无线通讯技术

2024-07-05

无线通讯技术（共9篇）

篇1：无线通讯技术

随着社会市场经济和科学技术的飞速发展，极大的促进我国无线通讯技术的完善进步，受到了人们的广泛关注。

无线通信技术是时代发展和科学进步的一种产物，对社会经济建设和人们生活具有十分重要的影响，因为其具有较多的优势，所以在社会各领域和人们生活中得到广泛的应用，并取得了较好的效果，极大的方便了人们的沟通和交流，还在某种程度上提升了经济建设水平。现本文就无线通讯技术创新与应用进行探究，仅供交流借鉴。

与传统的有限通讯技术相比，无线通讯技术具有较多的优势，主要包括较广的覆盖面、较快的信息传递速度和自然灾害的影响比较小等优势，因此在社会发展过程中得到了广泛的应用，并取得了较好的效果。

为了进一步提升无线通讯技术的应用水平，需要采取有效的措施坚强对无线通讯技术的创新工作，从而增强其的完善性和合理性，加快信息数据的传输速度的。通过对无线通讯技术的使用，人们之间的交流和沟通变得比较方便，在一定程度来看，还能够促进经济建设水平的提高。

篇2：无线通讯技术

顾名思义，无线通讯技术的接入技术是无线的，所以其具有较强的灵活性和高效性，以及快捷性，其可以直接传输数据图像和文字语言，时间和空间对其的限制并不是很大，实现了人们之间得快速交流。通过对无线通讯技术的应用，各界各国之间的经济和文化交流得到较大的提高，人们的日常生活也比较方便。较高的可靠性是无线通讯技术具有的另一个显著的特点，并且其还具有较强的机动性和可用性。

无线通讯技术设备并不是很大，加之，其的接入方式是无线，数据的传输是通过网络系统进行的，所以地震灾害和雷雨天气对其的影响比较小，即使是在自然灾害比较大的时候，无线通讯技术设计仍然可以进行正常的运行，网络的安全性和可靠性也能得到良好的保障。尽管如此，无线通讯技术也是具有不足之处的，其对于用户信息数据的保密工作不是很完善，很容易造成用户的保密信息的丢失，主要的原因是信息数据是通过无线进行传播的，因此在信息数据的传输过程中，信息泄露和信息遭到拦截的现象广泛存在，所以说其的安全性并不是很高。

篇3：无线通讯技术

关键词：无线通讯技术,近距离,发展

1 概述

现代通讯技术发展中, 近距离无线通讯技术已经越来越成熟, 而随着技术发展的成熟度提高, 无线通讯也变得越来越简单、高速、可靠。各种通讯技术开始出现, 并各自展现出其应有的作用。

1.1 UWB技术概述

UWB是目前无线通讯技术中所使用的一种先进的近距离通讯技术, 以其高速率而闻名于世, 是一种无载波的通讯技术, 利用了非正弦波纳秒窄脉冲进行数据的传输, 继而通过直接排序或者正交频分调制将数据的脉冲信号扩展到相应的范围, 将极低功率信号在宽频上进行传播。经过验证, UWB技术能够在超低功率谱密度下进行超过480Mb/s的数据传输, 且极其稳定可靠。同当下其他较为流行的无线通讯技术相比, 该技术在传输数据的速率上拥有极大的优势。据可靠数据报告显示, UWB技术能够可靠数据传输。与当前流行的近距离无线通信技术相比, UWB具有巨大的数据传输速率优势, 最大可以提供1000Mb/s的数据传输速率。UWB系统能够在十米以内的范围中传输大量的数据, 因此在短距离无线数据通讯中更为实用。因此可以总结出, 较之于窄带技术, 超宽带技术拥有多重优势。首先, 数据传输的效率较高, 并且多径差异性较为丰富, 功耗低, 并能够实现快捷多址。这些优势便是UWB技术能够在近距离无线通讯技术中得以发展的主要因素。

1.2 蓝牙技术概述

蓝牙是在上世纪末由多加电子公司共同推出的开放性无线通讯技术标准, 其无线连接基础便是近距离、低成本。蓝牙技术主要采用了时分多址技术以及高速调频技术, 为移动设备同固定设备之间的连接建立了一个特别的环境。大多数的蓝牙定制工作主要是由蓝牙小组负责, 蓝牙的业务是不需要申请的2.4Hz的ISM波段, 其对干扰的抗性主要通过采用1600跳点/秒额定速率高速跳频来实现。蓝牙通讯技术除了应用了跳频外, 还采用了时隙。并且蓝牙应用更倾向于携带便捷, 因此蓝牙设备体积更小、功率较小, 所以其有效通讯范围仅为10m。

1.3 红外技术概述

目前很多平台以及众多的硬件都会支持另一种无线通讯技术, 即红外技术。该技术通过红外光脉冲以及数据电脉冲之间的转换实现无线收发数据的目的, 主要应用在线缆连接的取代上。红外通讯技术标准的统一是在1993年, 其数据传输采用的是短距离、点对点直线以及小角度的传输方式, 保密性较强且速率较高。目前FIR应用较广的为4M速率, VFIR速率则可以达到16M虽然已经发布, 但尚未推广使用。

1.4 Zig Bee技术

Zig Bee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里, 并且支持无限扩展。

1.5 RFID技术

射频识别即RFID (Radio Frequency Identification) 技术, 又称无线射频识别, 是一种通信技术, 可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据, 而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频 (125k~134.2K) 、高频 (13.56Mhz) 、超高频, 微波等技术。RFID读写器也分移动式的和固定式的, 目前RFID技术应用很广, 如:图书馆, 门禁系统, 食品安全溯源等。

