传输。
这两种传输方式适用于近距离范围内的数据传输,例如在短距离内传输文件、分享照片或连接蓝牙设备等。
蓝牙传输和NFC传输都具有简单、快速、低功耗的特点,适用于移动设备、智能家居等场景。
在中距离数据传输方面,我们将重点研究Wi-Fi传输和蓝牙传输。
Wi-Fi传输适用于更大范围的数据传输,它可以提供更高的速度和更稳定的连接,适用于家庭网络、办公网络等场景。
蓝牙传输在中距离传输方面也有一定的应用,例如连接蓝牙音箱、蓝牙耳机等。
而在远距离数据传输方面,我们将探讨4G/5G传输和卫星传输。
4G/5G传输是目前普遍使用的移动网络传输方式,它能够在较长的距离范围内提供高速的互联网连接。
卫星传输则是一种更加远距离的数据传输方式,适用于全球范围的数据传输,例如卫星通信和卫星电视等。
通过对不同距离下数据传输方式的研究,我们可以更好地了解适用于不同场景的各种传输方式的特点和应用。
同时,我们还将总结各种传输方式的优缺点,以及它们在不同距离范围内的适用性。
这将有助于我们在实际应用中选择合适的数据传输方式,以满足不同需求的数据传输要求。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下所示:1.2 文章结构本文主要探讨了不同距离下数据传输的方式。
文章分为三个主要部分,即引言、正文和结论。
- 引言部分概述了本文的主题和目的。
首先简要介绍了不同距离下数据传输的重要性和应用场景,引出了对不同距离下数据传输方式的探讨。
然后概括了文章的结构和内容安排,以便读者能够清晰地了解整篇文章的结构。
无线通信技术各自的特点和相互比较
无线通信技术各自的特点和相互比较无线通信技术各自的特点和相互比较目前使用较广泛的近距无线通信技术是蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外数据传输(IrDA)。
同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准,它们分别是:Zigbee、超宽频(Ultra WideBand)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线1394和专用无线系统等。
它们都有其立足的特点,或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求;或着眼于功能的扩充性;或符合某些单一应用的特别要求;或建立竞争技术的差异化等。
但是没有一种技术可以完美到足以满足所有的需求。
1、蓝牙技术bluetooth技术是近几年出现的,广受业界关注的近距无线连接技术。
它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本的短距离无线连接为基础,可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口,将通信技术与计算机技术进一步结合起来,使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,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。
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。
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5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的最初标准基于蓝牙1.1实现,后者已构建到现行很多蓝牙设备中。
新版802.15.1a 基本等同于蓝牙1.2标准,具备一定的QoS特性,并完整保持后向兼容性。
但蓝牙技术遭遇了最大的障碍是过于昂贵。
三种近距离技术ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi介绍
三种近距离技术ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi介绍目前常用的无线网络标准最流行的3个是ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi。
1.ZigaeeZigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词,这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。
主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。
ZigBee技术优势主要包括以下几个方面:低功耗、低成本、可靠、网络容量大、安全保密、工作频段灵活ZigBee存在的一些不足:传输范围小、数据传输速率低、时延不易确定2.蓝牙(Bluetooth)蓝牙技术最初由爱立信创制。
1999年5月20日,索尼爱立信、IBM、英特尔、诺基亚及东芝等业界龙头创立蓝牙特别兴趣组,制订蓝牙技术标准。
1998年,爱立信公司希望无线通信技术能统一标准而取名“蓝牙”。
蓝牙(Bluetooth)技术致力于在10~100 m的空间内使所有支持该技术的移动或非移动设备可以方便地建立网络联系、进行话音和数据通信。
蓝牙技术的特点可归纳为如下几点:全球范围适用、同时可传输语音和数据、可以建立临时性的对等连接(Ad-hoc Connection)、具有很好的抗干扰能力、蓝牙模块体积很小、便于集成、低功耗、开放的接口标准、成本低。
实际上,蓝牙技术并不是完美无缺的,它在以下问题存在不足:芯片。
