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短距离无线通信技术的优势及运用

2014-02-11郑达峰

通信电源技术 2014年6期
关键词:短距离自动识别无线

郑达峰

(中国移动通信集团浙江有限公司台州分公司,浙江 台州317900)

1 短距离无线通信技术概况

1.1 短距离无线通信技术的含义

所谓短距离无线通信技术,是指通信收发双方通过无线电波传输信息,并且传输距离限制在较短的范围(几十米)以内。

1.2 短距离无线通信技术的类型

常见短距离无线通信技术主要包括IrDA、Bluetooth、Wi-Fi、超宽带技术UWB和RFID五种。IrDA是点对点的数据传输协议,是利用红外线进行点对点通信的技术,通信距离一般在0~1 m之间,传输速率最快可达到16 Mb/s。Bluetooth采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术,支持点对点以及点对多点,工作在全球通用的2.4 GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。其数据速率为1 Mbps。Wi-Fi即无线高保真技术,正式名称是IEEE802.11b,基于IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g和IEEE802.11n,使用的是2.4 GHz四周的频段。UWB是一个新发展起来的无线通信技术,是瞄准宽带多媒体应用的连接方式,通过基带脉冲作用于天线的方式发送数据。RFID俗称电子标签,是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象来获取相关数据。

2 短距离无线通信技术的优势

2.1 IrDA的优势

IrDA的优势表现在以下几方面:(1)由于当今频率资源比较匮乏,而IrDA无需申请频率的使用权,所以通信成本较低。(2)IrDA具有体积小和功率低等特点。(3)IrDA连接方便,简单易用。(4)由于红外线发射角度较小,并且采用点到点的连接方式,所以IrDA传输安全性较高,数据传输所受到的干扰比较少。

2.2 Bluetooth的优势

Bluetooth优势较为明显,一方面,由于Bluetooth采用FEC抑制了长距离链路的随机噪声,并采用了二进制调频技术的跳频收发器来抑制干扰和防止衰落,使得跳频更快,数据包更短,这使得通信系统比较稳定。另一方面,Bluetooth可以使计算机、手机以及多种便携通信终端相互起来,提供语音或者数字接入服务,从而使得数据传输变得更加迅速与高效,在一定程度上为无线通信拓宽道路。最后,Bluetooth的使用和维护成本相对较低。

2.3 Wi-Fi的优势

Wi-Fi技术最明显的优势是Wi-Fi与Web服务相融合之后,使得企业的IT成本大大降低。例如,我国目前有许多企业不再使用电缆线把整幢办公楼连接起来,而是在办公楼的每一层楼或每一个部门配备Wi-Fi的接入点,这样一来,就节省了大量铺设电缆所花费的资金。其次,Wi-Fi不仅在传输的有效距离可以达到6.5 km左右,这是比较长的距离,而且速率还高达上百兆。另外,Wi-Fi的使用门槛较低。

2.4 UWB的优势

UWB具有抗干扰性能强、传输速率高、保密性强、发送功率小等诸多优势。首先,由于UWB可提供高速率的无线通信,发射功率谱密度十分低,所以,被检测到的概率就十分低,从而使得UWB具有很强的保密性。其次,UWB通信采用调时序列,能够抗多径衰落,抗干扰性能强。最后,由于UWB几乎是全数字通信系统,需要的射频和微波器件十分少,因此,可以有效减小系统的复杂性,降低企业的成本。

2.5 RFID的优势

RFID射频识别作为一种非接触式的自动识别技术,具有两方面的优势:一方面,由于RFID可以通过射频信号对目标对象进行自动识别,并获取相关数据,从而使得系统可以在各种恶劣环境中工作。另一方面,RFID技术作为一种非接触式自动识别技术,对于使用者来说是十分快捷方便的。

3 短距离无线通信技术的运用

3.1 IrDA的运用

IrDA目前的主要研究方向是解决视距传输问题及如何提高数据传输率。随着IrDA技术的发展,其通信速率也将不断提高,近年来,IrDA红外通信的作用距离也从1 m扩展到几十米。IrDA的传输速率适合于家庭和办公室使用。另外,由于目前许多笔记本电脑上都有红外窗口,即红外通讯口,这就使得笔记本电脑可以与其它红外设备进行红外数据传输。