2 多种无线通讯技术在竞争中互补相容得以发展

2.1 UWB技术

从技术层面上讲, 发展才是学术界以及产业界共同关注的问题, 就目前的UWB技术, 其体系还尚未得到完善, 很多技术难题还尚未攻克, 尚处在摸索阶段。目前必须解决的问题是UWB技术如何能够同其他通讯系统共存。由于UWB技术使用的频谱很快, 因此会同其他的技术频谱有所交叉。这就带来了外源干扰的问题, 此外如何解决带内干扰以及4G网络的共存问题都是亟待解决的难题。其中针对UWB与4G的共存研究, DAA作为UWB的防干扰技术在日本和欧洲已经受到重视, 为了保护未来4G移动通信系统, 一些国家提出UWB必须使用DAA的限制方案。

2.2 蓝牙技术

蓝牙技术将会在Scatternet网络通信、蓝牙芯片的单芯片化设计、高速扩展、增加传输距离的“长蓝牙”以及与无线局域网间的干扰等问题上做进一步研究。蓝牙的发展在各种无线技术中一直令人瞩目, 普及速度令人吃惊。蓝牙技术联盟亚太区及日本市场总监何万庄表示, 手机显然是带动蓝牙技术增长的最大“功臣”。手机市场增长依然强劲, 增幅可达40%, 这将持续带动蓝牙市场增长。并且, 蓝牙也将在游戏设备、相机、鼠标、键盘、电脑、PDA手持设备、打印机、汽车等领域上得到广泛应用。

2.3 Zig Bee技术

目前已经作为模块解决方案用于大规模生产的Zig Bee技术一向以低成本、低功耗和易部署的特点著称。Zig Bee侧重应用于对能源管理具有较高要求的领域, 例如传感器应用和网络控制领域。据预测, 在数字家庭的应用方面, Zig Bee将从现有的家电遥控、灯光控制、门禁领域进一步拓展到灯光控制、便携设备领域等。随着Zig Bee模块成本的下降, 其产品在一两年内会大范围应用。不出几年, 一些手持式设备将会采用Zig Bee芯片进行家电控制、小额付款等领域。

2.4 RFID技术

另外值得一提的是被列为21世纪最有前途的重要产业和应用技术之一的RFID技术。它得益于多项技术的综合发展, 包括芯片技术、天线技术、无线技术、电磁传播技术、数据交换与编码技术等。近年来, 它的应用范围和深度都得到了迅速的发展, 它作为接入层技术, 结合互联网或公共电信网, 将能构造一个实现全球物品、人员信息实时共享的“物联网”。未来几年内RFID技术主要以供应链的应用为赢利的主体, 从采购、仓储、生产、包装、卸载、流通加工、配送、销售到服务, 这些供应链上的每一环节加入RFID之后, 就会变得更加顺畅。

3 结束语

综上可以看出, 在目前短距离的无线通讯中, 不同的技术具有不同的优势。UWB以其传输速率之高见长, 而蓝牙则拥有Qo S, 在控制场合以及感测场合中Zig Bee较为适用, 而在电子商务、政务以及物流领域中RFID技术拥有更好的发展空间。而今后的社会需要的是综合性的技术, 所以上述各个技术之间的融合发展是必然的。例如, 新一代的蓝牙技术发布中, 技术联盟对外宣布会将超宽带线技术融合到蓝牙技术中, 用以提高蓝牙传输速度, 并降低蓝牙成本, 扩展其应用范围, 从而突破市场瓶颈。此外, 蓝牙同UWB技术的结合, 能够使得蓝牙实现全球产品的直接对接, 无需再带有后来者的身份标识。虽然该项技术目前尚未完善还正在开发, 但其基本协议堆栈已经初步完成。这项技术实现了无线通讯技术之间的融合, 为各个技术的互补促进提供了更好的发展前景, 是一个技术新时代的开始。

参考文献

[1]MIMO-UWB发射与接收方案综述[EB/OL].[2008-01-31].

[2]米勒.蓝牙核心技术:全球无线通信开放规范的权威性指南[M].北京:机械工业出版社.

[3]马建仓.蓝牙核心技术及应用[M].北京:科学出版社.

篇4：无线通讯技术

关键词 DS18B20 NRF2401 无线温度传感器

中图分类号： TP3 文献标识码：A

以传统温度传感器进行多点温度测量时往往存在繁杂的布线问题，为了有效克服这一使用局限，我们基于单片机技术和无线通信技术设计了一种使用便捷的无线温度传感器，本文给予详细介绍。

1 硬件设计框架与基本原理

1.1 总体结构框架

无线温度传感器的总体结构主要包括两部分：一是温度采集电路（图1），包括温度采集模块，单片機和无线发射模块，其作用是测量温度并将测量到的温度数据发射给主机；另外一部分是温度信息处理电路（图2），包括无线接收模块、LCD显示、掉电数据存储、按键和RS232接口，其作用是收集所有的温度信息，处理并显示出这些信息，同时还可以将这些数据传输到PC机上。

1.2 数字温度计DS18B20

DS18B20是一种分辨率可编程设置的单总线数字温度计，用户可以通过程序来控制，将温度转化成12bit的数字字节的最大耗时仅需750ms。每一片DS18B20都有唯一的64位序列码，从而允许多片DS18B20共存于同一根单总线上，因此用一块单片机可以控制一片区域的温度采集。

DS18B20外观和接口如图3和图4所示，它有3个引脚，1脚为GND电源地；2脚为DQ数字信号输入输出引脚，DS18B20通过1根数据总线与单片机进行双向通信；3脚为VDD外接供电电源输入端。

1.3 单片机的选择

本系统中在温度采集电路和温度信息处理电路中都需要用到单片机，而且单片机是做为系统控制核心。在温度采集电路中对单片机的功耗要求较高而在信息处理电路中对单片机的处理速度有一定的要求。基于价格和电路设计方便的考虑，采用华邦W78E052，它的指令和引脚序列与MCS51兼容，编程简单方便。它最大支持40MHz时钟，供电电压范围宽（2.4V～5.5V），采用3.3V供电，它的IO口可以很方便的与DS18B20和NRF2401直接连接。

