短距离无线通讯技术有哪些

无线通讯技术曾经在市场上腾飞，由于它为电子设施和网络提供了便利和灵敏性，并且其装置不须要低廉的电缆和布线。军事、工业、农业、家电等诸多行业都须要经常使用无线通讯技术。每个行业因其用途和环境而须要不同的技术个性。

短距离无线通讯技术

短距离无线通讯技术是一种远程节点在极短距离内衔接的网络协定。短距离无线电通讯可以最大限制地增加功耗、体积、热量和老本。它还具有宽泛的场景、技术和要求，使其成为商业楼宇智能化、高密度温室传感和住宅动力监控的理想处置方案。大少数都是以小型、低老本IC或完整插件模块的方式成功的。本文将短距离无线通讯技术定义为在本地交互范围内提供无线衔接的系统，并将其分为以下类型。

1、蓝牙

蓝牙是一种基于IEEE802.5.1规范的短距离无线通讯技术，其功耗比WiFi低。蓝牙最后设计用于从团体计算机到鼠标、键盘、打印机、手机、耳机、团体数字助理等中心设施的数据传输。关于这些类型的运行，蓝牙称为WPAN(无线团体局域网)。蓝牙经常使用星形网络拓扑，准许最多七个设施的繁难网络与单个接入点启动通讯。

蓝牙上班在2.4HzISM频段，并经常使用GFSK、差分DQPSK或(8DPSK)跳频扩频启动调制。GFSK的总基本数据速率为1mbit/s、DQPSK2mbits/s和3mbits/s关于8DPSK，还有3个功率级别：0dBm(1mW)、4dBm(2.5mW)和20dBm(100mW)，这基本上选择了规范距离在十米左右，最大功率在100米以上，门路明晰。

Wi-fi是一种基于IEEE802.11系列规范的短距离无线通讯技术。它通罕用于PC笔记本电脑和台式机、智能电视、智能手机、无人机、智能音箱、打印机和汽车。Wi-Fi频段具有相当高的排汇率，最适宜眼帘经常使用。许多经常出现的阻碍物，例如墙壁、家用电器等，或者会大大增加范围。但是，它也有助于增加不同网络之间的搅扰。

IEEE802.11a上班频率为5GHz，最大数据速率为54Mbps。IEEE802.11b和IEEE802.11g上班频率为2.4GHz，最大数据传输速率区分为11Mbps和54Mbps。此外，还有多种不同的无线频率范围可用于WiFi通讯：900MHz、2.4GHz、5GHz、5.9GHz和60GHz频段。每个范围分为多个通道。每个国度对准许的渠道都有自己的规则。ISM频段范围也被宽泛经常使用。

Wi-Fi嵌入式模块可与任何左近的基站互操作，并具有高达300英尺的规范Wi-Fi范围和高吞吐量。这局部对消了Wi-Fi的额外性能复杂性以及更耗电的协定的额外老本，使其成为向现有网络参与设施的理想选用。只有确保预备方案蕴含少量资源，以便常年治理多个身份验证设置。

ZigBee是一种基于IEEE802.15.4的短距离无线通讯协定。它用于创立具有低功耗和小型数字无线电的PAN，这些无线电比蓝牙或Wi-Fi等其余无线个域网(Wpan)更廉价，可用于家庭智能化和医疗设施数据搜集。运行包括交通治理系统、无线灯开关、带家用显示器的电表以及其余须要短距离、低速率无线数据传输的设施。综上所述，Zigbee是一种低功耗、低数据速率、近距离(即团体区域)无线网络。

该规范在2.4至2.4835GHz(环球)、902至928MHz(美国和澳大利亚)和868至868.6MHz(欧洲)的免容许ISM频段运转。这16个通道调配在2.4GHz频段，距离5MHz，但每个通道仅经常使用2MHz带宽。该无线电经常使用间接序列扩频编码。数字流将其治理到调制器中。BPSK在868和915MHz频段运转，OQPSK在2.4GHz频段运转，每个符号传输2位。

2.4GHz频段的原始无线数据速率为每通道250kbit/s，915MHz频段为每通道40kbit/s，868MHz频段为每通道20kbit/s。关于室内运行，2.4GHz传输范围为10-20米。

4、超宽带

超宽带(UWB)是WiMedia联盟定义的短距离无线电通讯技术规范。它可以应用超低功耗防止在3.1~10.6GHZ指定频段内的搅扰，启动短距离、高带宽通讯。最大通讯距离约为十米。在大少数运行中，范围小于几米。频段被划分为多个528-mhz宽的通道。数据速率范围为53mbits/s至480mbits/s。UWB重要为电视、相机、笔记本电脑等提供高速数据衔接。最近的运行集中在传感器数据搜集、跟踪运行和准确定位。与扩频不同，UWB的传输方式不会影响传统窄带和同一频段内的载波传输。

5、红外(IR)

红外无线驳回低频、无法见光衔接，而不是无线电。重要波长范围为850～940μm。发射器驳回红外发光二极管，接纳器驳回二极管光电探测器和加大器。光波通罕用高频信号启动调制，而后对高频信号启动编码和调制以启动传输。

IrDA是一个独自的数据传输规范。红外数据协会保养其规范。参与速率范围为9.6～115.2kbits/s，包括4mbits/s、16mbits/s、96mbits/s、512mbits/s～1gbit/s。5和10gbit/s速率的新规范正在开发中，范围小于一米。

