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短距离无线通信技术
❖ 基本概念
主要内容
❖ 发展、应用及特点
❖ 研究开发实例
基本概念
有线通信
借助线缆线路传送信号的通信方式
数据传输介质 双绞线，同轴电缆，光纤，etc
无线通信 仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信方式
一般意义上，只要通信收发双方通过电磁波（红外、无线电微 波）传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，通常
美国密歇根州运输研究所(UMTRI)联合汽车厂家和各种机构，准备推出一个 基于专用短程通讯(DSRC)的云平台，利用Wi-Fi技术连接车载电脑和远程交通 安全管理平台，在汽车有可能发生事故前发出警告信息，提醒司机注意安全
驾驶，从而减少交通事故的发生。
超宽带技术( Ultra Wideband UWB)
与蓝牙技术相比，Wi-Fi在数据安全性方面要差一些，但在电波的覆盖范围方面却略 胜一筹，可达100 m左右，可用于整栋办公大楼
AP一般称为网络桥接器或接入点,它是当作传统的 有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，因此 任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享 有线局域网络甚至广域网络的资源，其工作原理 相当于一个内置无线发射器的Hub或者是路由
典型技术：Zigbee、低速UWB、蓝牙
❖ 基本概念
主要内容
❖ 发展、应用及特点
❖ 研究开发实例
Bluetooth（蓝牙）技术
1994年
Βιβλιοθήκη Baidu
1998年
4.0 版本：V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/
蓝牙技术的特点
❖ 工作在全球开放的2.4 GHz ISM频段 ❖ 使用跳频频谱扩展技术
把频带分成若干个跳频信道(Hop Channel)，在一次连接中，无线电收发器 按一定的码序列不断地从一个信道“跳”到另一个信道
UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号 能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率
UWB技术特点
UWB技术特点
UWB技术特点
UWB技术特点
UWB技术特点
UWB技术特点
负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备
Wi-Fi的技术优势
❖ 无线电波的覆盖范围广
基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有15 m 而Wi-Fi的半径则可达100 m左右
❖ 传输速度非常快 可以达到11 Mb/s
❖ 厂商进入该领域的门槛比较低
Wi-Fi技术的应用
❖ 手持设备（大部分） ❖ PC ❖ 小型办公网络 ❖ 智能家居 ❖ 物联网
and wireless
×10
×10 100Mbps 10Mbps
10Gbps
×10
1Gbps
GAP
Bottle Neck in the Last Mile Of Access
Wireles s LAN
×5.5 54Mbps ×5.5 250Mbps
×5.5
2Mbps
11Mbps
10k
110k
384k
❖ 一台蓝牙设备可同时与其他7台蓝牙设备建立连接 ❖ 数据传输速率可达1Mb/s ❖ 低功耗、通信安全性好 ❖ 在有效范围内可越过障碍物进行连接，没有特别的通信视角和方向要求 ❖ 组网简单方便
采用“即插即用”的概念，嵌入蓝牙技术的设备一旦搜索到另一蓝牙设备 马上就可以建立连接，传输数据
❖ 支持语音传输
???
