无线通信技术.doc

无线通信技术的比较及应用
摘要：随着当今无线通信技术的不断发展，作为用于终端间直接通信的短距离无线通信技术越来越受到人们的青睐。[1]文中介绍了几种现在主流的无线通信技术，主要包括Zigbee，蓝牙，Wifi。比较了几种无线通信的定义和特点，并分析各种技术的应用。
关键字：无线通信，Zigbee，蓝牙，Wifi

Comparison and Application of Wireless Communication Technology
Abstract: With the continuous development of wireless communication technology, short-range wireless communication technology for direct communication between terminals is more and more popular. The article describes several mainstream wireless communication technology, including Zigbee, Bluetooth, Wifi. Compares the definitions and characteristics of several wireless communications, and analyzes the application of various technologies.
Keywords: Wireless communication, Zigbee, Bluetooth, Wifi

1. 无线通信的定义及特点：
所谓的无线通信技术，就是指通信双方之间信息的传输蛀牙是借助无线电波实现，但是传输距离有限，一般情况下，传输距离不会超过几十米。
无限通信技术的特点主要保险在以下几个方面：
1) 低成本。无线通信技术基本要求之一就是成本低廉。对于无线通信技术而言，由于各类通信终端都具有较大的销量，要想达到替身终端间的直通性，增加市场份额以及推广技术的目的，必须要严格控制成本。
2) 低功耗。与其他通信技术相比较，无线通信技术功耗较低，这主要是因为其发射和接收功率导致的。
3) 对等通信。与建立在网络基础设施的通信技术不同的是，无线通信技术属于终端之间进行的具有对等性的通信，由于不经过网络设备节点的中转环节，所以，一般会采取竞争方式管理无线资源。[2]
2.无线技术的比较及应用
无线接入技术与直接接入技术最大的区别就体现在标准上，不同标准适用于不同的范围。无线局域网是诸多无线接入标准中最引人注意的。[3]
2.1 蓝牙技术。所谓蓝牙技术，即一点对多点的无限声音、数据传输技术，其所采用的频段为2.4ghz的ism，最短传输范围为十厘米，最长可达十米，并且在增加传输动力的情况下，可以将传输范围扩展至一百米。蓝牙的优点主要体现为：可以为多种设备提供支持；可以实现多方位传播 ；安全性高；不受墙壁及公文包传输数据的限制等。在一定意义上讲，蓝牙技术是802.11的有力补充，相比较而言，蓝夜技术的灵活性更为突出，例如，802.11在范围上有所限制，而对于蓝牙而言，只要将其与Lan或Wlan连接，即使全球漫游也不足为奇。
其它还有很多很多，只要现在是要接线的，都有可能会被蓝牙所应用 。蓝牙技术一旦普及，相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击，甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言，蓝牙可能带来 的便利却是可以想象的，各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台，家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线，就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间，只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据，例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查，只要带个PDA，仓库内设有蓝牙基地台，马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总，当然，蓝牙基地台后面有接往Internet，或是以公司专线，或VPN方式连接。另外数字相机拍 完的相片，只要接近笔记型计算机就可以回传，省去记忆卡的插拔，既有计算机外设装置也都可以无线化，无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台，则一支具有蓝牙功能的手机，在家就可以跟居家无线电话一样使用，而且是付居家电话费，在公司则变成自己的办公分机，公司替您付电话费，而在外出时就跟一般行动手机一样使 用，这样真正落实一人一机终生用的理想，这种方式也被人称为三合一电话，即是居家、办公、行动电话三者合一。
2.2 ZigBee技术。ZigBee 是基于IEEE802.15.4标准的近距离无线组网通讯技术，由于蓝牙自身的技术缺陷，从而迫切需要一种传输可靠性强、成本低、功耗低、复杂程度低的无线通讯技术，这就是ZigBee技术。ZigBee技术已经被广泛地应用到各种实际环境中，比如电量数据传输系统、智能家居系统、高压电气设备温度采集系统等等。
Zigbee技术的特点：
1）多频段，多速率。我国使用是ZigBee的ISM频段，频率为2. 4GHz，带宽为5MHz。在IEEE802.15.4中，总共分配了27个信道，采用调频技术
2）传输可靠性强。ZigBee协议的数据链路层采用了CSMA-CA( 载 波监听多路访问/冲突避免) 技术，这种技术是通过基于竞争的仲裁来解决数据传输过程中的冲突，当网络通信量很小时，冲突发生概率很小，网络吞吐量会变得很大，有利于数据的快速传输，使系统传输信息的可靠性得到了提高。
3）网络节点数量大。ZigBee 采用三种不同的拓扑结构:星型、簇状性和网状性。每种拓扑结构中的主节点最多可以管理254个子节点，同时主节点也可以由上一层的节点管理，可以组成大约65000个节点的大型网络，这是其它短距离无线网络技术无法媲及的优势。
4）传输功耗低、成本低。ZigBee 协议栈实现相对比较简单，每当网络开 始运行时，协调器完成网络的启动和配置任务之后，协调器的工作会和路由器做的工作一样，可以间隔一定时间供电。而终端设备只有工作时才被唤醒，其他情况下处于睡眠状态。
5）传输安全性高。ZigBee技术采用了无安全设定、使用 ACL 防止 非法获取数据、128比特 AES分级的三级安全性策略，这样对所传输的数据信息进行加密处理安全性很高。
6）自配置灵活。网路自愈能力是指网路在工作过程中，如果发现一个路径无法连接上，路由会根据已经设定好的路由规则，避开已经发生故障的路径，而寻找新的路径，直到数据到达目标节点才结束。[4]
2.3 WIFI技术。WIFI技术是当前流行的一种无线局域网技术，又称802.11标准，是IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准，具有覆盖范围广、可靠性高、传输速度快、有效距离长等特点，工作频段为2.4GHz。
WIFI技术的特点:
1）建设方便。因为WIFI是无线技术，所以组建网络时免去了布线工作，只需要一个或者多个无限AP，就可以满足一定范围的上网需求。
2）覆盖范围广。无线电波的覆盖范围能够满足企业生产的需求。在开放性区域，WIFI 的通信距离可达305m。
3）传输速度快。WIFI传输的无线通信质量不是很好，但传输速度快。
4）业务可集成。WIFI技术在OSI参考模型的数据链路层上与以太网完全一致，所以可以利用已有的有线资源来，迅速部署无线网络。
5）健康安全。IEEE802.11实际发射功率约60~70毫瓦，而WIFI无线网络使用方式并非像手机直接接入人体，对人体的辐射较小，使用起来应该是绝对安全的。[5]
3结语
对于所有的无线通信方式，都会有自己的特点。随着当今时代的发展，无限通信技术在生活中的应用也逐渐广泛，在不久的将来，物联网的实现对于无线通信技术更是一个机遇和挑战。

参考文献：
[1]陈焕，烦铠，汪正祥 ZigBee与其他短距离无线通信技术比较及应用，上海工业自动化仪表研究所.2015.05.048
[2]齐亚芝，姚杰 短距离无线通信技术的应用及其比较 技术应用.2011.07
[3]杨博，王磊，杨创业 我国无限通信技术的发展和应用研究 网络通讯与安全 2010[18]
[4]梁德胜 短距离无线通信及USB接口系统的研究设计 西北工业大学 2005
[5]唐思敏 WIFI技术及其应用的研究 研究与讨论.2009.10
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