由于NRF2401模块的无线收发距离与PCB的布局和布线有很大的关系，所以其直流供电电源要尽量的靠近VDD引脚，并且用一个10uF钽电容去耦。布线要注意避免长的电源走线，元器件的地、电源及电源的去耦电容要尽量靠近芯片。VSS直接连接铺铜地，并保证每个VSS至少有一个过孔。

2 软件的设计

2.1 温度采集

DS18B20默认以12位输出，测温分辨率为0.0625，输出二进制补码格式数据，低4位为小数位，最高位为符号位。如果是正温度，读出的数据乘以0.0625便是当前的温度值；负温度得转化为正值再相乘。12位输出的耗时是750ms，如果需要提高转换速度，可以选择减少输出位数。如果是单片的DS18B20工作，在启动温度转换和度暂存存储器操作命令时可以跳过64位ROM地址匹配。

2.2 无线收发

NRF2401有4种工作模式，分别是收发模式、配置模式、空闲模式和关机模式，这四种模式可由PWR_UP寄存器、PRIM_RX寄存器和CE引脚决定。其中收发模式又有Enhanced ShockBurstTM、ShockBurstTM和直接收发模式3种，收发模式由配置字来决定。配置从4个方面进行：①数据宽度，声明射频数据包中的数据位数；②地址宽度，声明数据包中地址占用位数；③地址，指接收对象的地址；④CRC检测，生成CRC校验码和解码。

2.3 系统软件框架

温度信息处理模块可以工作在两种模式：单机模式和联机模式，这两种模式可以通过按键来设定。单机模式下，将各个温度采集模块上采集过来的温度实时显示出来，与预先设定的数据进行比较，如果某一处超过警界值，则启动相应的处理措施并发出报警。而在联机模式下，模块则将采集到的数据通过RS232发给上位机，并执行上位机发出的命令。

实验测定：该无线温度传感器用板载天线在空旷地的数据传输距离可达40米，如果采用高增益天线可以将控制距离增大到100米以上，温度测量误差在€？.1℃以内。如果在发射端增加功率放大器模块，在接收端加低噪声放大器模块，控制范围还能够进一步扩大。

参考文献

[1] 王飞.基于ZigBee技术的无线温湿度传感器网络设计[J].网络与通信，2008（2）.

[2] 杨林举.基于DASH7技术的温度无线传感器网络设计[J].自动化与信息工程，2011（4）.

[3] 徐治根.基于NRF2401的无线温度传感器的设计[J].科技资讯，2012（9）.

篇5：无线通讯技术

WiMAX之于3G

3G是支持高速无线通信的ITU规范。这一遍布全球的无线连接与GSM、TDMA和CDMA相兼容。下一代3G蜂窝服务能够为语音和数据提供一个远程无线接入范围。全球的运营商目前都在为城镇、郊区和交通流量较大的乡村地区部署3G网络基础设施。下一代3G蜂窝服务能够跨多种地域创建广泛的数据接入范围，从而为语音通信和互联网连接提供最理想的移动计算能力。

IEEE802.16e自提出以来一直都比较引人关注，特别是有Intel这样的业界巨头和无线WiMAX技术组织的推动，业界对802.16e展开了热烈的讨论，尤其是802.16e与3G的关系，存在多种不同的观点：有的观点认为802.16e会取代3G，有的则认为802.16e不可能取代3G，只是3G的互补技术。为了分析802.16e与3G的关系，下面对这两种技术进行全方位对比。

对于802.16e技术和3G技术，首先由于定位的不同，二者存在很大差异。

从标准化程度上看，802.16e仅定义了空中接口的物理层和MAC层。在MAC层之上采用的协议以及核心网部分不在802.16e所包含的范围之内。802.16e的空中接口标准化工作预计近期完成。3G技术作为一个完整的网络，空中接口规范、核心网系列规范以及业务规范等都已经完成了标准化工作，涉及无线传输、移动性管理、业务应用、用户号码管理等内容。

从业务能力上看，802.16e提供的主要是具有一定移动特性的宽带数据业务，面向的用户主要是笔记本终端和802.16e终端持有者，

802.16e接入IP核心网，也可以提供VoIP业务。3G从设计最初就是为话音业务和数据业务共同设计的，对于话音业务，核心网络仍采用电路交换方式实现，QoS有较高的保障。802.16e牺牲了移动性换取了数据传输能力的提高，它的数据带宽优于3G系统。但是3G的数据能力也在不断提高，3G增强型如HSDPA，已经可以实现10Mbit/s的接入速率。按照ITU的定义，3G增强型最终目标可以达到30Mbit/s。

尽管无线WiMAX技术的传输速率可达到3G的10倍甚至更高，其覆盖范围用低阶调制时可与3G匹敌甚至更远，但这不是3G标准的以无线广域网WWAN为基本模式、以公众语音及多媒体数据为内容、在全球范围内漫游的个人手机终端的基本市场定位，本质上无线WiMAX技术是作为3G及3G演进的一种无线城域网、多点基站互联的重要支持手段而已，两者潜在的市场尺寸亦有巨大差异，从而根本谈不上无线WiMAX技术会成为3G的终结者。

从覆盖范围上看，802.16e为了获得较高的数据接入带宽(30Mbit/s)，必然要牺牲覆盖和移动性，因此802.16e在相当长的时间内将主要解决热点覆盖，网络可以提供部分的移动性，主要应用会集中在游牧或低速移动状态下的数据接入。3G则是无处不在的网络，覆盖是连续的，用户可以实现不间断的通信。

从无线频谱资源上看，3G拥有全球统一的频谱资源，而802.16e则正在试图寻找2～6GHZ之间的频率资源，各个国家目前可用的频率都不一致。因此，802.16e最终获得足够的全球统一频率存在一定难度。

