短距无线通信技术的对比和应用前景

几种短距无线通信技术的对比和应用前景

[导读]当我们谈及无线通信的时候，大家可能已经快速的联想到各种各样的无线设备，比如手机、无线路由器、遥控器等。这已经无处不在，很可能你现在看这篇文章用的就是无线设备。但还有更无处不在的，那就是无线信号，这也是经常被大家忽略的。其实如果它能被肉眼看见，你会真觉得简直浸在其中。其实它们已经应用到家居、办公、工业等诸多领域，下面我们通个对比以下几种不同的无线技术谈谈其应用前景。

目前使用较广泛的近距无线通信技术有蓝牙(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，如Zigbee、超宽频(Ultra WideBand)、5G Wi-Fi、433MHz、近场通信(NFC)、DECT等等。

1.蓝牙

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。

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。因此，业内专家认为，蓝牙的市场前景取决于蓝牙价格和基于蓝牙的应用是否能达到一定的规模。但目前蓝牙在手持移动设备短距离传输上还占很大的市场份额。

2.ZigBee

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。主要特点包括低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee网络中的设备可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种角色。

Zigbee作为一种短距离无线通信技术，由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能，因此在物联网、智能家居、工业控制等领域具有非常强的可应用性。

随着社会经济结构、家庭人口结构以及信息技术的的发展变化，人们对家居环境的安全性、舒适性、效率性、透明性提出了更高的要求。同时越来越多的家庭要求家居产品不仅要具备简单的智能，更要求整个系统在功能扩展、外延以及服务方面能够做到简单、方便、轻

松、安全。很显然，我们的家居生活需要改变。

虽然智能家居的概念很早就出现，市场需求也一直存在，但长期以来智能家居的发展由于受制于相关技术的突破，一直没有得到大规模的应用普及。ZigBee的出现使这个问题得到了很好的解决。

物联网则是一个极其庞大的网络，它涉及各行各业，其实质就是让万事万物通过网络连接起来，实现许多超级智能化的应用。传感器网是构建物联网最基本的网络，传感器作为感知的最前端探测和搜集信号，之后则需要各种有线和无线的通信技术进行设备相互间的通信交流。而光纤、ADSL、3G和Wi-Fi是作为联网的主要动脉，而最后100米的短距离接入则是通过短距离无线通信技术来实现的，而Zigbee被认为是目前最适合传感器网络接入端的

无线通信技术。

3. 5G Wi-Fi

5G Wi-Fi（802.11ac）是指第五代Wi-Fi传输技术，并且运行在5Ghz无线电波频段（并不是运行在5Ghz频段的Wi-Fi就是5G Wi-Fi，而只有采用802.11ac协议的Wi-Fi才是真正5G Wi-Fi）。

更高的无线传输速度是5G Wi-Fi的最大特征。业界认为，5G Wi-Fi的入门级速度是433Mbps，这至少是现在Wi-Fi速率的三倍，一些高性能的5G Wi-Fi还能达到1Gbps以上。而博通是全球第一位提出此技术和最先应用此技术且最成熟的芯片厂商，目前使用博通5G 芯片的著名品牌有苹果手机iphone5、三星手机GALAXY S4、HTC one 、腾达11ac 千兆无线路由器等。

尽管被称为4G的第四代移动通信制式还没有正式商用，但5G Wi-Fi却已兴起。由于国内外厂商纷纷在产品中加入对5G Wi-Fi功能的支持，有业内专家表示未来一年内，5G Wi-Fi 将迅速普及，而各大连锁咖啡店和西餐厅或将面临5G Wi-Fi路由器的更换潮。

4. 超宽频(UWB)

UWB（Ultra Wideband）是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB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抗干扰性能强，传输速率高，系统容量大发送功率非常小。UWB系统发射功率非常小，通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。有人称它为无线电领域的一次革命性进展，认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。

军用方面

UWB 技术多年来一直是美国军方使用的作战技术之一，由于UWB 具有巨大的数据传输

速率优势，在短距离范围内提供高速无线数据传输将是UWB 的重要应用领域。此外，通过降低数据率提高应用范围，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、安全性高、系统复杂度低，能提供数厘米的定位精度等优点。

民用方面

第二个重要应用领域是家庭数字娱乐中心。在过去几年里，家庭电子消费产品层出不穷。PC、DVD 、DVR 、数码相机、数码摄像机、HDTV 、PDA 、数字机顶盒、MD、MP3、智能家电等等出现在普通家庭里，将来你的住宅中的PC、娱乐设备、智能家电和Internet都连接在一起，这就是家庭数字娱乐中心的概念，你可以在任何地方使用它们。

如前所述，UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下，已经证实能够在户内提供超过480Mbps 的可靠数据传输。与当前流行的短距离无线通信技术相比，UWB 具有巨大的数据传输速率优势，最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率。UWB技术在无线通讯方面的创新性、利益性已引起了全球业界的关注。与蓝牙、802.11b、802.15 等无线通信相比， UWB可以提供更快、更远、更宽的传输速率，越来越多的研究者投入到UWB 领域，有的单纯开发UWB 技术，有的开发UWB应有，有的兼而有之。相信UWB技术，不仅为低端用户所喜爱，且在一些高端技术领域，在军事需求和商业市场的推动下，UWB 技术将会进一步发展和成熟起来。

总的来说，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。