短距離無線通信技術與應用

劉宿彥 中國電子科技集團公司第五十研究所

1 短距離無線通信技術相關概述

1.1 短距離無線通信技術簡介

短距離無線通信技術能夠通過物聯(lián)網(wǎng)感知到的信息數(shù)據(jù)在不同終端之間進行高效傳輸和交換，從而實現(xiàn)信息資源的互通和共享。其信息交流的距離一般為100米空間范圍內(nèi)。該技術可分為高速和低速兩種，高速通信技術擁有更快的數(shù)據(jù)傳輸速度，但是其傳輸距離相對更短。短距離無線通信技術的發(fā)展要以互聯(lián)網(wǎng)技術作為基礎，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速進步，科研人員也在不斷嘗試開發(fā)設計出多元化短距離無線通信技術。當前短距離無線通信技術主要包括RFID、NFC、ZigBee、UWB、IrDA紅外線、藍牙等通信技術，其中應用最為流行的為藍牙技術和紅外通信技術。

1.2 短距離無線通信技術特征

通過對無線通信技術在各領域中的應用，可總結短距離無線通信技術的特征如下：

第一，技術應用成本低。短距離無線通信技術的工作頻率是非授權醫(yī)學、科學和工業(yè)頻段，具有較高通用性。

第二，技術應用耗能低。短距離無線發(fā)射器的射頻功率一般在100MW以內(nèi)，設備能耗較低。

第三，短距通信。短距離無線通信技術的應用將信息傳輸設備之間的距離限制和維持在100米以內(nèi)。

2 短距離無線通信技術的應用優(yōu)勢

2.1 操作簡單、技術成本低

短距離無線通信設備在實際應用中具有便捷方便、操作簡單的優(yōu)勢特征，只需通過兩個移動設備即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸工作，無需連接和安裝任何線路。例如，在緊急救援工作中，為救援隊員配備短距離無線通信設備，并建立無線通信系統(tǒng)是保證和提升救援效率的必要手段。救援隊伍中工作人員可通過無線通信設備實現(xiàn)信息的快速傳輸，從而實時了解到救援現(xiàn)場的實際情況。同時，通過短距離無線通信技術，救援人員可實現(xiàn)語音、視頻、位置定位分享等目的。目前UWB技術被廣泛應用于工程探測和救援工作中，其優(yōu)勢不僅在于數(shù)據(jù)傳輸精確、效率高，并具備定位成像、與其它設備程序兼容的功能。

2.2 經(jīng)濟成本低，功耗小

短距離無線通信技術具有明顯的功耗小的應用優(yōu)勢，如藍牙、USB和WLAN技術，尤其藍牙技術的經(jīng)濟成本十分低廉，電量消耗與功耗也更低。藍牙技術支持設備短距離通信功能，一般工作范圍是10米，而如經(jīng)過合理改造，可實現(xiàn)100米范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。在各個通信設備之間，數(shù)據(jù)傳輸方便快捷、安全靈活，話音和數(shù)據(jù)通信功耗成本低。目前，藍牙技術被用戶應用于各個領域，如身份識別、圖像、數(shù)字傳輸，娛樂消費和家用電器的智能化發(fā)展，它為人們的生活帶來了更多便利。隨著短距離無線通信技術的不斷發(fā)展，科研人員也在不斷嘗試將藍牙技術與WLAN、USB技術相融合，已實現(xiàn)更高的短距離無線通信技術功能。

2.3 信息傳輸安全性高

短距離無線通信技術具有較高的信息保密性，該技術本身攜帶加密功能，用戶在使用短距離無線通信技術時，可利用加密功能保障信息傳輸?shù)陌踩院涂靠啃?，避免信息泄露或被盜取。例如，由Philips、NOKIA 和 Sony 三家公司聯(lián)合推出的名為 Near Field Communication（以下簡稱 NFC）的短距離無線通信技術實現(xiàn)了無需接觸對方的前提下，即可實現(xiàn)信息傳遞的目的。和傳統(tǒng)的非接觸式射頻識別RFID技術相比，NFC技術做了創(chuàng)新改進，實現(xiàn)了信息雙向識別技術。用戶可通過該技術實現(xiàn)20厘米內(nèi)的信息傳遞，其顯著優(yōu)勢在于信息傳輸效率高、用戶和工作人員的工作負擔小，并且具備更高的信息安全保障。

2.4 應用范圍廣，實踐性高

如今，短距離通信技術被應用于眾多領域中，其原因在于它較強的適應性，包括對工作環(huán)境、對技術應用的必備條件都更寬泛。短距離無線通信技術“泛在網(wǎng)絡”，也“泛在生活”、“泛在世界”，無論是緊急救援、軍事演練還是數(shù)字信息應用系統(tǒng)，短距離無線通信技術的身影都無處不在。最為常見的應用之一便是公交、地鐵數(shù)字信息站的報站信息，只有在總站通過車載無線網(wǎng)絡連接相應設備，才能夠實時發(fā)出并傳遞有效信息。該種短距離無線通信設備在旅游景點也較為常見，游客通過網(wǎng)絡查詢可對景點信息進行查找。另外，無線通信技術給軍事演練提供了必要的技術支持，為實現(xiàn)對短距離作戰(zhàn)信息的快速接收和傳輸，無線通訊器幾乎是每一個部隊作戰(zhàn)隊員必須配備品。短距離無線通信技術在未來的發(fā)展中，將實現(xiàn)速度更快、品質(zhì)更優(yōu)的追求目標。

3 結語

物聯(lián)網(wǎng)技術的普及使短距離無線通信技術得到快速發(fā)展，越來越多的短距離無線通信技術出現(xiàn)在各行各業(yè)中。不同的短距離無線通信技術具有不同的優(yōu)勢和不足，用戶應該根據(jù)自己的應用領域和實際需求進行短距離無線通信技術選擇，從而滿足生活工作需求。