短距离无线通信技术

1.1短距离无线通信

短距离无线通信技术

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 1->=^ --------------------------

电晞信号覆盖半径由近及远

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。 蜂窝通讯技术 WiMax WIFI Bluetooth RFID 2G/3G/4G Wibro （韩国）

WAPI

UWB

NFC GPRS

Zigbee

IrDA

EDGE

LTE

短距离无线通信，NFC 则被视为非接触超短

距离无线通信

i

趙切

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 54Mb ps

1Mb ps

10K 〜250Kb ps 1Mb ps

~480M

424Kb ps

安全性 低

低

中

高

高

极高

高 频段

868MH2欧洲 915MHz 美 国

多频段

国际标准

无

无

ECMA340 ECMA352

成本 高

1 1

低 高 低 低

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 短距离无线通信技术对比 1.1.1 WLAN

= 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 虽制执行自有知识产权的 WAPI 标准。

= WLAr 应用的标准协议是，这是一个庞大的协议家族。

是WLAN M 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。

原始标准（2Mbit/s ，播在）。 物理层补充（54Mbit/s ，播在5GHZ 。 物理层补充（11Mbit/s 播在）。WIFI 标准

物理层补充（54Mbit/s ，播在）。 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 500Mb pso

1.1.2 Zigbee

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：

组网： 设备组网

速率：

功耗：

激活： 需30ms,进一步节省了电能。蓝牙需要 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

=,1997 年， =,1999 年， =,1999 年， =,2003 年， =,2004 年， Zigbee Zigbee 和蓝牙更多用于数据传输， RFID 更多用于标识

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

Zigbee Zigbee 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） 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 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

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、 In ternet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）r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

=WiMax是无线城域网WMA的典型应用技术，从其传输速率上看也属于4G无线通信技术。

作为线缆和xDSL的无线扩展技术，是为解决宽带接入"最后一公里”的问题而设计的。通常也将 WiMAX称为无线DSL。其在“最后一公里”接入市场的主要竞争对手是 XDSL WiMax 理想的市场定位应该是高速数据在固定、便携和低速移动中的应用。

=从其技术特性分析，WiMax是更适合固网运营商建设城域网的无线接入选择，如某些偏僻

的乡村要接入通信干网时，固网运营商在线路铺设上有较高成本，而移动运营商则要负担