篇6：无线通讯技术

宽带无线接入以其组网灵活迅速、升级方便等特点受到业界的青睐，但还存在尚未建立切实可行赢利模式等诸多问题。近年来，由于Wi-Fi(WirelessFidelity)、WiMax(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)等宽带无线技术具有接入速率高、系统费用低等优点，使得利用Wi-Fi、WiMax取代3G的呼声很高。但从覆盖域、速率能力、基本业务类型、前向扩展演进走向等多方面综合考虑，WLAN、WiMax等无线宽带接入技术更可能是3G的补充，而不是竞争对手。新技术的发展离不开与之相对应的应用，国内外电信发展实践表明，新技术脱离市场应用就无法体现价值，急于求成、盲目发展必然导致泡沫。正确处理技术与市场的关系，建立适应市场需求的发展模式也应该成为宽带无线通信技术的思路。

通信运营商都期望把宽带接入作为一个增长点，但发展结果不尽人意。目前，宽带无线接入市场遇到的最大问题是尚未建立有效的赢利模式，因此运营商、设备供应商、内容供应商之间必须寻求利益平衡，建立紧密的共赢合作关系，形成产业链上下游各环节之间良性互动的发展局面。

无线宽带接入技术的发展

对于许多家用及商用客户而言，通过DSL或有线基础设施的宽带接入仍然不可行。有一些客户在DSL服务范围之外不能得到宽带有线基础设施的支持。但是依靠无线宽带接入技术，这些问题都可迎刃而解。无线宽带接入技术的网络部署速度更快，扩展能力更强，灵活性更高，因此能够为那些无法享受到或不满意其有线宽带接入的客户提供服务。目前主流的无线接入技术有3G、Wi-Fi、WiMAX等技术。

1.WiMAX技术

WiMAX能够在比Wi-Fi更广阔的地域范围内提供“最后一公里”宽带连接性，支持T1类服务以及相当于DSL的访问能力。凭借其在任意地点的3～10公里覆盖范围，WiMAX可以为高速数据应用提供更出色的移动性，

此外，凭借这种覆盖范围和高吞吐率，WiMAX还能够为电信基础设施、企业园区和Wi-Fi热点提供传输。

WiMAX将分三个阶段进行部署。第一阶段是通过室内天线来部署采用IEEE802.16d规范的WiMAX技术，目标用户是固定地点的已知订户。第二阶段会大量部署室内天线，将WiMAX技术的吸引力拓宽到寻求简化用户点安装的运营商身上。第三阶段将推出IEEE802.16e规范，在此规范中WiMAX认证硬件将应用于便携式解决方案，面向那些希望在服务区内漫游的用户，支持类似于当今Wi-Fi能力，但更加持久稳固的连接性。

2.3G技术的发展

3G是支持高速无线通信的ITU规范。这一遍布全球的无线连接与GSM、TDMA和CDMA相兼容。下一代3G蜂窝服务能够为语音和数据提供一个远程无线接入范围。速率最高可以达到2Mbps，目前设备厂商普遍实现了384Kbps的速率。下一代3G蜂窝服务能够跨地域创建广泛的数据接入范围，从而为语音通信和互联网连接提供最理想能力。

HSDPA是后3G发展的产物，电信运营商一直遵循着更高移动传输速率的思路。其速率可以达到10Mbps，而由诺基亚、爱立信、NEC及高通等公司主推的HSPDA技术，以及由英特尔公司主推的WiMAX技术，都提供了大幅提高移动数据传输速度的能力。

从技术角度来看，HSDPA侧重在移动性数据和语音服务方面，HSDPA希望在无线宽带接入技术的市场有所作为。

3.Wi-Fi技术

篇7：信息通讯安全技术

作者在文章探讨并研究了我国信息通讯网络安全技术的发展现状及其必要性，并阐述了影响信息通讯安全技术发展的主要诱因，最后进行了信息通讯安全技术分析，希望对我国信息通讯技术的发展与进步提供参考和借鉴。

关键词：信息通信;安全技术;发展现状;必要性;影响因素

1 我国信息通讯网络安全技术的发展现状及其必要性

信息通讯技术具有很强的开放性和虚拟性，其给人们的日常生活带来的便利是显而易见的，它方便了人与人之间的联系和交往，使得“秀才不出门全知天下事”成为可能，然而，信息通讯技术固然具有数不胜数的优点，但是对于任何事物必须一分为二的看待，信息通讯技术的发展面临的主要问题就是如何保证通讯过程中各方的安全，这个话题也是我国信息通讯行业一直以来都较为热门的一个话题，有必要对信息通讯网络安全技术给予足够高的重视程度。

互联网的诞生使得人们获得信息的渠道变得更为快捷和便利，同时，人们对信息量的要求也是越发得多，人们为了满足自身的需求，需要把得到的信息进行系统化，整合成一个方便利用的整体，但是不论是信息的获得，还是信息的传输，都是依赖于各种网络平台进行的，而各种网络平台不具备真实性和稳定性，而且始终处于变化当中，开放性较强，但正是这些特点暴露了信息通讯自身的弱点和缺陷。

虚拟的网络环境使人们沉溺在不现实的生活之中，常常耽误了正常的生活和生产，网络上的各种信息并不都是真实的，有一部分是被人刻意构造的，人们一旦对各种假冒的信息信以为真，很有可能为自己带来财产、人身方面的巨大损失，此外，网络环境极容易受到病毒的.侵扰，造成网络系统瘫痪，归根结底就是信息通讯的安全性得不到充足的保证。

