常見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)近距離無(wú)線通信技術(shù)解析
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當(dāng)下,帶有物聯(lián)網(wǎng)元素的智能手表、智能手環(huán)以及智能家居等產(chǎn)品已經(jīng)越來(lái)越多的滲透到我們的生活當(dāng)中,這些設(shè)備都是物聯(lián)網(wǎng)中的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。那么物聯(lián)網(wǎng)中常見(jiàn)的近距離聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有哪些?都有哪些特點(diǎn)?
物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)核心為C3SD(控制系統(tǒng)、計(jì)算系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、感知系統(tǒng)和數(shù)據(jù)海)。從技術(shù)上來(lái)說(shuō),物聯(lián)網(wǎng)可以分為三層:傳感層、通信層和應(yīng)用層。在通信層中,需要將這些數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行安全可靠地通信和傳輸,除了有線傳輸,就是無(wú)線傳輸,在無(wú)線傳輸系統(tǒng)中,短距離無(wú)線傳輸技術(shù)成為了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的一個(gè)重要分支。
無(wú)線通信是指利用電磁波信號(hào)在空間傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式,包括固定體之間的無(wú)線通信和移動(dòng)通信兩大部分。一般意義上,只要通信收發(fā)雙方通過(guò)無(wú)線電波傳輸信息,單跳傳輸距離限制在較短(通常最遠(yuǎn)為數(shù)百米)的范圍內(nèi),就可以稱(chēng)為近距離無(wú)線通信。
近距離無(wú)線通信的技術(shù)特征包括:1、無(wú)線發(fā)射功率在µW到100mW量級(jí);2、通信距離在幾厘米到幾百米;3、使用全向天線和線路板天線;4、應(yīng)用場(chǎng)景多,特別是頻率資源稀缺情況;5、不需要申請(qǐng)頻率資源使用許可證;6、無(wú)中心,自組網(wǎng);7、電池供電。
圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)
目前,物聯(lián)網(wǎng)中使用較廣泛的近距離無(wú)線通信技術(shù)有無(wú)線局域網(wǎng)802.11(Wi-Fi)、藍(lán)牙(Bluetooth)和紅外數(shù)據(jù)傳輸(IrDA),比較有發(fā)展?jié)摿Φ臒o(wú)線通信技術(shù)有:ZigBee、NFC、超寬頻(Ultra WideBand)、DECT等。
每一種近距離無(wú)線通信技術(shù)的立足點(diǎn)或是基于速度、距離、耗電量的特殊要求,也可能是著眼于功能的擴(kuò)充性,或是經(jīng)濟(jì)行比較好,接下來(lái)電子發(fā)燒友小編就對(duì)這些近距離無(wú)線通信技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用做詳細(xì)介紹。
1、 Wi-Fi
Wi-Fi是一種允許電子設(shè)備連接到一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)的技術(shù),WIFI全稱(chēng)Wireless Fidelity,又稱(chēng)802.11標(biāo)準(zhǔn),通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射頻頻段。連接到無(wú)線局域網(wǎng)通常是有密碼保護(hù)的;但也可是開(kāi)放的,這樣就允許任何在WLAN范圍內(nèi)的設(shè)備可以連接上。無(wú)線保真是一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的品牌,由Wi-Fi聯(lián)盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。
Wi-Fi技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
?。?)無(wú)線電波的覆蓋范圍廣
無(wú)線電波的覆蓋范圍廣,基于藍(lán)牙技術(shù)的電波覆蓋范圍非常小,半徑大約只有50英尺左右 約合15米 ,而Wi-Fi的半徑則可達(dá)300英尺左右 約合100米
?。?)速度快,可靠性高
802.1 lb無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)范是IEEE 802.1 l網(wǎng)絡(luò)規(guī)范的變種,最高帶寬為l1 Mbps,在信號(hào)較弱或有干擾的情況下,帶寬可調(diào)整為5.5Mbps、2Mbps和1Mbps,帶寬的自動(dòng)調(diào)整,有效地保障了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。
WiFi技術(shù)的缺點(diǎn)
移動(dòng)WiFi技術(shù)只能作為特定條移動(dòng)WiFi技術(shù)的應(yīng)用,相對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在其覆蓋的范圍內(nèi),它的信號(hào)會(huì)隨著離節(jié)點(diǎn)距離的增加而減弱,WiFi技術(shù)本身ll Mb/s的傳輸速度有可能因?yàn)榫嚯x的增加到達(dá)終端用戶(hù)的手中只剩1 M 的有效速率,而且無(wú)線信號(hào)容易受到建筑物墻體的阻礙,無(wú)線電波在傳播過(guò)程中遇到障礙物會(huì)發(fā)生不同程度的折射、反射、衍射,使信號(hào)傳播受到干擾,無(wú)線電信號(hào)也容易受到同頻率電波的干擾和雷電天氣等的影響。
WiFi網(wǎng)絡(luò)由于不需要顯式地申請(qǐng)就可以使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的頻率,因而網(wǎng)絡(luò)容易飽和而且易受到攻擊。WiFi網(wǎng)絡(luò)的安全性差強(qiáng)人意。802.1 1提供了一種名為WEP的加密算法,它對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和主機(jī)設(shè)備之間無(wú)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密,防止非法用戶(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行竊聽(tīng)、攻擊和入侵。但由于WiFi天生缺少有線網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)的保護(hù),而且也不像要訪問(wèn)有線網(wǎng)絡(luò)之前必須先連接網(wǎng)絡(luò),如果網(wǎng)絡(luò)未受保護(hù),只要處于信號(hào)覆蓋范圍內(nèi),只需通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡別人就可以訪問(wèn)到你的網(wǎng)絡(luò),占用你的帶寬,造成你信息泄露。
Wi-Fi技術(shù)的應(yīng)用
WLAN未來(lái)最具潛力的應(yīng)用將主要在SOHO、家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及不便安裝電纜的建筑物或場(chǎng)所。目前這一技術(shù)的用戶(hù)主要來(lái)自機(jī)場(chǎng)、酒店、商場(chǎng)等公共熱點(diǎn)場(chǎng)所。Wi-Fi技術(shù)可將Wi-Fi與基于XML或Java的Web服務(wù)融合起來(lái),可以大幅度減少企業(yè)的成本。例如企業(yè)選擇在每一層樓或每一個(gè)部門(mén)配備802.11b的接入點(diǎn),而不是采用電纜線把整幢建筑物連接起來(lái)。這樣一來(lái),可以節(jié)省大量鋪設(shè)電纜所需花費(fèi)的資金。