物聯網建設中的短距離無線通信技術探析

孫超

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物聯網建設中的短距離無線通信技術探析

孫超

廣東省電信規劃設計院有限公司，廣東 廣州 510630

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。它指在任何時間、任何地點，以任何方式在人與環境的整合模式下獲取和處理信息的能力。在物聯網多技術體系中，短距離無線通信技術作為物聯網體系結構的主要技術支撐，發展非常迅速，應用范圍正在逐步擴大。因此，介紹了幾種常用的短距離無線通信技術，以期為其發展提供一些參考。

物聯網；短距離無線通信技術

引言

隨著電子技術、計算機技術、通信技術及互聯網技術的快速發展，人們迫切需要隨時隨地訪問和交換信息。無線網絡正逐漸進入視野。在有線網絡技術發展成熟的今天，無線網絡具有很大的潛力。為了滿足物聯網的應用需求，在技術、成本、可靠性、功耗及可實用性等各方面的綜合考慮下，短距離無線通信技術已成為物聯網中的主要技術。

1 短距離無線通信技術的理念和特點

1.1 短距離無線通信技術的理念

作為有效通信距離在厘米到百米之間的無線通信技術，實際最高的信息傳遞速度可以達到超出100?Mbit/s，同時通信距離小于10?m。這種通信形式滿足多種物聯網的應用需求。一般情況下，在無線頻率信息數據傳遞過程中存在一定的約束，但這種形式在很多免費區域中展現出了一定的發展過程。由此，在目前的通信產業過程中，短距離無線通信擁有非常顯著的優勢[1]。

1.2 短距離無線通信技術的特點

傳統意義上的無線通信技術主要用在航海防護以及軍事領域中，但是隨著短距離無線通信技術的不斷推廣，人們的生活形式得以改變，短距離無線通信技術展現出了自身的優勢，主要分為以下幾點。

（1）短距離無線網絡通信是電子設施與電子設施之間的信息，具備短距離傳遞的特點。這種信息傳遞不需要線路的設施溝通，因此擁有信息傳遞迅速的優勢。

（2）因為短距離無線通信具備距離短、成本低且實際推廣范圍較大的特點，因此實際信息資源的傳遞形式較為豐富，可以滿足各種用戶的要求。

（3）短距離無線通信技術，可以全面展現出信息加密的處置形式，符合信息傳遞的全面性和有效性。由此可知，短距離無線通信技術可以在物聯網環境中全面推廣和引用。

2 物聯網中的短距離無線通信技術研究

2.1 藍牙技術

藍牙技術是一種語言通信和無線信息傳遞技術的整合體，具備開放性的特點，在目前技術推廣中可以減少電子設施之間的成本支出、降低能源消耗，為短波通信技術的優化奠定了基礎。在應用藍牙技術傳遞信息資源的過程中，傳遞的頻率是全球范圍統一的2.4?GHz?ISM頻段。這種傳遞速度非常快，但也存在阻礙的因素。

藍牙技術在無線通信技術中的應用，加快了無線通信技術的完善與更新?，F在很多廠商研究藍牙相關軟件，與藍牙相關的軟件產品不斷出現，加快了無線通信技術的發展?，F在藍牙技術的出現將硬件技術和軟件技術等結合在一起，引起了無線通信行業的進一步重視，預計在未來幾年里，藍牙技術的使用者數量將大量增加。藍牙技術發展是無線通信技術發展的需要，也是社會發展對無線通信技術提出的新要求。

2.2 ZigBee技術

ZigBee技術的整體覆蓋率可以在10~75?m之間，這一技術在傳遞過程中具備操作簡單、成本消耗低以及時間長等特點，有助于為市場的發展和創新提供新素材[2]。

2.3 4G通信技術

隨著時代的逐漸變遷，我們從 2G 時代逐漸走向了 3G 時代，現階段又在向著全 IP 化的 4G 轉變。4G 最重要的特點就是網絡融合性，支持多樣化無線通信技術共同存在，從而為人們創造適宜的移動計算環境。應用者可以在無規定地點、無規定實施應用無線網絡，這就對應用者的使用安全提出了全新的規定。在高速發展的移動環境中，移動工作站依舊可以創造2～100?Mbit/s的傳遞速度。4G 應用單一的全球范圍 IP 中心網來替代 3G 中的蜂窩網絡，交換構架在電路交換向著分組交換轉變，最終轉換成依據分組交換架構的全 IP 網絡。其中，TD-LTE 就是一種無線通信技術，而且是比 3G 網絡（更快的 4G 網絡無線通信技術中的一種。與以往的通信技術要求對比分析可知，這一技術在物理層面上的傳遞技術有所提升，實際應用的重要技術有多址接入技術、混合自動重傳等內容。一方面其選擇應用TDD 技術，可以有效引用有限的頻譜信息。在 TDD 的背景下，結合將發送和接收信號調節到同一個載波下不同時間段傳遞進行劃分，促使有限的頻譜資源得以全面應用。另一方面，TD-LTE 應用正交頻分復用調節編碼技術，可以全面解決頻率選擇性窄帶等問題，也可以提升單位頻譜的傳遞速度。正交頻分復用調制編碼技術主要是將頻段中提出的信道劃分成多個正交字信道，之后在每一個區域中安裝一個載波實施調節，子載波一起進行傳遞，以此全面消除信號波帶來的影響。這一技術應用了多輸入輸出技術，結合了分立式多天線，引用了多接收天線實施空間分集，可以讓通信鏈路得以劃分成多個并行的子信道，以此提升實際通信容量。TD-LTB 在實際發展中還依據自適應重傳技術、編碼技術以及調制技術等內容來優化寬帶的信息傳遞速度。

2.4 Wimax技術

有限通信技術在通信過程中依靠局域網技術和廣域網技術，這是保障數據通信的基本方式。無線通信也在發展遠程通信，解決網絡連接問題。Wimax 技術是連接無線網絡的關鍵技術，解決遠距離通信問題，其具有一定的研究價值和應用價值，符合現代無線網絡技術發展需要。

3 結語

總而言之，短距離無線技術是現階段社會發展的重點，其中無線藍牙、Wi-Fi 等都是人們了解且大范圍應用的短距離無線通信技術。短距離無線通信技術在未來發展中擁有非常寬闊的發展前景，但這種技術也存在一定的約束性。對設計人員來說，發展中的問題在于確定某種技術的應用區域，之后結合目前存在的問題進行研究和分析，從而全面結合短距離無線技術和長距離無線技術，促使兩者得以共同發展。

[1]柳躍騰. 60 GHz短距離無線通信干擾消除技術研究[D]. 北京：北京郵電大學，2015.

[2]陳煥，范鎧，汪正祥. ZigBee與其他短距離無線通信技術比較及其應用[J]. 信息技術，2015（5）：180-183.

Short Distance Wireless Communication Technology in Construction of Internet of Things

Sun Chao

Guangdong Planning and Designing Institute of Telecommunications Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510630

The Internet of Things is an important part of a new generation of information technology. It refers to the ability to acquire and process information at any time, any place, in any way in the integrated mode of people and the environment. In the multi-technology system of the Internet of Things, short distance wireless communication technology, as the main technical support of the Internet of Things architecture, is developing rapidly and the scope of application is gradually expanding. Therefore, several common short distance wireless communication technologies are introduced to provide some references for their development.

Internet of Things; short distance wireless communication technology

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