試論物聯網中常見的短距離無線通信技術

吳政南

摘 要：在物聯網體系結構中，短距離無線通信技術位于網絡層，這是一種數據收集與傳輸的關鍵技術，不僅具有成本低、易操作的優點，還可以與感知設備共同作用來快速訪問并獲取信息數據，隨著短距離無線通信技術應用范圍的不斷擴大，有力地推動了物聯網技術的成熟。基于此，本文簡要介紹了物聯網短距離無線通信技術的內涵及特點，并分析了當前常見的幾種短距離無線通信技術及其應用，以期提供參考。

關鍵詞：物聯網;短距離無線通信技術;應用

顧名思義，物聯網系指物與物相連的網絡，基于互聯網條件，各物品以傳感設備為媒介，在約定通信協議的支撐下實現信息交換，可見，物聯網可以用于智能識別、定位以及管理等多樣化領域。因此，為加快物聯網時代的前進步伐，需要對短距離無線通信技術進行有效應用，從而發揮其最大作用來滿足實際需求。

1 物聯網短距離無線通信技術的內涵及特點

1.1 何謂短距離無線通信技術

總的來說短距離無線通信技術是一種集成化的電子通信技術，在無線通信的基礎上，通過計算機網絡技術來實現半導體的連接傳輸，此種技術的通信距離較短，通常在幾十米到一百米之間可以實現覆蓋，其中，按照數據傳輸速度可以將其分為低速和高速兩種通信技術。短距離無線通信技術可以適應復雜環境，已被廣泛應用于生產與生活中。

1.2 短距離無線通信技術的特點

第一，短距離無線通信技術可以短距離實現兩臺設備之間的數據傳輸，而且不需要輔助設備來進行點對點連接，使信息傳輸更加方便、快捷;第二，由于短距離無線通信技術可以根據信息內容實現特定的傳輸形式以滿足用戶的實際需求，因此在傳輸資源方面具有多樣化且人性化優勢;第三，短距離無線通信技術在信息傳輸過程中有一定的加密處理，在保證數據信息完整傳輸的同時還能提高其安全性。

2 物聯網中常見的短距離無線通信技術及應用

2.1 藍牙通信技術

藍牙技術（Bluetooth）本質上是對無線數據和語音通信的規范調整，該技術的工作頻率是2.4Hz，通過短距離無線接口實現了不同電子產品連接，具有能耗低、投資少的特點。其中，藍牙技術在時分多址的支撐下可以實現快速擴頻和跳頻，在組網方面，藍牙技術能實現“即插即用”，一臺設備允許同時連接的藍牙設備最多可達七臺，數據傳輸速率達到1MB/s。但是，我們需要注意藍牙技術傳輸范圍的限制，該技術在安全性能方面具有缺陷，比如缺乏身份認證、沒有數據保密機制等等，所以在實際應用中，相關工作者需要對其進行深入優化和研究。

2.2 UWB通信技術

UWB通信技術也稱為超寬帶技術，信息數據傳輸速度可以達到480Mb/s，據相關資料顯示，UWB技術適用波段在3.1～10.6GHz范圍內，受限于發射功率，該技術的有效傳輸距離小于10米，使其在民用領域仍然沒有得到強有力的支持。在物聯網時代的背景下，UWB技術具有較低的能源損耗、良好的多徑分辨率、較高的定位精度，它主要運用于軍事領域，比如雷達探測成像、定位跟蹤、地質勘探等。此外，這種無線通信技術在數據傳輸過程中具有極好的穩定性和機密性。

2.3 ZigBee通信技術

基于蜜蜂通過“Z”字形來交流的靈感，從而形成了ZigBee技術，這是一種基于IEEE802.15.4協議的雙向無線通信技術，具有短距離、低功耗、低成本、低復雜度、高容量、高安全性等優點，因此可以將其嵌入到相應設備來實現自動控制和遠程控制功能。基于IEEE協議，該通信技術在物理層主要采用直接序列展頻技術，在MAC即媒體存取控制層使用的是CSMA/CA機制，從而充分確認數據傳輸。目前在工業自動化控制、商業監控以及家庭自動化等領域得到廣泛運用，但是，在實際應用中，相關工作者需要根據實際需要來確定使用頻段從而建立相應的技術網絡，這是因為ZigBee技術工作頻段有2.4GHz、868MHz和915MHz。

2.4 WiFi通信技術

目前，WiFi已廣泛應用于人們的日常工作與生活，這是屬于無線局域網（WLAN）的一種技術， WiFi技術本質是基于IEEE802.11標準的網絡產品。該技術的使用頻段是2.4GHz，在信息傳輸方面具有較快速度。在常見的幾種短距離無線通信技術中，WiFi技術的傳輸距離相對較遠，最大覆蓋距離可達百米左右，當用戶按照一定操作標準來進行熱點配置后就可以建立WiFi技術的相應網絡架構，從而實現與網絡的連接。WiFi技術在物聯網應用中不僅可以在局域網內實現對設備的本地控制，還可以對設備進行遠程控制，不過，WiFi技術的傳輸安全性不好，因此相關工作人員需要加強對數據傳輸安全性、穩定性的研究。

2.5 IrDA技術

IrDA技術是一種非常成熟的利用紅外線進行點對點短距離通信的技術，這是建立于個人局域網（PAN）的最早的無線通信技術。通常在1m范圍內，IrDA技術數據傳輸速度為16Mb/s，該技術替代了線纜連接，具有簡單易操作、實現成本低的優勢，同時通過4PPM調制解調機制，可實現快速傳輸大容量文件。由于紅外線的發射角度較小，基于紅外線的IrDA技術具有一定的安全性和保密性特點。然而，該技術在多個設備中進行數據傳輸時，需要調整彼此間的位置和角度，有一定的局限性。在實際應用過程中，IrDA技術與工業領域測控網絡進行有效互聯，從而可以監控工業生產動態。

3 結語

總言之，在當今快速發展的社會環境中，短距離無線通信技術在物聯網領域具有很大的發展空間和前景，相關工作者應注重解決技術存在的問題，與此同時將短距離無線通信技術廣泛運用到各種智能設備中，實現高效且安全的數據傳輸，為社會創造更多的生態效益與經濟效益。

參考文獻

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