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短距离无线通信技术的发展特征与应用

发表日期:2007年4月19日   出处:赛迪网 【编辑录入:飞奔

    短距离无线通信技术的范围很广,在一般意义上,只要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内,通常是几十米以内,就可以称为短距离无线通信。

    短距离无线通信技术的特征

    低成本、低功耗和对等通信,是短距离无线通信技术的三个重要特征和优势。

    首先,低成本是短距离无线通信的客观要求,因为各种通信终端的产销量都很大,要提供终端间的直通能力,没有足够低的成本是很难推广的。

    其次,低功耗是相对其它无线通信技术而言的一个特点,这与其通信距离短这个先天特点密切相关,由于传播距离近,遇到障碍物的几率也小,发射功率普遍都很低,通常在1毫瓦量级。

    最后,对等通信是短距离无线通信的重要特征,有别于基于网络基础设施的无线通信技术。终端之间对等通信,无须网络设备进行中转,因此空中接口设计和高层协议都相对比较简单,无线资源的管理通常采用竞争的方式如载波侦听。

    主流的短距离无线通信技术

    目前几种主流的短距离无线通信技术包括:高速WPAN技术;UWB高速无线通信技术,包括MB-OFDM、DS-UWB;WirelessUSB技术,WirelessUSB是一个全新无线传输标准,可提供简单、可靠的低成本无线解决方案,帮助用户实现无线功能。此外,还有低速WPAN技术和IEEE802.15.4\Zigbee,Zigbee是一种低速短距离无线通信技术。它的出发点是希望发展一种拓展性强、易建的低成本无线网络,强调低耗电、双向传输和感应功能等特色。ZigbeePHY和MAC层由IEEE802.15.4标准定义。IEEE802.15.4a是作为IEEE802.15.4的一个补充,其物理层的标准可能采用低速UWB技术。蓝牙底层PHY层和MAC层协议的标准版本为IEEE802.15.1,大多数标准的制订工作还是由蓝牙小组SIG负责。RFID是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合电感或电磁耦合传输特性实现对被识别物体的自动识别。RFID技术的发展得益于多项技术的综合发展,包括芯片技术、天线技术、无线技术、电磁传播技术、数据交换与编码技术等。一套典型的RFID系统由电子标签、读写器和信息处理系统组成。电子标签与读写器配合完成对被识别对象的信息采集功能;信息处理系统则根据需求承担相应的信息控制和处理工作。

    短距离无线通信的应用发展情况

    高速WPAN,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、高质量声像配送、多兆字节音乐和图像文档传送等。

    低速WPAN,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、消防队员操作指挥,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。

    根据工作频率的不同,RFID系统大体分为中低频段和高频段两类,典型的工作频率为135kHz以下、13.56MHz、433MHz、860MHz~960MHz、2.45GHz和5.8GHz等。不同频率RFID系统的工作距离不同,应用的领域也有差异。低频段的RFID技术主要应用于动物识别、工厂数据自动采集系统等领域;13.56MHz的RFID技术已相对成熟,并且大部分以IC卡的形式广泛应用于智能交通、门禁、防伪等多个领域,工作距离小于1m。较高频段的433MHzRFID技术则被美国国防部用于物流托盘追踪管理;而在RFID技术中,当前研究和推广的重点是高频段的860MHz~960MHz的远距离电子标签,有效工作距离达到3~6m,适用于对物流、供应链的环节进行管理;2.45GHz和5.8GHzRFID技术以有源电子标签的形式应用在集装箱管理、公路收费等领域。

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