不论是从哪个角度来说，建立健全信息通讯安全技术防范体系势在必行。

从宏观上来讲，我国信息通讯安全中存在问题是由于国家信息通讯安全体系不够健全和完备，而如果从微观上来讲，就是个人的责任了。

一般人认为个人不会对我国的信息通讯安全产生多大的影响，但殊不知我国是一个人口大国，每一个人的行为对信息通讯安全的影响都是不容忽视的。

篇8：近距离无线通讯技术发展分析

1 无线通讯技术特点分析

在科学技术快速发展的背景下, 无线通讯技术已经得到了进一步的研发, 呈现出更多新的特点, 并且因为其采用的是无线接入方式, 在传输数据、图像以及文字时具有更加灵活、高效以及快捷的特点, 并且不受时间与空间等因素的限制。无线通讯技术因为以无线接入的方式, 不会受到有线传输问题的影响, 如地震、台风等, 无论是机动性、稳定性以及可靠性更高, 可以长时间持续保持信息通讯顺畅。但是同时其在应用上也存在一定的问题, 例如其在长距离传输时, 与有线传输相比其更容易受到拦截与干扰, 导致信息的流失, 因此其传输运行的保密性比较差。基于无线通讯技术特点来对近距离的无线通讯进行研究, 就需要从多个方面来进行分析, 选择有效的措施来解决存在的问题, 提高其运行的安全性与有效性, 不断提高工作效率。

2 近距离无线通讯技术发展分析

2.1 UWB技术

UWB技术是无线通讯技术中应用相对较早的近距离通讯技术, 具有比较高的传输速率, 为一种无载波通讯技术, 其主要是利用了非正弦波纳秒窄脉冲来完成数据的传输, 然后通过直接排序或者正交频分调制将数据脉冲信号扩展到相应范围, 最终以极低功率信号在宽频上进行传播。随着科学技术的发展, UWB技术虽然取得了更进一步的成果, 但是其体系并没有得到完善, 还需要对所存问题进行研究, 例如UWB技术怎样才可以与其他通讯系统共存。这是因为UWB技术使用频谱比较快, 这样就会与其他技术频谱造成交叉, 带来外源干扰问题。另外, 还需要解决带内干扰以及4G网络共存问题等。对于UWB与4G共存的研究, 可以选择用DAA作为UWB的防干扰技术。

2.2 Zig Bee技术

Zig Bee技术是一种双向无线通讯技术, 具有功耗低、距离短、复杂程度低、成本小以及速率小等特点, 一般被用来短距离、低功耗并且传输速率低的电子设备之间数据的传输, 或者是典型具有周期性咒术、低反应时间数据以及间歇性数据的传输。Zig Bee侧重应用于对能源管理具有较高要求的领域, 如传感器应用和网络控制领域。随着Zig Bee模块成本的下降, 其产品种类, 覆盖范围将会大面积增加。例如在在数字家庭的应用方面, Zig Bee将从现有的家电遥控、灯光控制、门禁领域进一步发展到灯光控制, 便携设备领域等。在不久的将来, 一些手持式设备将会采用Zig Bee芯片进行家电控制、小额付款等领域。

2.3 蓝牙技术

蓝牙技术主要采用了时分多址技术与高速调频技术, 为移动设备与固定设备之间营造了一个特殊传输环境, 距离距离低以及成本低等特点。通常都是由蓝牙小组来负责蓝牙定制工作, 蓝牙业务为不需要申请的2.4Hz ISM波段, 在面对干扰处理时, 一般会选择用1600跳点/s额定速率高速调频来完成。蓝牙技术会在网络通信、蓝牙芯片的单芯片化设计、高速扩展, 长距离传输以及无线局域网间的干扰等问题上做进一步研究。根据国际蓝牙技术联盟数据的显示, 手机是带动蓝牙技术增长的最大“功臣”。手机市场年增长依然强劲, 增幅可达40%, 这将会持续带动蓝牙市场的高速发展。随着蓝牙技术越来越成熟, 蓝牙也将在游戏设备, 相机, 键盘电脑, 汽车等领域上得到广泛应用。

2.4 RFID技术

RFID技术即无线射频识别技术, 可以通过无线电讯号完成对特定目标的读写, 并且不需要识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触, 一般常用的有低频、高频、超高频以及微波等技术。RFID技术是被列为21世纪最有前途的重要产业和应用技术之一, 它得益于多项技术的综合发展, 包括芯片技术、天线技术、无线技术、电磁传播技术、数据交换和编码技术等。近些年来, RFID技术应用范围和深度都得到了迅速的发展, 它作为接入层技术, 结合互联网或公共电信网, 将能构造成一个实现全球物品, 人员信息实时共享的“物联网”。RFID技术的发展主要以供应链的应用为盈利的主体, 从采购、生产、包装、加工、销售到服务, 这些供应链上的每个环节加入RFID之后, 会变得更加顺畅。

3 结束语

对于短距离无线通讯技术来说, 在应用上可以选择多种技术, 但是不同的技术所具有的优势不同, 需要结合实际情况来确定。现在各项近距离无线通讯技术研究体系并不完善, 需要针对不同技术的特点来进行更为深入的研究, 争取推动其更进一步的发展。

摘要：信息科学技术的快速发展, 已经有更多新型技术被应用到生活工作中, 对改善人们生活, 提高人们生活质量具有重要意义。其中无线通讯技术的应用, 可以有效提高工作效率, 但是从实际应用情况来看, 近距离无线通讯技术的应用还存在一定的问题, 需要针对技术特征做进一步的改进, 争取发挥出其所具有的全面功能。本文对无线通讯技术进行了简析, 并对近距离无线通信技术的应用发展进行了分析。

关键词：近距离,无线通讯技术,蓝牙技术

参考文献

[1]周军领.无线通讯技术的发展与改进[J].信息通信, 2013, 07:250-251.

[2]王占领.浅析无线通讯技术中近距离通讯技术的发展[J].科技创新与应用, 2014, 10:31.