1rd Gen
2rd Gen
3rd Gen
4rd Gen
各种短距离无线通信技术
Bluetooth
WLAN
UWB Zigbee IrDA Ad hoc RFID NFC
蓝牙技术
无线局域网技术
超宽带技术 紫蜂技术 红外线数据协会技术 自组织网络技术 射频识别技术 短距通信技术
IEEE 802.11系列 HiperLAN 系列
它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IEEE802.11标准的无 线网路产品之间的互通性
IEEE 802.11b标准
IEEE 802.11b标准是当前应用最为广泛的WLAN标准，发布于1999年9月
主要目的 提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准
是几十米以内，都可以称之为短距离无线通信
主要特点
通信距离短
覆盖距离一般在10~200m
发射功率低
一般小于100mW
应用范围广
可自由连接各种个人便携式 电子设备、计算机外部设备和 各种家用电器设备，实现信息 共享和多业务的无线传输
Wired LAN
Gap of transmission ability between fixed
蓝牙技术的应用
语音/数据接入
将一台计算机通过安全的无线链路连接到通信设备上 完成与广域网的连接
外围设备互联
将各种设备通过蓝牙链路连接到主机上
个人局域网（PAN） 主要用于个人网络与信息的共享与交换
Wi-Fi（wireless fidelity）技术
Wi-Fi是一种能够将个人电脑、手持 设备（如Pad、手机）等终端以无线 方式互相连接的技术
根据传输数据速率可分为 高速：最高数据速率>100Mb/s
通信距离小于10m 典型技术：高速UWB
目前主要应用于连接下一代便携式消费 电器和通信设备。它支持各种高速率的多 媒体应用、高质量的声像配送、多兆字节
音乐和图像文档传输等。
低速：最低数据速率<1Mb/s
通信距离小于100m
主要用于家庭、工厂与仓库的自动化控制、 安全监视、保健监视、环境监视、军事行 动、消防、货单自动更新、库存实时跟踪 以及游戏和互动式玩具等方面的低速应用。
通过基带脉冲作用于天线的方式发送数据，是一种无载波通信 技术。窄脉冲(小于1ns)产生极大带宽的信号。
工作波段 3.1～10.6 GHz
脉冲采用 脉位调制(PPM) 或 二进制移相键控(BPSK)调制
主要应用 应用于小范围、高分辨率，能够穿透墙壁、地面和身体的
雷达和图像系统中
适用于对速率要求非常高(大于100Mb/s)的局域网
工作频率 2.4 GHz，与无绳电话、蓝牙等许多不需要频率使用许可证的无
线设备共享同一频段，且采用加强版的DSSS
传输速率 可以根据环境的变化在11 Mb/s、5.5 Mb/s、2 Mb/s和1 Mb/s
之间动态切换
缺点 速度不够高，且所在的2.4 GHz的ISM频段的带宽比较窄
(仅有85 MHz)，同时还要受到微波、蓝牙等多种干扰源的干扰
❖ 基本概念
主要内容
❖ 发展、应用及特点
❖ 研究开发实例
基本概念
有线通信
借助线缆线路传送信号的通信方式
数据传输介质 双绞线，同轴电缆，光纤，etc
无线通信 仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信方式
一般意义上，只要通信收发双方通过电磁波（红外、无线电微 波）传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，通常
美国密歇根州运输研究所(UMTRI)联合汽车厂家和各种机构，准备推出一个 基于专用短程通讯(DSRC)的云平台，利用Wi-Fi技术连接车载电脑和远程交通 安全管理平台，在汽车有可能发生事故前发出警告信息，提醒司机注意安全
驾驶，从而减少交通事故的发生。
超宽带技术( Ultra Wideband UWB)
与蓝牙技术相比，Wi-Fi在数据安全性方面要差一些，但在电波的覆盖范围方面却略 胜一筹，可达100 m左右，可用于整栋办公大楼
AP一般称为网络桥接器或接入点,它是当作传统的 有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，因此 任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享 有线局域网络甚至广域网络的资源，其工作原理 相当于一个内置无线发射器的Hub或者是路由
典型技术：Zigbee、低速UWB、蓝牙
❖ 基本概念
主要内容
❖ 发展、应用及特点
❖ 研究开发实例
Bluetooth（蓝牙）技术
1994年
Βιβλιοθήκη Baidu
1998年
4.0 版本：V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/
蓝牙技术的特点
❖ 工作在全球开放的2.4 GHz ISM频段 ❖ 使用跳频频谱扩展技术
把频带分成若干个跳频信道(Hop Channel)，在一次连接中，无线电收发器 按一定的码序列不断地从一个信道“跳”到另一个信道
UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号 能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率
UWB技术特点
UWB技术特点
UWB技术特点
UWB技术特点
UWB技术特点
UWB技术特点
负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备
Wi-Fi的技术优势
❖ 无线电波的覆盖范围广
基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有15 m 而Wi-Fi的半径则可达100 m左右
❖ 传输速度非常快 可以达到11 Mb/s
❖ 厂商进入该领域的门槛比较低
Wi-Fi技术的应用
❖ 手持设备（大部分） ❖ PC ❖ 小型办公网络 ❖ 智能家居 ❖ 物联网
and wireless
×10
×10 100Mbps 10Mbps
10Gbps
×10
1Gbps
GAP
Bottle Neck in the Last Mile Of Access
Wireles s LAN
×5.5 54Mbps ×5.5 250Mbps
×5.5
2Mbps
11Mbps
10k
110k
384k
❖ 一台蓝牙设备可同时与其他7台蓝牙设备建立连接 ❖ 数据传输速率可达1Mb/s ❖ 低功耗、通信安全性好 ❖ 在有效范围内可越过障碍物进行连接，没有特别的通信视角和方向要求 ❖ 组网简单方便
采用“即插即用”的概念，嵌入蓝牙技术的设备一旦搜索到另一蓝牙设备 马上就可以建立连接，传输数据
❖ 支持语音传输
???
