短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展與應用

短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的范圍很廣，在一般意義上，只要通信收發(fā)雙方通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波傳輸信息，并且傳輸距離限制在較短的范圍內，通常是幾十米以?xún)�，就可以稱(chēng)為短距離無(wú)線(xiàn)通信。

　　1. 短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的特征

　　首先，低成本是短距離無(wú)線(xiàn)通信的客觀(guān)要求，因為各種通信終端的產(chǎn)銷(xiāo)量都很大，要提供終端間的直通能力，沒(méi)有足夠低的成本是很難推廣的。
　
　　其次，低功耗是相對其它無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)而言的一個(gè)特點(diǎn)，這與其通信距離短這個(gè)先天特點(diǎn)密切相關(guān)，由于傳播距離近，遇到障礙物的幾率也小，發(fā)射功率普遍都很低，通常在1毫瓦量級。

　　最后，對等通信是短距離無(wú)線(xiàn)通信的重要特征，有別于基于網(wǎng)絡(luò )基礎設施的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。終端之間對等通信，無(wú)須網(wǎng)絡(luò )設備進(jìn)行中轉，因此空中接口設計和高層協(xié)議都相對比較簡(jiǎn)單，無(wú)線(xiàn)資源的管理通常采用競爭的方式(如載波偵聽(tīng))。

　　2. 主流的短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)

　　目前幾種主流的短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)包括：高速WPAN技術(shù)；UBW高速無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，包括MB-OFDM、DS-UWB；WirelessUSB技術(shù)，WirelessUSB是一個(gè)全新無(wú)線(xiàn)傳輸標準，可提供簡(jiǎn)單、可靠的低成本無(wú)線(xiàn)解決方案，幫助用戶(hù)實(shí)現無(wú)線(xiàn)功能。此外，還有低速WPAN技術(shù)和IEEE802.15.4/Zigbee，ZigBee是一種低速短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。它的出發(fā)點(diǎn)是希望發(fā)展一種拓展性強、易建的低成本無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，強調低耗電、雙向傳輸和感應功能等特色。ZigBeePHY和MAC層由IEEE802.15.4標準定義。IEEE802.15.4a是作為802.15.4的一個(gè)補充，其物理層的標準可能采用低速UWB技術(shù)。藍牙底層(PHY層和MAC層)協(xié)議的標準版本為IEEE802.15.1，大多數標準的制訂工作還是由藍牙小組(SIG)負責。RFID是一種非接觸的自動(dòng)識別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性實(shí)現對被識別物體的自動(dòng)識別。RFID技術(shù)的發(fā)展得益于多項技術(shù)的綜合發(fā)展，包括芯片技術(shù)、天線(xiàn)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)技術(shù)、電磁傳播技術(shù)、數據交換與編碼技術(shù)等。一套典型的RFID系統由電子標簽、讀寫(xiě)器和信息處理系統組成。電子標簽與讀寫(xiě)器配合完成對被識別對象的信息采集功能；信息處理系統則根據需求承擔相應的信息控制和處理工作。

　　3. 短距離無(wú)線(xiàn)通信的應用發(fā)展情況

　　高速WPAN，目前主要應用于連接下一代便攜式消費電器和通信設備。它支持各種高速率的多媒體應用、高質(zhì)量聲像配送、多兆字節音樂(lè )和圖像文檔傳送等。

　　低速WPAN，主要用于家庭、工廠(chǎng)與倉庫的自動(dòng)化控制，安全監視、保健監視、環(huán)境監視，軍事行動(dòng)、消防隊員操作指揮，貨單自動(dòng)更新、庫存實(shí)時(shí)跟蹤以及游戲和互動(dòng)式玩具等方面的低速應用。

　　根據工作頻率的不同，RFID系統大體分為中低頻段和高頻段兩類(lèi)，典型的工作頻率為135kHz以下、13.56MHz、433MHz、860MHz～960MHz、2.45GHz和5.8GHz等。不同頻率RFID系統的工作距離不同，應用的領(lǐng)域也有差異。低頻段的RFID技術(shù)主要應用于動(dòng)物識別、工廠(chǎng)數據自動(dòng)采集系統等領(lǐng)域；13.56MHz的RFID技術(shù)已相對成熟，并且大部分以IC卡的形式廣泛應用于智能交通、門(mén)禁、防偽等多個(gè)領(lǐng)域，工作距離小于1m。較高頻段的433MHzRFID技術(shù)則被美國國防部用于物流托盤(pán)追蹤管理；而在RFID技術(shù)中，當前研究和推廣的重點(diǎn)是高頻段的860MHz～960MHz的遠距離電子標簽，有效工作距離達到3～6m，適用于對物流、供應鏈的環(huán)節進(jìn)行管理；2.45GHz和5.8GHzRFID技術(shù)以有源電子標簽的形式應用在集裝箱管理、公路收費等領(lǐng)域。

　　在實(shí)際應用中，我們還要處理好短距離無(wú)線(xiàn)通信系統與其他系統的關(guān)系，包括與現有固定無(wú)線(xiàn)接入系統、現有蜂窩移動(dòng)通信系統以及數字家庭網(wǎng)絡(luò )的關(guān)系。