篇9：常用无线通讯技术与应用

关键词：蓝牙；GPRS；UWB；Wi-Fi；无线网络

中图分类号：TN014 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）07-0060-04

接入技术主要分为有线接入和无线接入两种，其中无线接入技以电磁波为媒介，省去了繁琐的布线问题。随着无线个域网（WPAN）的升温，计算机、通信与家电的融合逐步走进人们日常生活，促使短距离数据业务迅速膨胀。数据采集与监控系统（SCADA）可对设备进行实时监视和控制，实现数据采集、设备管控、参数设定及信息报警等功能。但通信技术在很大程度上限制了其发展。无线接入技术的不断发展更新，为WPAN组成无线、高速、互联的个人化信息网络和SCADA发展提供了新机遇。

1 蓝牙技术

为除去设备间的“最后”连接，满足移动设备在WAPN内的通讯。1994年，瑞典爱立信公司在“多通信链路（Multi-Communicator Link，MC Link）课题中，通过无线电射频技术实现移动设备与周围器件互连，并将这种无线互连技术规范命名为蓝牙（Bluetooth）。SIG为推广蓝牙技术，将其标准全部公开，只要产品最终通过SIG蓝牙产品兼容性测试，就可推向市场。这使得蓝牙成为一种开放性的、短距离无线数据和语音通信全球规范。

1.1 特点

蓝牙设备间可快速方便地建立无线连接，具有较强的移植性、安全性，且设备地址唯一，支持皮可网与分散网等组网方式。

1）低功耗，体积小，便于集成。蓝牙设备有4种通信模式，其中除激活模式为正常工作状态外，呼吸、保持和休眠模式为低功耗模式。蓝牙设备的体积较小，可以很方便的嵌入和集成。

2）采用跳频扩频技术。将2.402～2.480 GHz频段分成79个频点，通过频点间跳转来发送数据，频点排列顺序采用伪随机方式，每秒频率改变1 600次。跳频技术使蓝牙的无线链路具备更高的安全性和抗干扰能力，但目前蓝牙设备的传输距离仅10 m。

3）采用时分复用多路访问技术。蓝牙设备通过数据包的形式按时隙传送数据，在很大程度上避免了无线通信中的“碰撞”和“隐藏终端”等问题。

4）可同传语音和数据。蓝牙使用电路交换和分组交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道，以及异步数据与同步语音同时传输。

5）对人体安全影响不大。经世界卫生组织和IEEE等专家检测，蓝牙辐射不会对人体产生危害。其输出功率仅为移动电话功率的一小部分（1 mW），只有微弱部分被人体吸收。

1.2 应用领域及產品

目前，蓝牙标准提供多种应用模型，包括蓝牙芯片、蓝牙适配器、蓝牙耳机、蓝牙数码相机和蓝牙标签等。将上述设备组成一个微微网（Piconet），多个微微网间可以相互传输信息，设备间可随时随地进行通信。蓝牙技术广泛地应用于无线医疗监护、电力抄表、智能交通和智能家居控制等多种领域。

1.3 存在的问题

1）干扰问题。蓝牙和ZigBee，RFID，HomeRF，WLAN等共同工作在2.4 GHz免费ISM频段，所以彼此间的干扰不可避免。同时，蓝牙皮可网之间数据的同频和邻频干扰也同样存在。

2）蓝牙技术数据传输安全问题。单元密钥的使用容易受外界针对性攻击；蓝牙单元提供的个人识别码存在安全问题。谭永亮等在分析蓝牙加密算法的基础上，提出另一种以IDEA为基础的蓝牙加密算法；徐向东等通过充分分析蓝牙数据安全加密算法中的不足，提出用DES加密算法替代原有EO加密算法。

2 GPRS技术

GPRS是General Packet Radio Service（通用无线分组业务）的缩写，为叠加在GSM网络上的二级网络，因此系统升级较为方便，只需做软件升级，硬件变动较少。设备通过接入GPRS网络与在Internet互联网上的服务器完成数据交换。

2.1 技术优势

1）永远在线，快速登录。用户开通GPRS业务功能后，开机就会建立联系并附着在网络上保持连接，发出请求即可实现数据通信。之后使用只需激活就可快速登陆到互联网。

2）高速传输。实际速率受编码和软硬件限制，在同时启用8个信道进行GPRS数据传输时，速率可达115 kb/s。实际应用中为保证GSM话音优先传送，最多只用4个信道进行GPRS数据传输，因此实际速率约为30～56 kb/s。

3）按量收费。只有用户在实际收发数据时才占用GPRS网络资源，平时挂在网上并不会产生任何数据流量和收费。GPRS数据传输与话音传输可同时进行，也可以切换进行。

4）资源利用率高。为解决传统电路交换中的信道占用问题，GPRS采用“分组”技术，仅在数据通信时占用信道资源，使信道利用率得到提高。增加分层网络功能，与计算机网络有很好的兼容性，支持TCP/IP协议，可快速将数据从远端传送到服务器上。

2.2 应用

采用GPRS技术的SCADA，在实现对无线分布式系统监控管理的同时，使系统部署的灵活性大大增强。同时嵌入式GPRS模块的研制，使其应用更加便捷。

GPRS个人业务有移动商务、移动办公、娱乐休闲、定位服务等。

GPRS行业应用有：1）分散数据采集。GPRS发送和接收数据可以在端到端分组转移模式下进行，从而节省电路交换模式的网络资源。特别适用于采集点分散，间断的、突发性的、频繁的、少量的数据传输或偶尔的大数据量传输。2）智能公交管理。公交管理主要按照调度中心时刻表进行，而采用GPS和GPRS相结合的移动终端后，车辆可实时向调度中心汇报自身位置，并通过电子站牌发布，方便市民出行。3）银行交易。移动无线POS机的出现，摆脱了传统线路束缚，使银行业务得到拓展。4）家居智能化。通过手机实时操纵家庭中的各种设备，如音视频设备、照明系统、空调和安防系统，使家居生活更加安全舒适。

