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短距離無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 |
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短距離無(wú)線通信技術(shù)的范圍很廣，在一般意義上，只要通信收發(fā)雙方通過(guò)無(wú)線電波傳輸信息，并且傳輸距離限制在較短的范圍內(nèi)，通常是幾十米以內(nèi)，就可以稱(chēng)為短距離無(wú)線通信。
1. 短距離無(wú)線通信技術(shù)的特征
首先，低成本是短距離無(wú)線通信的客觀要求，因?yàn)楦鞣N通信終端的產(chǎn)銷(xiāo)量都很大，要提供終端間的直通能力，沒(méi)有足夠低的成本是很難推廣的。
其次，低功耗是相對(duì)其它無(wú)線通信技術(shù)而言的一個(gè)特點(diǎn)，這與其通信距離短這個(gè)先天特點(diǎn)密切相關(guān)，由于傳播距離近，遇到障礙物的幾率也小，發(fā)射功率普遍都很低，通常在1毫瓦量級(jí)。
最后，對(duì)等通信是短距離無(wú)線通信的重要特征，有別于基于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線通信技術(shù)。終端之間對(duì)等通信，無(wú)須網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行中轉(zhuǎn)，因此空中接口設(shè)計(jì)和高層協(xié)議都相對(duì)比較簡(jiǎn)單，無(wú)線資源的管理通常采用競(jìng)爭(zhēng)的方式(如載波偵聽(tīng))。
2. 主流的短距離無(wú)線通信技術(shù)
目前幾種主流的短距離無(wú)線通信技術(shù)包括：高速WPAN技術(shù)；UBW高速無(wú)線通信技術(shù)，包括MB-OFDM、DS-UWB；WirelessUSB技術(shù)，WirelessUSB是一個(gè)全新無(wú)線傳輸標(biāo)準(zhǔn)，可提供簡(jiǎn)單、可靠的低成本無(wú)線解決方案，幫助用戶實(shí)現(xiàn)無(wú)線功能。此外，還有低速WPAN技術(shù)和IEEE802.15.4/Zigbee，ZigBee是一種低速短距離無(wú)線通信技術(shù)。它的出發(fā)點(diǎn)是希望發(fā)展一種拓展性強(qiáng)、易建的低成本無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，強(qiáng)調(diào)低耗電、雙向傳輸和感應(yīng)功能等特色。ZigBeePHY和MAC層由IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)定義。IEEE802.15.4a是作為802.15.4的一個(gè)補(bǔ)充，其物理層的標(biāo)準(zhǔn)可能采用低速UWB技術(shù)。藍(lán)牙底層(PHY層和MAC層)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)版本為IEEE802.15.1，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作還是由藍(lán)牙小組(SIG)負(fù)責(zé)。RFID是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。RFID技術(shù)的發(fā)展得益于多項(xiàng)技術(shù)的綜合發(fā)展，包括芯片技術(shù)、天線技術(shù)、無(wú)線技術(shù)、電磁傳播技術(shù)、數(shù)據(jù)交換與編碼技術(shù)等。一套典型的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和信息處理系統(tǒng)組成。電子標(biāo)簽與讀寫(xiě)器配合完成對(duì)被識(shí)別對(duì)象的信息采集功能；信息處理系統(tǒng)則根據(jù)需求承擔(dān)相應(yīng)的信息控制和處理工作。
3. 短距離無(wú)線通信的應(yīng)用發(fā)展情況
高速WPAN，目前主要應(yīng)用于連接下一代便攜式消費(fèi)電器和通信設(shè)備。它支持各種高速率的多媒體應(yīng)用、高質(zhì)量聲像配送、多兆字節(jié)音樂(lè)和圖像文檔傳送等。
低速WPAN，主要用于家庭、工廠與倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)化控制，安全監(jiān)視、保健監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)視，軍事行動(dòng)、消防隊(duì)員操作指揮，貨單自動(dòng)更新、庫(kù)存實(shí)時(shí)跟蹤以及游戲和互動(dòng)式玩具等方面的低速應(yīng)用。
根據(jù)工作頻率的不同，RFID系統(tǒng)大體分為中低頻段和高頻段兩類(lèi)，典型的工作頻率為135kHz以下、13.56MHz、433MHz、860MHz～960MHz、2.45GHz和5.8GHz等。不同頻率RFID系統(tǒng)的工作距離不同，應(yīng)用的領(lǐng)域也有差異。低頻段的RFID技術(shù)主要應(yīng)用于動(dòng)物識(shí)別、工廠數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)等領(lǐng)域；13.56MHz的RFID技術(shù)已相對(duì)成熟，并且大部分以IC卡的形式廣泛應(yīng)用于智能交通、門(mén)禁、防偽等多個(gè)領(lǐng)域，工作距離小于1m。較高頻段的433MHzRFID技術(shù)則被美國(guó)國(guó)防部用于物流托盤(pán)追蹤管理；而在RFID技術(shù)中，當(dāng)前研究和推廣的重點(diǎn)是高頻段的860MHz～960MHz的遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽，有效工作距離達(dá)到3～6m，適用于對(duì)物流、供應(yīng)鏈的環(huán)節(jié)進(jìn)行管理；2.45GHz和5.8GHzRFID技術(shù)以有源電子標(biāo)簽的形式應(yīng)用在集裝箱管理、公路收費(fèi)等領(lǐng)域。
在實(shí)際應(yīng)用中，我們還要處理好短距離無(wú)線通信系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關(guān)系，包括與現(xiàn)有固定無(wú)線接入系統(tǒng)、現(xiàn)有蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)以及數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。
摘自：中國(guó)教育裝備采購(gòu)網(wǎng) |
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