IR有几个重要好处。首先，由于它是光而不是无线电波，因此不易遭就任何方式的无线电搅扰。其次，它的信号很难被阻拦或诈骗，因此安保性很高。

红外光谱曾经宽泛运行于打印机、笔记本电脑和相机。它已很大水平上被蓝牙、Wi-Fi和其余短距离无线通讯技术所取代。目前生产类遥控器中仍普遍驳回射频遥控。

6、IEEE802.15.4

IEEE802.15.4的创立是为了支持点对点链路和无线传感器网络。多种无线规范经常使用802.15.4规范作为PHY/MAC基础

该规范定义了3个基本频率距离。最罕用的频段是环球2.4GHzISM频段。基本数据速率为250kbits/s。另一个范围是美国的902-928MHZISM频段(10频道)。数据速率为40kbits/s或250kbits/s。

一切3个范围都经常使用带有BPSK或偏移QPSK的DSSS调制。最小定义功率电平为-3dBm(0.5mW)。0dbm是宽泛经常使用的功率电平。20dbm级别用于远程运行，其典型范围不超越10米。

7、IEEE802.22

IEEE802.22规范，也称为无线区域网络(WRAN)规范，是最新的IEEE无线规范之一。它设计用于在未经容许的状况下在未经常使用的广播电视频道(称为空白空间)上经常使用。6MHZ通道的频率范围为470MHZ至698MHZ。但是，该规范尚未被普遍驳回。空白无线电经常使用专有协定和无线规范。

802.22无线电应满足严厉的要求，并发现因潜在搅扰电视台而未经常使用的频道。无线电经常使用频率灵敏的电路来扫描未经常使用的信道并监听潜在的搅扰信号。基站与多个固定位置的用户启动喷射状通讯，以取得互联网接入或其余服务。

该规范提供足够的频谱效率，以满足多个用户通道的需求，下载速度高达1.5Mbit/s，上行速度高达384kbit/s。每个6MHz通道的最大数据速率在18至22mbits/s之间。22的最大好处是它同时经常使用VHF和低频UHF频率，并且可以提供十分长距离的衔接。最大准许有效全向辐射功率(EIRP)为4W，基站范围可达100公里(近60英里)。

8、ISM频段

最罕用的ISM频段是2.4至2.483GHz，用于Wi-Fi、无绳电话、蓝牙、802.15.4无线电等。第二个最盛行的频段是902-928-mhz频段。

其余宽泛经常使用的ISM频率包括用于RKE运行和车库门开启的315MHz以及用于远程温度监控的433MHz。其余不太罕用的频率有13.56MHz、27MHz和72MHz。

9、近场通讯

近场通讯(NFC)是一种超短距离无线通讯技术，重要用于相似运行和安保支付买卖。它的最大范围约为20厘米，典型衔接距离为4至5厘米。如此短的距离提高了衔接安保性，而且衔接安保性也是加密的。许多智能手机都具有NFC性能，指标是成功NFC支付系统，让生产者可以用手机点击支付。

NFC经常使用13.56MHz的ISM治理频率。在此较低频率下，发射环路天线和接纳环路天线。传输是经过信号的磁场而不是随同的电场启动的。

NFC还用于读取标签。无电源标签将射频信号转换为直流电源，为处置器和存储器提供特定于运行的信息。许多NFC收发器芯片可用于成功新的运行，并且存在多种规范。

10、射频识别

射频识别(RFID)重要用于识别、定位、跟踪和治理库存。左近的浏览器发送高功率射频信号为无源标签供电，而后读取标签内存中存储的数据。

RFID标签扁平、廉价、小，可以贴在任何须要识别或监控的物品上。在某些运行中，它们取代了条形码。RFID驳回13.56MHz的ISM频率，但也经常使用其余频率，包括125kHz、134.5kHz以及902-928MHz范围内的频率。存在各种ISO/IEC规范。

11、6 LoWPAN

6LoWPAN是指低功耗无线PAN中的IPv6协定。它由ITEF开发，提供了一种经过低功耗无线网状网络和点对点链路传输IPv4和IPv6互联网协定的方法。RFC4944还准许在最小的远程设施上实施物联网。该协定为802.15.4无线电提供封装和标头紧缩例程。

Z-wave是一种短距离无线网状网络技术，最多可容纳232个节点。在美国和加拿大，无线收发器在ISM频段(908.42MHz)运转，但依据国度法规经常使用其余频率。调制方式为GFSK。数据速率包括9600位/秒和40位/秒。在自在空间条件下，距离可达30米。穿透墙壁的范围要短得多。Z-wave的重要运行是恒温器、门锁、家庭智能化、照明、烟雾探测器、安防和其余家用电器。

短距离无线通讯技术的典型运行

无线是简直一切新产品的一个繁难且低老本的补充，它还可以提高便利性、性能或营销。

家庭

家用生产电子产品充溢了无线性能。简直一切文娱产品都有红外遥控器。动力计量和硬件监督器、远程温度计、无线恒温器和其余天气监督器、安保系统、车库门开启器、智能停车传感器也衔接到无线网络。简直每个家庭都有Wi-Fi衔接。

商业

无线温湿度监测、照明控制和无线恒温器罕用于商业运行。一些视频监控摄像机经常使用无线而不是同轴电缆。手机无线支付系统有望彻底扭转商业。

行业

业界有线衔接逐渐被无线取代。流量、湿度、温度和压力的远程监控是经常出现的运行。机器人、工业流程和机床的无线控制提高了工业环境的便利性并促成了经济开展。M2M技术为汽车定位(GPS)和监控智能售货机等许多运行关上了大门。物联网重要是无线的。射频识别技术使得追踪和定位简直任何物品变得愈加容易。

总之，这些短距离无线通讯技术在不同的运行场景中具有各自的好处和特点，可以依据详细的需求选用适宜的技术启动运行。