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2.3 技术缺陷

1）终端不支持无线终止功能。目前GPRS终端尚不具备无线终止接收来电服务，可能限制其在非语音服务市场的推广。同时GPRS装载的WAP手机浏览器，未经授权内容也会发送给用户并收费。

2）干扰问题。所有无线通信技术都面临网内和网外干扰问题。干扰会造成空中接口信息扭曲或破坏，而且接受方难以还原，造成GSM话音质量下降和GPRS错误数据包重传。如果干扰时间过长，可能造成服务中断。

3）分组数据信道（PDCH）分配失败。PDCH作为GPRS传送数据包信道，具有固定和动态分配两种方式。在固定分配情况下，专用的PDCH仅给使用GPRS的用户提供业务；在动态分配时，利用多余话音信道为用户提供业务。GPRS用户的PDCH分配量取决于所在区域空闲的话音信道。此外，PCU资源短缺也会引起PDCH分配失败。

3 UWB技术

超宽带（UWB）技术是一种能够实现无线局域网（WLAN）和WAPN无线互联的技术。2002年美国联邦通信委员会（FCC）修订了第15标准，将UWB定义为：相对带宽大于0.2或在传输的任何时刻绝对带宽不小于500 MHz的信号；将信号带宽定义为：低于最高发射功率10 dB的截止频率间的带宽。UWB的频段在3.1G～10.6 GHz之间，发射功率需控制在1 mW以下。

UWB是一种无载波通信技术，通过冲击脉冲的陡峭上升和下降时间的对数据进行直接调制，而非传统的把信号从基带调制到载波上。因此UWB技术又被称作无载波传输技术、基带传输技术或冲激无线电技术。其基本原理是信息论中的“香农公式”，即：。从式中可以看出，带宽B的增加使信道容量C的升高远远大于信号功率S上升所带来的效应。

3.1 技术优势

1）传输速率高。UWB高速数据传输具有两层含义。一是普通意义上的高速数据传输：即在室内同时激活5～10台UWB设备，以12.5～62.5 Mb/s的速率传输1～10 m；其二为极高速数据传输，在几米范围内可实现几G/s的传输速率。

2）多径分辨能力强。从时域角度讲，UWB系统的脉冲宽度仅为纳秒级，具有较高的时间分辨力；从频域角度分析，多径衰落只存在某些频点处，而UWB极宽的带宽使能量衰落只占很小一部分。通过多径环境试验对比，在常规无线电信号衰落达到10～30 dB时，UWB的衰落不到5 dB。

3）电磁兼容性好。FCC规定，UWB的发送功率谱密度需低于41.3 dBm/MHz，仅相当于普通非UWB接收机的宽带白噪声。

4）发射功率低、功耗小，绿色环保。UWB信号无需载波，略去了发射连续载波时消耗的大量能量，打破了过去任何一项传输技术的功耗和带宽成正比的定律。UWB高速通信时的功耗仅为几毫瓦至几十毫瓦。民用设备的功率约为传统移动电话的1/10、蓝牙设备的1/20，不会对人体产生影响。

5）系统安全性好。UWB信号隐蔽在环境噪声和其它信号中，解调时必须采用与发端一致的扩频码脉冲序列，具有低截获能力。

3.2 应用

UWB具有很高的定位精度和极强的穿透能力，可以将定位与通信合一。与GPS卫星可视范围内的绝对地理位置定位不同，UWB可在室内和地下进行精确定位并给出相对位置，因此在穿墙成像、信息通信、车载雷达、医疗电子、近距离高精度定位等领域广泛应用。

3.3 局限性

首先，UWB技术的脉冲持续时间较短，对检测接收脉冲具有一定影响。其次，传统收发信机只需控制外噪声，而UWB板载微控制器噪声是一个亟待解决的问题。再次，UWB系统需在灵活支持多速率、复杂度、发送峰值功率、带宽效率和用BER表示性能间达成折衷。

4 Wi-Fi技术

Wi-Fi即“无线保真”（Wireless Fidelity），指802.11标准的IEEE802.11b子集。多用的IEEE802.11b与IEEE802.11g设备使用2.400 0～2.483 5 GHz的免许可频段。现IEEE802.11标准被统称作Wi-Fi。作为一种在百米内支持互联网接入的重要技术，与蓝牙同属短距离无线技术。

Wi-Fi网架结构是在Wi-Fi网络在有线宽带网络基础上，配备无线网卡和一台AP（Access Point），即“无线访问接入点”或“桥接器”。通过配置多个接入点AP形成一个连续覆盖区域，实现移动漫游。

4.1 技术优势

1）业务可集成。Wi-Fi技术在OSI参考模型的数据链路层上与以太网完全一致，因此可以利用已有的有线资源进行Wi-Fi网络部署，快速形成无缝网络覆盖。

2）无需布线。通过在人员密集的公共场所设置无线网络“热点”进行互联网连接，只要用户处于“热点”范围内，即可快速便捷接入。

3）覆盖范围广，传输速度快。网络覆盖半径可达100 m。在传输速率方面，IEEE802.11n可以将WLAN的传输速率由目前的54 Mbp提高到300 Mbp，甚至达600 Mbp。

4）兼容性好且绿色环保。802.11n是一个完全可编程硬件平台，不同系统可通过不同软件在802.11n上兼容，使802.11n兼容所有802.11系列协议。Wi-Fi应用中，IEEE802.11实际发射功率约60～70 mW，且不会与人体直接接触。较发射功率为0.2～1.0 W的蜂窝电话更健康、安全。

4.2 应用

1） Wi-Fi技术的市场发展。WiFi组网方式多种多样，不但个人家庭中可以用到，医疗保健、企业办公、休闲会所、图书馆等人员密集场所均可用到。最值得一提的是，在具有Wi-Fi模块的智能手机上安装相应VOIP软件后，可实现语音通话。