3.2 Bluetooth的运用

Bluetooth作为一个开放性的、短距离无线通信技术标准,它可以在较小的范围内,能在包括移动电话、笔记本电脑、无线耳机、PDA以及相关外设等许多设备之间进行无线信息交换。目前,对Bluetooth技术的开发是以点对多点的连接方式为主,比如一台设备可以同时与其他多台设备相互连接。Bluetooth技术的主要运用在以下三方面:(1)Bluetooth技术用于语音数据接入。比如Bluetooth技术可以使得一台计算机通过安全的无线链路与通信设备相连接,从而完成与广域网相联接。(2)Bluetooth可以使外围设备互连,将各种设备通过蓝牙链路连接到主机上。(3)Bluetooth用于个人局域网,个人网络与信息的共享与交换。目前,Bluetooth技术已经成功应用于PC、笔记本电脑、移动电话等信息设备和A/V设备和工业设备等领域,今后还可能用于其他更广泛的领域。

3.3 Wi-Fi的运用

目前,Wi-Fi这一技术被广泛运用,尤其是在机场、酒店、商场等一些公共热点场所。伴随着社会经济的不断发展,微软推出的 Windows XP系统和 Windows CE系统,都包含了对Wi-Fi的支持,人们生活水平大幅度提升,Wi-Fi也逐渐广泛应用于SOHO、家庭无线网络以及不便安装电缆的场所。由于投资Wi-Fi的费用较低,许多厂商充分运用 Wi-Fi。另外,由于WLAN技术被广泛用于笔记本电脑,并不用外接无线网卡,便可实现无线上网。目前,许多智能手机产品中加入 Wi-Fi功能,走在街上只要开启 Wi-Fi功能,手机便能自动搜索周围的Wi-Fi区域,并给予提示。

3.4 超宽带技术UWB的运用

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(PANs)。UWB能在10 m范围内应用,并可以支持110 Mb/s的数据传输率,可以快速、便捷、经济地把视频数据处理完成,并且不需要压缩数据,另外,因为UWB技术保密性很强,被检测到的概率很低,所以,之前主要在军事技术中的雷达等通信设备中使用。另外,据报道,一些公司已经开发出UWB收发器,用于制造能够看穿墙壁、地面的雷达和图像装置,这种装置可以用来检查道路、桥梁及其他混凝土和沥青结构建筑中的缺陷,从而可以用于地下管线、电缆和建筑结构的定位。另外,UWB在消防、救援、治安防范及医疗、医学图像处理中都有很大的作用。UWB的一个非常有前途的应用是汽车防撞系统。相信在不久的将来,这种防撞雷达将成为高级汽车的一个必备配置。

3.5 RFID的运用

RFID技术广泛运用于零碎的生活中,比如RFID技术已经广泛渗透到物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件快运包裹处理、文档追踪、图书馆管理、动物身份标识、运动计时、门禁控制、电子门票、道路自动收费等这些行业中。对企业而言,RFID技术可以用于生产中的存储环节,尤其是在企业生产中的存取货物活动过程中,能够帮助企业简化生产作业流程,从而节约成本。

4 结束语

随着社会经济的不断发展和人们对短距离无线通信技术的需求越来越强烈,短距离无线通信技术得到快速发展。现今常见的短距离无线通信技术主要包括IrDA、Bluetooth、Wi-Fi、超宽带技术UWB和RFID五种,它们各有各的特点,各有各的优势,这些特点与优势不仅有利于方便群众的生活,提升生活质量,而且有利于企业节约大量的成本。相信在不久的将来,短距离无线通信技术将得到进一步完善,同时也将有更多、更优质的短距离无线通信技术被发明出来。

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[3] 张和平.浅析短距离无线通信技术[J].天津科技,2012,(02):53-54.

[4] 方旭明,何 蓉.短距离无线与移动通信网络[M].北京:人民邮电出版社,2004.

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