按照蓝牙特别兴趣小组(SIG)的规范,蓝牙芯片的大小是8mm×8mm。
这个尺寸,如何应用于精细的产品,如手机、耳机、鼠标、微型摄像机、微型监视器等呢?价格也是一个大问题。
目前市面的蓝牙芯片价格居高不下,无疑增加了产品的成本。
3.WiFiWiFi(Wireless Fidelity,无线保真技术)即IEEE 802.11协议,是一种短程无线传输技术,能够在数百英尺范围内支持互联网接人的无线电信号。
常用短距离无线通信优缺点的纵横比较
常用短距离无线通信优缺点的纵横比较随着科技的不断发展和普及,短距离无线通信技术已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
目前常用的短距离无线通信技术主要包括蓝牙、WiFi和NFC三种。
这三种无线通信技术各有其独特的优缺点,本文将对它们进行纵横比较,帮助读者更好地了解它们并选择最适合自己的短距离无线通信技术。
一、蓝牙蓝牙技术最早于1994年在瑞典提出。
它是一种短距离无线通信技术,通常用于个人电子设备之间的数据交换、通信和控制。
蓝牙技术基于短距离射频通信技术,通常在10米左右的范围内使用。
1.优点蓝牙技术具有以下优点:(1)易于使用:蓝牙技术可以轻松地实现设备之间的快速连接和数据传输。
只需要开启蓝牙功能并将设备放在一定的距离内即可。
(2)较低功耗:蓝牙技术具有较低的功耗水平,因此适合用于电池供电的设备中。
(3)灵活性强:蓝牙技术可以与多种设备兼容,例如手机、电脑、音乐播放器等,因此具有很好的灵活性。
2.缺点蓝牙技术也存在以下缺点:(1)传输速度较慢:蓝牙技术的传输速度相对较慢,通常为2-3Mbps。
这对于需要大量数据传输的设备来说可能会不够快。
(2)距离限制:由于蓝牙技术的基于射频传输,因此通常只能在10米范围内使用。
二、WiFiWiFi是一种广泛使用的局域网技术,它使用无线电波来连接计算机设备和互联网。
WiFi的传输速度通常比蓝牙技术更快,通常可以在50-100米范围内使用。
1.优点WiFi技术具有以下优点:(1)传输速度快:WiFi技术的传输速度通常可以达到100Mbps以上,因此适合用于需要大量数据传输的设备。
(2)使用范围广: WiFi技术的使用范围较宽,可以用于家庭、企业、公共场所等场合。
(3)隐私性高:WiFi技术具有较高的隐私性,可以通过密码来保护网络安全。
2.缺点WiFi技术也存在以下缺点:(1)功耗较高:WiFi技术需要大量的电力和更高的设备成本,因此不太适用于电池供电的设备中。
(2)稳定性差:WiFi信号容易被电磁干扰和距离限制等因素影响,导致网络不稳定。
面向穿戴式心脑电监测设备的近距离通信技术分析与比较
面向穿戴式心脑电监测设备的近距离通信技术分析与比较随着科技的不断进步,穿戴式心脑电监测设备成为了越来越受欢迎的健康管理工具。
这些设备可以通过对人体进行心脑电信号的监测,帮助用户更好的了解自己的健康状况,以及进行及时的干预和治疗。
为了和外部设备进行数据传输和通信,这些设备通常需要配备一定的近距离通信技术。
本文将对目前常用的近距离通信技术进行分析与比较,以期为穿戴式心脑电监测设备的开发和选择提供参考。
1. 蓝牙技术蓝牙技术是目前应用最为广泛的近距离通信技术之一。
它具有低功耗、低成本、广覆盖面等优点,能够提供稳定可靠的通信服务。
由于其在设备之间的配对和连接相对简单,因此被众多穿戴式设备所采用。
蓝牙技术能够支持点对点通信和网状通信,使得设备之间可以实现灵活的连接和数据交换。
蓝牙4.0以后的版本还支持低功耗模式,可以有效延长设备的续航时间。
蓝牙技术在数据传输速度上相对较慢,且信号传输距离有限。
对于一些实时性要求较高的心脑电监测设备来说,可能会有一定的局限性。
2. NFC技术NFC(Near Field Communication)技术是一种短距离的无线通信技术,能够实现设备之间非接触的数据传输。
NFC技术由于其便捷性和安全性而得到了广泛的应用,特别是在移动支付和身份识别方面。
在穿戴式心脑电监测设备中,NFC技术可以用于设备之间的配对和数据传输。
由于其通信距离较短,因此能够提供较高的数据传输安全性。
NFC技术也具有低功耗和低成本的特点,可以满足一些对设备续航和成本有要求的需求。
NFC技术的通信距离不足以覆盖较大范围的监测区域,且数据传输速度较慢,使得其在一些实时性要求较高的情景下可能会显得不够理想。
3. 无线USB技术无线USB技术是一种基于超宽带(UWB)技术的近距离无线通信技术,能够在较高速率下实现设备之间的数据传输。
由于其高速率、低延迟等特点,无线USB技术在一些对数据传输速度和实时性要求较高的应用场景中得到了广泛的应用。
物联网无线传输技术WIFI、蓝牙、UWB、MTC、ZigBee、NFC等技术介绍
物联网无线传输技术WIFI、蓝牙、UWB、MTC、ZigBee、NFC等技术介绍物联网无线传输技术WIFI、蓝牙、UWB、MTC、ZigBee、NFC 等技术介绍随着物联网技术的发展,无线接入不仅仅体现在PC、移动终端对网络的连接需求,还有工业生产环境下物与物之间的连接需求。
近距离无线传输技术包括WIFI、蓝牙、UWB、MTC、ZigBee、NFC,信号覆盖范围则一般在几十厘米到几百米之间。
近距离无线传输技术主要应用在局域网,比如家庭网络、工厂车间联网、企业办公联网。
WiFiWi-Fi被广泛用于许多物联网应用案例,最常见的是作为从网关到连接互联网的路由器的链路。
然而,它也被用于要求高速和中距离的主要无线链路。
WiFi技术并不是为了取代蓝牙或者其他短距离无线电技术而设计的,两者的应用领域完全不同,虽然在某些领域上会有重叠。