1rd Gen
2rd Gen
3rd Gen
4rd Gen
各种短距离无线通信技术
Bluetooth
WLAN
UWB Zigbee IrDA Ad hoc RFID NFC
蓝牙技术
无线局域网技术
超宽带技术 紫蜂技术 红外线数据协会技术 自组织网络技术 射频识别技术 短距通信技术
IEEE 802.11系列 HiperLAN 系列
它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IEEE802.11标准的无 线网路产品之间的互通性
IEEE 802.11b标准
IEEE 802.11b标准是当前应用最为广泛的WLAN标准，发布于1999年9月
主要目的 提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准
是几十米以内，都可以称之为短距离无线通信
主要特点
通信距离短
覆盖距离一般在10~200m
发射功率低
一般小于100mW
应用范围广
可自由连接各种个人便携式 电子设备、计算机外部设备和 各种家用电器设备，实现信息 共享和多业务的无线传输
Wired LAN
Gap of transmission ability between fixed
蓝牙技术的应用
语音/数据接入
将一台计算机通过安全的无线链路连接到通信设备上 完成与广域网的连接
外围设备互联
将各种设备通过蓝牙链路连接到主机上
个人局域网（PAN） 主要用于个人网络与信息的共享与交换
Wi-Fi（wireless fidelity）技术
Wi-Fi是一种能够将个人电脑、手持 设备（如Pad、手机）等终端以无线 方式互相连接的技术
根据传输数据速率可分为 高速：最高数据速率>100Mb/s
通信距离小于10m 典型技术：高速UWB
目前主要应用于连接下一代便携式消费 电器和通信设备。它支持各种高速率的多 媒体应用、高质量的声像配送、多兆字节
音乐和图像文档传输等。
低速：最低数据速率<1Mb/s
通信距离小于100m
主要用于家庭、工厂与仓库的自动化控制、 安全监视、保健监视、环境监视、军事行 动、消防、货单自动更新、库存实时跟踪 以及游戏和互动式玩具等方面的低速应用。
通过基带脉冲作用于天线的方式发送数据，是一种无载波通信 技术。窄脉冲(小于1ns)产生极大带宽的信号。
工作波段 3.1～10.6 GHz
脉冲采用 脉位调制(PPM) 或 二进制移相键控(BPSK)调制
主要应用 应用于小范围、高分辨率，能够穿透墙壁、地面和身体的
雷达和图像系统中
适用于对速率要求非常高(大于100Mb/s)的局域网
工作频率 2.4 GHz，与无绳电话、蓝牙等许多不需要频率使用许可证的无
线设备共享同一频段，且采用加强版的DSSS
传输速率 可以根据环境的变化在11 Mb/s、5.5 Mb/s、2 Mb/s和1 Mb/s
之间动态切换
缺点 速度不够高，且所在的2.4 GHz的ISM频段的带宽比较窄
(仅有85 MHz)，同时还要受到微波、蓝牙等多种干扰源的干扰