短距离无线通信技术的发展与应用

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短距离无线通信技术的发展与应用

(2006-08-03 08:41:36)

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

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；UBW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802.15.4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。

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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。

在实际应用中，我们还要处理好短距离无线通信系统与其他系统的关系，包括与现有固定无线接入系统、现有蜂窝移动通信系统以及数字家庭网络的关系。