WiFi设备一般都是设计为覆盖数百米范围的,若是加强天线或者增设热点的话,覆盖面积将会更大,甚至是整幢办公大楼都不成问题。
WiFi无线技术主要为移动设备接入LAN(局域网)、WAN(广域网),以及互联网而设计。
基本上来说,在WiFi标准中,移动设备扮演的是客户端角色,而服务端是网络中心设备;与NFC、蓝牙技术的两移动设备互联互通在点对点(peertopeer)结构上有着巨大的区别。
支持拓扑结构:星型结构使用距离:近、中距离(数百米)应用场景:移动设备等蓝牙Bluetooth蓝牙是一种通用的短距离无线电技术,蓝牙5.0蓝牙理论上能够在最远100 米左右的设备之间进行短距离连线,但实际使用时大约只有10米。
其比较大的特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑,在不借助电缆的情况下联网,并传输资料和讯息。
目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连结以及智慧家庭、车用物联网等领域中。
支持拓扑结构:点对点结构使用距离:近距离(《 100 m)应用场景:移动设备、智慧穿戴设备等UWB超宽带UWB是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,其传输距离通常在10M以内,使用1GHz以上带宽,通信速度可以达到几百兆bit/s以上,UWB的工作频段范围从3.1GHz 到10.6GHz,最小工作频宽为500MHz。
无线通信技术各自的特点和相互比较
无线通信技术各自的特点和相互比较目前使用较广泛的近距无线通信技术是蓝牙(Bluetooth),无线局域网(Wi-Fi)和红外数据传输(IrDA)。
同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准,它们分别是:Zigbee、超宽频(Ultra WideBand)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线1394和专用无线系统等。
它们都有其立足的特点,或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求;或着眼于功能的扩充性;或符合某些单一应用的特别要求;或建立竞争技术的差异化等。
但是没有一种技术可以完美到足以满足所有的需求。
1、蓝牙技术bluetooth技术是近几年出现的,广受业界关注的近距无线连接技术。
它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本的短距离无线连接为基础,可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口,将通信技术与计算机技术进一步结合起来,使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,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 ISM频段,提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。
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。
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5家公司达成一致。
蓝牙协议的标准版本为,由蓝牙小组(SIG)负责开发。
的最初标准基于蓝牙实现,后者已构建到现行很多蓝牙设备中。
新版基本等同于蓝牙标准,具备一定的QoS特性,并完整保持后向兼容性。
但蓝牙技术遭遇了最大的障碍是过于昂贵。
突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。
这就使得许多用户不愿意花大价钱来购买这种无线设备。
市场主流近距离无线通信技术对比
持有。目的是改善基于
IEEE 802.11标准的无线
网路产品之间的互通性。
2.4G/5G
2.4-2.485GHz ISM无线频段
多 强
是 是
依靠反射穿透 IEEE 802.11a/b/g/n/ac
少 弱
否 是
依靠绕射穿透
20~200米
10M
10~50MA
功耗高
11Mbps~600Mbps
低速率
低 无线上网、电脑、PDA等
功耗
2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月
速率
容量
响应时间 安全性能 安全
价格 主要应用
ZigBee工作在20~250kbps的速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的 应用需求。
ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,由一 个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理 254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点 管理,最多可组成65000 个节点的大网
2.4GHzISM
多
强 是 是 很弱 IEEE 802.15.1X
