物聯網無線通信技術標準對比

IrDA（InfraredDataAssociation）是點對點的數據傳輸協議，通信距離一般在0到1米之間，傳輸速率最快可達16Mbps，通信介質為波長900納米左右的近紅外線。其傳輸具備小角度（30度錐角以內），短距離，直線數據傳輸，保密性強，傳輸速率較高的特點，適于傳輸大容量的文件和多媒體數據。并且無需申請頻率的使用權，成本低廉。IrDA已被全球范圍內的眾多廠商采用，目前主流的軟硬件平臺均提供對它的支持。

IrDA的不足在于它是一種視距傳輸，2個相互通信的設備之間必須對準，中間不能被其他物體阻隔，因而只適用于2臺（非多臺）設備之間的連接。

Bluetooth是1998年5月，東芝、愛立信、IBM、Intel和諾基亞共同提出該技術標準。它能夠在10米的半徑范圍內實現單點對多點的無線數據和聲音傳輸，數據傳輸帶寬可達1Mbps。Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴展技術，通信介質為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。一臺Bluetooth設備可同時與七臺Bluetooth設備建立連接，在有效范圍內可越過障礙物進行連接，沒有特別的通信視角和方向要求。此外，Bluetooth還具備功耗低、通信安全性好、支持語音傳輸、組網簡單等特點。

但Bluetooth同時存在植入成本高、通信對象少、通信速率較低和技術不夠成熟的問題，它的發展與普及尚需經過市場的磨煉，其自身的技術也有待于不斷完善和提高。

802.11Wi-Fi（Wireless Fidelity）即無線保真技術是另一種目前流行的技術。它使用的是2.4GHz附近的頻段。Wi-Fi基于IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g和IEEE802.11n。不僅傳輸的有效距離很長，而且速率還高達上百兆，與各種802.11DSSS設備兼容。目前最新的交換機能把Wi-Fi無線網絡從接近100米的通信距離擴大到約6.5公里。另外，使用Wi-Fi的門檻較低。廠商只要在機場、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設置“熱點”，并通過高速線路即可接入因特網。

紫蜂（ZigBee）技術，新一代的無線傳感器網絡將采用802.15.4（Zig.Bee）協議。ZigBee是一種供廉價的固定、便攜或移動設備使用的極低復雜度、成本和功耗的低速率無線連接技術，主要適合于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入在各種設備中，同時支持地理定位功能。

Zigbee技術的特點主要有：

（1）低速率

ZigBee工作在20~250kbps的較低速率，分別提供250kbps（2.4GHz）、40kbps（915MHz1）和20kbps（868MHz）I~原始數據吞吐率，滿足低速率傳輸數據的應用需求。

（2）低時延

ZigBee的響應速度較快，一般從睡眠轉入工作狀態只需15ms節點連接進入網絡只需30ms，進一步節省了電能。相比較，藍牙需要-10s，Wi—Fi則需要3s。

（3）低功耗、實現簡單

設備可以在電池的驅動下運行數月甚至數年。低功耗意味著較高的可靠性和可維護性，更適合體積小的大量日常應用。

（4）低成本

對用戶來說，低成本意味著較低的設備費用、安裝費用和維護費用。ZigBee設備可以在標準電池供電的條件下（低成本）-r作，而不需要任何重換電池或充電操作（低成本、易安裝）。

（5）網絡容量高

ZigBee通過使用IEEE 802.15.4標準的PHY和MAC層，支持幾乎任意數目的設備，這對于大規模傳感器陣列和控制尤其重要。

ZigBee技術的應用范圍非常廣泛，其中包括智能建筑、軍事領域、工業自動化、醫療設備、智能家居及各種監察系統等。ZigBee技術彌補了低成本、低功耗和低速率無線通信市場的空缺，其成功的關鍵在于豐富而便捷的應用，而不是技術本身。

RFID（Radio Frequency Identification），即射頻識別，俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。RFID由標簽（Tag）、解讀器（Reader）和天線（Antenna）三個基本要素組成。其基本工作原理并不復雜，標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（PassiveTag，無源標簽或被動標簽），或者主動發送某一頻率的信號（ActiveTag，有源標簽或主動標簽）。解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。

RFID可被廣泛應用于安全防偽、工商業自動化、財產保護、物流業、車輛跟蹤、停車場和高速公路的不停車收費系統等。從行業上講，RFID將滲透到包括汽車、醫藥、食品、交通運輸、能源、軍工、動物管理以及人事管理等各個領域。然而，由于成本、標準等問題的局限，RFID技術和應用環境還很不成熟。主要表現在：制造技術較為復雜，智能標簽的生產成本相對過高；標準尚未統一，最大的市場尚無法啟動；應用環境和解決方案還不夠成熟，安全性將接受很大考驗。

UWB（Ultra Wideband）即超寬帶技術。UWB起源于20世紀50年代末，此前主要作為軍事技術在雷達等通信設備中使用。隨著無線通信的飛速發展，人們對高速無線通信提出了更高的要求，超寬帶技術又被重新提出，并備受關注。與當前流行的短距離無線通信技術相比，UWB具有巨大的數據傳輸速率優勢，在無線通信方面的創新性和利益性已引起了全球業界的關注?？梢哉f，低成本、低功耗、高速率、簡單有效的UWB通信正是人類所期望的夢幻般的無線通信方式。

當然，UWB技術也存在自身的弱點。主要是占用的帶寬過大，可能會干擾其他無線通信系統，因此其頻率許可問題一直在爭論之中。另外，有學者認為，盡管UWB系統發射的平均功率很低，但由于其脈沖持續時間很短，瞬時功率峰值可能會很大，這甚至會影響到民航等許多系統的正常工作。但是學術界的種種爭論并不影響UWB的開發和使用，2002年2月美國通信協會（FCC）批準了UWB用于短距離無線通信的申請。