2） Wi-Fi定位技术的发展。实时定位系统（RTLS）可在一定区域内對车辆和人员进行实时定位跟踪。Wi-Fi快速定位特别是首次快速定位的实时性较好。

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3） Wi-Fi可作为有线接入技术和蜂窝移动通信技术的补充。鉴于家庭网络及小型办公网络对Wi-Fi技术的大量需求，电信运营商一般都在安装网络时架设了Wi-Fi网络。4G代表的蜂窝网络和Wi-Fi凭借各自无可取代的特点共存互补，是发展的必然趋势。

4.3 技术瓶颈

1） Wi-Fi单点覆盖半径仅100 m，且信号随距节点距离增加而减弱，移动性能也不佳。在室内较为复杂的环境，容易导致信号多径效应。

2） Wi-Fi网络的安全性差强人意。802.11提供一种名为WEP的加密算法，但由于Wi-Fi缺少有线网络的物理结构，因此对方在信号覆盖范围内通过无线网卡就可以访问网络，占用带宽，造成信息泄露。Wi-Fi使用无线网络频率无需显式申请，容易网络饱和及受到攻击。

5 WiMAX技术

随着IPTV、流媒体等业务的快速发展，用户对“最后一公里”宽带化的需求越发强烈。WiMAX（Worldwide Interoperability forMicrowave Access）全球微波接入互操作性，作为“最后一公里”的无线接入手段，可以使网络部署的灵活性和可搬移性得到提高，常被作为802.16的代名词。其既可以提供数据接入业务，也可实现基于宽带的NGN话音业务。

WiMAX工作频率在2～66 GHz之间，信道带宽可在1.5～20 MHz范围内调整，使其在所分配的信道带宽内更好的利用频谱资源。采用宏小区方式的WiMAX技术，覆盖半径最大可达50 km。使用20 MHz信道带宽时，共享数据的传输速率可达70 Mbit/s（覆盖半径为3～5 km）。同时，可采用多扇区技术提高系统容量。

5.1 特点

WiMAX相比传统有线宽带具有以下特点：

1）灵活性强。WiMAX可快速在任何临时站点建立，省去繁琐的线路布置。而且系统资源可依据用户需求和信道状况进行动态调整，使资费更加合理，同时也避免了资源的浪费。

2）应用范围广。由于WiMAX具有足够的覆盖范围，因此在有线宽带不便部署的区域，WiMAX表现出更大的技术优势，打破ADSL接入必须在5 km以内的距离限制。

3）成本低。在距离市区较远的城郊和农村地区，布线问题使传统宽带接入成本迅速提升。而WiMAX通过单个基站就可为成千上万用户提供不同服务，有效解决成本问题。

5.2 应用

WiMAX的应用主要定位在两个方面：一是依据WiMAX无线专线速度快、建设周期短、接入方式简单、资费便宜的优点，将其作为有线宽带接入方式的有力补充，扩展宽带接入范围并增加其灵活性；另一个是与WiFi技术分别致力于城域网与局域网2个互补领域，WiMAX解决“最后一公里”，WLAN解决“最后一百米”。WiMAX的出现，为宽带无线接入提供了理论基础和技术支持，为宽带无线接入技术的发展指明了方向。

5.3 存在的问题

1）严格来讲，WiMAX不是真正意义上的移动通信系统标准，只是无线城域网的一项技术。只有达到802.16 m才能成为具有无缝切换功能的移动通信系统，但相关进展尚有不确定性。

2）频率分配是WiMAX发展的前提，而世界各国对WiMAX的频段尚没有明确一致的意见。为增加信号的移动性能，802.16e将频率限制在6 GHz以下需许可证频段，全球范围内的6 GHz以下频率资源非常紧张，频率分配同样存在不确定性因素。

6 ZigBee技术

ZigBee作为新一代无线通讯技术，之前也被称为HomeRF Lite，RF- EasyLink，fireFly无线电技术。基于IEEE802.15.4标准和ZigBee网络协议而设计的ZigBee无线传感器网络，主要适用于短距离、低功耗且传输速率不高及具有典型周期性、间歇性数据和低反应时间的电子设备间无线数据传输。

6.1 特点

1）低功耗。ZigBee技术采用休眠唤醒工作模式，有较低的传输速率和较近的传输距离，发射功率仅为1 mW。

2）网络容量大。ZigBee网络具有三种网络拓扑结构，每种结构都包括一个协调器和若干不同数量的路由器或终端设备，协调器可以带有255个激活节点（蓝牙只有8个），理论上可以组建65 535个节点的无线传感器网络。

3）支持自组网，自恢复能力强。由ZDO定义的Coordinator发起网络，其它设备会自动搜寻网络并加入其中。当预先确定的网络路径发生变化或中断时，动态路由结合网状拓扑结构模块会重新寻找通信对象并构建新的网络通道，保证数据传输可靠性。

6.2 技术瓶颈

ZigBee的网络封包格式与IP网络不同，导致其不能与IP网络互连互通，这在很大程度上阻碍着ZigBee的应用和发展。

目前，国内ZigBee技术主要采用ISM频段中的2.5 GHz频率，存在衍射能力弱的问题，导致室内信号质量较差。有些厂家使用射频功放增加信號强度，但会造成额外的辐射污染，与ZigBee节能的初衷背道而驰。

6.3 应用

ZigBee作为近距离、低成本、低功耗、低数据速率的双向无线通信技术，已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能家居、井下人员定位、供应链自动化、工业自动化、数字化医疗、农业自动化监控系统等领域。

7 结语

虽然无线网络存在传输效率、可靠性及安全性问题，但其优势显而易见。伴随着移动通信和互联网技术的高速发展，二者之间的融合越来越明显，移动通信逐步走向宽带化，宽带接入逐步走向无线化，通信技术和计算机技术融合成为必然趋势。

参考文献