蓝牙设备的最大发射功率可分为3级:100mw(20dB/m)、 2.5mw(4dB/m)、lmw(0dB/m)。当蓝牙设备功率为lmw时, 其传输距离一般为0.1~10m。当发射源接近或是远离而使蓝牙 设备接收到的电波强度改变时,蓝牙设备会自动地调整发射功 率。当发射功率提高到10mw时,其传输距离可以扩大到100m。 蓝牙支持点对点和点对多点的通信方式,在非对称连接时,主 设备到从设备的传输速率为721kbps,从设备到主设备的传输 速率为57.6kbPs;对称连接时,主从设备之间的传输速率各为 432.6kbps。蓝牙标准中规定了在连接状态下有保持模式 (HoldMode)、呼吸模式(SniffMode)和休眠模式 (ParkMode)3种电源节能模式,再加上正常的活动模式 (ActiveMode),一个使用电源管理的蓝牙设备可以处于这4 种状态并进行切换,按照电能损耗由高到低的排列顺序为:活 动模式、呼吸模式、保持模式、休眠模式,其中,休眠模式节 能效率最高。蓝牙技术的出现,为各种移动设备和外围设备之 间的低功耗、低成本、短距离的无线连接提供了有效途径。
8种无线通讯方式的比较精编版
可无限扩展
0-1m可扩展至几十米
<20cm
50-100m
<10m
室内30m,室外100m
50m取决于AP性能
双工方式
全双工传输
半双工
半双工
半双工
半双工
半双工
全双工
网络结构
点对点、点对多点;微微网和分布式网络
星状,网状,片状;
自组网
点对点
点对点
动态路由自组网
蜂窝
组网规模/
容量
8(1对7)
可扩充8-255
1Mbps
250kbps
16Mbps
106/212/424Kbps
1.2K-19.2Kbps
百Mbps
9.6 kbps
1-11Mbps
典型发射功率
2.5mW(4dBm)
1mW(0dBm)
低
5mW(7dBm)
很小
1mW(0dBm)
终端36mW
(16dBm)
AP 320mW
(25dBm)
典型传输距离
<10m
限制条件:
它是一种视距传输,两个相互通信的设备之间必须对准,中间不能被其它物体阻隔,因而该技术只能用于2台(非多台)设备之间的连接。
工作模式:
卡模式:相当于一张采用的RFID技术的IC卡,这项功能在手机没电的情况下依然可以正常使用,但是始终未能大范围展开
点对点模式:类似几年前功能机时代配备的红外线,用于数据交换,与蓝牙一样都可作为点对点的数据传输,但是速度较慢实用性不大
低
低
高
低
低
成本
低
低
低
低
低
高
安全与加密
远程无线数据传输方式比较
远程无线数据传输方式比较
对于工业远程无线数据传输,有以下几种方式可以利用
1.使用超短波无线数传电台
该方案传输数据的实时性好,可以高速传输数据,但是传输距离比较近,通常在50公里范围以内。
系统建设成本相对比较高,但是没有后期的月使用费。
2.短波无线数传电台
该方案传输数据的实时性好,传输距离非常远,可以达到几千公里范围。
但是信号衰落变化比较大,受天气,地形的影响较大,传输数据速率比较低,通常在2400bps以内。
前期投资较大,后期没有月使用费。
3.GSM公网SMS(短消息)方式
通信距离不受限制,只要有GSM网络覆盖的地方就可以传输数据。
实时性较差,有延迟。
初期投资较低,但是在使用过程中有月使用费。
如果有大量的短消息站点,就需要从营运商牵专线道控制中心。
4.GSM公网GPRS无线数据分组交换方式
实时性好,传输距离不受限制,只要有GSM网络覆盖的地方就可以传输数据。
初期投资中等,但是在使用过程中有月使用费。
如果有大量的短消息站点,就需要从营运商牵专线道控制中心。
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2.4GHz,属于高频通讯系统,公用频点,与蓝牙频点一致。
带宽:
最高带宽为11M,可调节带宽为5.5M,2M和1M,可以方便和其他接入方式进行互联互通。
传输范围:
传输范围广,半径达到100米(使用非增益射频)蓝牙只能传输15米半径(蓝牙并没有增益射频产品,因价格太贵)
传输质量
由于采用了大功率传输,传输过程中丢包现象比较突出,误码率较高,为了保证能准确传达,尽可能用比较简单的加密解码的方式进行传输,导致安全性能下降。
蓝牙是一种短距的无线通讯技术,电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来,省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器,配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通,传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离,而现在有了蓝牙技术,这样的麻烦也可以免除了
蓝牙技术的系统结构分为三大部分:底层硬件模块、中间协议层和高层应用。底层硬件部分包括无线跳频(RF)、基带(BB)和链路管理(LM)。无线跳频层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波,实现数据位流的过滤和传输,本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据和信息帧的传输。链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。
中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能,该层协议是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令。
主机控制接口层(HCI)是蓝牙协议中软硬件之间的接口,它提供了一个调用基带、链路管理、状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时,HCI以上的协议软件实体在主机上运行,而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成,二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。
