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常见无线通信(数据)传输技术 你知道哪些

2018年04月23日 11:32 网络整理 作者:工程师3 用户评论(0

近年来,随着电子技术、计算机技术的发展,无线通信技术蓬勃发展,出现了各种标准的无线数据传输标准,它们各有其优缺点和不同的应用场合,本文将目前应用的、无线通信种类进行了分析对比,方便大家参考了解。

一、无线通信(数据)传输方式及技术原理

无线通信是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。无线通信技术自身有很多优点,成本较低,无线通信技术不必建立物理线路,更不用大量的人力去铺设电缆,而且无线通信技术不受工业环境的限制,对抗环境的变化能力较强,故障诊断也较为容易,相对于传统的有线通信的设置与维修,无线网络的维修可以通过远程诊断完成,更加便捷;扩展性强,当网络需要扩展时,无线通信不需要扩展布线;灵活性强,无线网络不受环境地形等限制,而且在使用环境发生变化时,无线网络只需要做很少的调整,就能适应新环境的要求。

常见无线通信(数据)传输技术 你知道哪些

常见的无线通信(数据)传输方式及技术分为两种:“近距离无线通信技术”和“远距离无线传输技术”。

1. 近距离无线通信技术

短(近)距离无线通信技术是指通信双方通过无线电波传输数据,并且传输距离在较近的范围内,其应用范围非常广泛。近年来,应用较为广泛及具有较好发展前景的短距离无线通信标准有:Zig-Bee、蓝牙(Bluetooth)、无线宽带(Wi-Fi)、超宽带(UWB)和近场通信(NFC)。

常见无线通信(数据)传输技术 你知道哪些

(1) Zig-Bee

Zig-Bee是基于IEEE802.15.4标准而建立的一种短距离、低功耗的无线通信技术。Zig-Bee来源于蜜蜂群的通信方式,由于蜜蜂(Bee)是靠飞翔和‘嗡嗡’(Zig)地抖动翅膀的来与同伴确定食物源的方向、位置和距离等信息,从而构成了蜂群的通信网络。其特点是距离近,其通常传输距离是10-100m;低功耗,在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个终端工作6-24个月,甚至更长;其成本,Zig-Bee免协议费,芯片价格便宜;低速率,通Zig-Bee常工作在20-250kbps的较低速率;短时延,Zig-Bee的响应速度较快等。主要适用于家庭和楼宇控制、工业现场自动化控制、农业信息收集与控制、公共场所信息检测与控制、智能型标签等领域,可以嵌入各种设备。

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(2) 蓝牙(Bluetooth)

能够在10米的半径范围内实现点对点或一点对多点的无线数据和声音传输,其数据传输带宽可达1Mbps通讯介质为频率在2.402GHz到2.480GHz之间的电磁波。蓝牙技术可以广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备,如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等,实现各类设备之间随时随地进行通信。

蓝牙技术被广泛应用于无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等领域,蓝牙目前存在的主要问题是芯片大小和价格较高;抗干扰能力较弱。

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(3) 无线宽带(Wi-Fi)

它是一种基于802.11协议的无线局域网接入技术。(Wi-Fi)技术突出的优势在于它有较广的局域网覆盖范围,其覆盖半径可达100米左右,相比于蓝牙技术,(Wi-Fi)覆盖范围较广;传输速度非常快,其传输速度可以达到11mbps(802.11b)或者54mbps(802.11.a),适合高速数据传输的业务;无须布线,可以不受布线条件的限制,非常适合移动办公用户的需要。在一些人员密集的地方,比如火车站、汽车站、商场、机场、图书馆、校园等地方设置‘热点’,可以通过高速线路将因特网接入上述场所。用户只需要将支持无线网络的终端设备该区域内,即可高速接入因特网;健康安全,具有WiFi功能的产品发射功率不超过100毫瓦,实际发射功率约60-70毫瓦,与手机、手持式对讲机等通讯设备相比,WiFi产品的辐射更小。

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(4) 超宽带(UWB)

UWB是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,其传输距离通常在10M以内,使用1GHz以上带宽,通信速度可以达到几百兆bit/s以上,UWB的工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz,最小工作频宽为500MHz。

其主要特点是:传输速率高;发射功率低,功耗小;保密性强;UWB通信采用调时序列,能够抗多径衰落;UWB所需要的射频和微波器件很少,可以减小系统的复杂性。由于系UWB统占用的带宽很高,UWB系统可能会干扰现有其他无线通信系统。UWB主要应用在高分辨率“较小范围”能够穿透墙壁“地面等障碍物的雷达和图像系统中。

这种装置可以用来检查楼房、桥梁、道路等工程的混凝土和沥青结构中的缺陷,以及定位地下电缆及其它管线的故障位置,也可用于疾病诊断。另外,在救援、治安防范、消防及医疗、医学图像处理等领域都大有用途。

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(5) NFC

NFC是一种新的近距离无线通信技术,其工作频率为13.56MHz,由13.56MHz的射频识别(RFID)技术发展而来,它与目前广为流行的非接触智能卡ISO14443所采用的频率相同,这就为所有的消费类电子产品提供了一种方便的通讯方式。NFC采用幅移键控(ASK)调制方式,其数据传输速率一般为106kbit/s和424kbit/s三种。NFC的主要优势是:距离近、带宽高、能耗低,与非接触智能卡技术兼容,其在门禁、公交、手机支付等领域有着广阔的应用价值。

常见无线通信(数据)传输技术 你知道哪些

NFC的应用情境基本可以分为以下五类:

A接触-通过,主要应用在会议入场、交通关卡、门禁控制和赛事门票等方面;

B接触-确认/支付,主要应用在手机钱包、移动和公交付费等方面;

C接触-连接,这种应用可以实现2个具有NFC功能的设备实现数据的点对点传输;

D接触-浏览,用户可以通过NFC手机了解和使用系统所能提供的功能和服务;

E下载-接触,通过具有NFC功能的终端设备,使用GPRS/CDMA网络接收或下载相关信息,用于门禁或支付等功能。

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( 发表人:黄飞燕 )

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