短距离无线通信技术简介

目前使用较广泛的近距无线通信技术是蓝牙、IEEE802.11（Wi-Fi）、IrDA、ZigBee、超宽带（Ultra Wide Band，UWB）、短距通信（NFC）和RFID等。它们都各自具有其应用上的特点，在传输速度、距离、耗电量等方面的要求不同，或着眼于功能的扩充性，或符合某些单一应用的特别要求或建立竞争技术的差异化等。但是还没有一种技术可以完美到足以满足物联网的所有需求。

1.蓝牙技术

蓝牙是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距离无线接口，将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段，提供1Mbit/s的传输速率和10m的传输距离。有了蓝牙接口能够实现移动电话、计算机、数码相机、摄像机、打印机、传真机和掌上电脑等无线连通，不必为找不到连接线而烦恼。

2.Wi-Fi（无线高保真）

Wi-Fi也是一种无线通信协议，正式名称是IEEE 802.11b，与蓝牙一样，同属于短距离无线通信技术。Wi-Fi传输速率最高可达11Mbit/s。通信距离可达100m左右。Wi-Fi是以太网的一种无线扩展，主要用于互联网的无线接入。Wi-Fi手机的传输速率大约在2Mbit/s左右，理论最高传输速率可以达到11Mbit/s，这一速率大大超出了普通家用型有线宽带。同时，Wi-Fi手机可以实现VoIP网络电话功能，用户只要身在机场、酒店、餐厅、办公场所等任何Wi-Fi覆盖区域内，均可以免费或以低廉资费拨打国内或国际长途电话。

3.IrDA

IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网（PAN）的技术。它是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其他物体阻隔，因而该技术只能用于2台（非多台）设备之间的连接。而蓝牙就没有此限制，且不受墙壁的阻隔。通信距离一般在0～1m之间，传输速率最快可达16Mbit/s，通信介质为波长900nm左右的近红外线。其传输具备小角度（30°锥角以内）、短距离、直线数据传输、保密性强、传输速率较高的特点，适于传输大容量的文件和多媒体数据。大部分的PDA及许多手机、笔记本电脑、打印机等产品都支持IrDA。

4.ZigBee技术

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。ZigBee是部署无线传感器网络的新技术。ZigBee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时，通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴，达到交换信息的目的。借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。它使用2.4GHz波段，采用跳频技术。与蓝牙相比，ZigBee更简单、速率更慢、功率及费用也更低。它的基本速率是250kbit/s，当降低到28kbit/s时，传输范围可扩大到134m，并获得更高的可靠性。另外，它可与254个节点联网。ZigBee可以比蓝牙更好地支持游戏、消费电子、仪器和家庭自动化应用。(www.xing528.com)

5.UWB技术

超宽带技术（UWB）是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用ns级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB技术具有系统复杂度低、发射信号功率谱密度低、对信道衰落不敏感、低截获能力、定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入，非常适于建立一个高效的无线局域网（LAN）或无线个域网（WPAN）。UWB主要应用在小范围，高分辨率，能够穿透墙壁、地面和身体的雷达和图像系统中。除此之外，这种新技术适用于对速率要求非常高（大于100Mbit/s）的LAN或PAN。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。

6.NFC技术

NFC（Near Field Communication，近距离通信）是由飞利浦、诺基亚和索尼主推的一种类似于RFID（非接触式射频识别）的短距离无线通信技术标准。和RFID不同，NFC采用了双向的识别和连接。在20cm距离内工作于13.56MHz频率范围。NFC最初仅仅是遥控识别和网络技术的合并，但现在已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络，为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi设备提供一个“虚拟连接”，使电子设备可以在短距离范围进行通信。NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚，不用再听到各种电子杂音。NFC通过在单一设备上组合所有的身份识别应用和服务，帮助解决记忆多个密码的麻烦，同时也保证了数据的安全保护。有了NFC，多个设备如数码相机、PDA、机顶盒、计算机、手机等之间的无线互连，彼此交换数据或服务都将有可能实现。此外NFC还可以将其他类型无线通信（如Wi-Fi和蓝牙）“加速”，实现更快和更远距离的数据传输。每个电子设备都有自己的专用应用菜单，而NFC可以创建快速安全的连接，而无须在众多接口的菜单中进行选择。与知名的蓝牙等短距离无线通信标准不同的是，NFC的作用距离进一步缩短且不像蓝牙那样需要有对应的加密设备。同样，构建Wi-Fi家族无线网络需要多台具有无线网卡的计算机、打印机和其他设备。除此之外，还得有一定技术的专业人员才能胜任这一工作。而NFC被置入接入点之后，只要将其中两个靠近就可以实现交流，比配置Wi-Fi连接容易得多。

7.RFID

RFID又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无须识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频识别标签是目前射频识别技术的关键。射频识别标签可存储一定容量的信息并具有一定的信息处理功能，读写设备可通过无线电信号以一定的数据传输率与标签交换信息，作用距离可根据采用的技术从几厘米到几百米不等。

识别标签的外形尺寸主要由天线决定，而天线又取决于工作频率和对作用距离的要求。目前有4种频率的标签在使用中比较常见。它们是按照无线电频率划分：低频标签（125或134.2kHz）、高频标签（13.56MHz）、超高频标签（868～956MHz）以及微波标签（2.45GHz）。由于目前尚未制定出针对超高频标签使用的全球规范，所以此类标签还不能够在全球统一使用。而超高频标签的应用目前也最受人们的关注，此类标签主要应用在物流领域。频率越高，作用距离就越大，数据传输速率也就越高，识别标签的外形尺寸就可以做得更小，但成本也就越高。目前面向消费者的识别标签外形尺寸需求一般以信用卡或商品条形码为准。

RFID广泛应用于钞票及产品防伪技术、身份证、通行证（包括门票）、电子收费系统、家畜或野生动物识别、病人识别及电子病历、物流管理，RFID技术可以实现从商品设计、原材料采购、半成品与制成品之生产、运输、仓储、配送、销售，甚至退货处理与售后服务等所有供应链环节的即时监控，准确掌握产品相关资讯，诸如各类生产商、生产时间、地点、颜色、尺寸、数量、到达地、接收者等。