在蓝牙协议栈的最上部是各种高层应用框架。其中较典型的有拨号网络、耳机、局域网访问、文件传输等,它们分别对应一种应用模式。各种应用程序可以通过各自对应的应用模式实现无线通信。拨号网络应用可通过仿真串口访问微微网(Piconet),数据设备也可由此接入传统的局域网;用户可以通过协议栈中的Audio(音频)层在手机和耳塞中实现音频流的无线传输;多台PC或笔记本电脑之间不需要任何连线,就能快速、灵活地进行文件传输和共享信息,多台设备也可由此实现同步操作。
ZigBee技术
Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网,每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。例如,你可以通过互联网在北京监控云南某地的一个Zigbee控制网络。
网络规范的变种,最高带宽为
11 Mbps
,在信号
较弱或有干扰的情况下,
带宽可调整为
5.5Mbps
、
2Mbps
和
1Mbps
,
带宽的自动调整,
有效地保障了网络的稳定性和可靠性。
其主要特性
为:速度快,可靠性高,在开放性区域,通讯距离可达
305
米,在
蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点,可以进行异步数据通信,可以支持多达3个同时进行的同步话音信道,还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57.6kb/秒的不对称连接,也可以支持43.2kb/秒的对称连接。
最大优点是能够自组网,能通过ZIGBEE本身自带的标识找到相应的设备,不需要与现有网络进行混合组网,从而避免识别错误出现。
应用场景:目前ZIGBEE应用范围最大的是设备与设备之间的互联,而且为了保证可靠性,应用的都是非工业和小型化设备,如智能家居中使用ZIGBEE是主流
Wi—Fi
Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。现时一般人会把Wi-Fi及IEEE 802.11混为一谈。甚至把Wi-Fi等同于无线网络
每个Zigbee网络节点(FFD和RFD)可以支持多到31个的传感器和受控设备,每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。
ZigBee技术主要应用在短距离范围内以及数据传输速率不高的各种电子设备之间,因此非常适用于家电和小型电子设备的无线控制指令传输。其典型的传输数据类型有周期性数据(如传感器),间歇性数据(如照明控制)和重复低反应时间数据(如鼠标)。
蓝牙(Bluetooth)、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、无线USB、UWB性能对比
蓝牙:
蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是10m之内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz频带,带宽为1Mb/s。
总之,整个蓝牙协议结构简单,使用重传机制来保证链路的可靠性,在基带、链路管理和应用层中还可实行分级的多种安全机制,并且通过跳频技术可以消除网络环境中来自其它无线设备的干扰。
缺点:
1.芯片成本高,只有美国T1等少数厂家生产。
2.传输距离过近,应用范围狭窄。
的将来,蓝牙技术一定存在,而且在需要短距离通讯,对数据速率要求不高的而对安全性能要求高等点对点传输会有一定的应用。
“蓝牙”(Bluetooth)原是一位在10世纪统一丹麦的国王,他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用他的名字来命名这种新的技术标准,含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频(FH,Frequency Hopping)和时分多址(TDMA,Time DivesionMuli—access)等先进技术,在近距离内最廉价地将几台数字化设备(各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统,如数字照相机、数字摄像机等,甚至各种家用电器、自动化设备)呈网状链接起来。蓝牙技术将是网络中各种外围设备接口的统一桥梁,它消除了设备之间的连线,取而代之以无线连接。
不同的是,Zigbee网络主要是为自动化控制数据传输而建立,而移动通信网主要是为语音通信而建立;每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个Zigbee“基站”却不到1000元人民币;每个Zigbee网络节点不仅本身可以与监控对象,例如传感器连接直接进行数据采集和监控,它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料;除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。
应用场景:
最大的优势是传输距离和灵活组网。应用在对安全性能要求不高,但对传输速率相对较高,组网环境相对复杂,尤其是大空间范围的场景中,满足用户对数据传输速率
2.4GHz,属于高频,穿透力弱,不适合在复杂的建筑物之间进行通讯。IEEE
([美国]电子和电器工程师协会)
802.11b
无线网络规
范是
IEEE 802.11