探究短距離無線通信技術應用

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【摘要】傳統(tǒng)的短距離信息傳輸形式難以滿足正常的需求。因此，引入快捷便利的無線通信技術對信息化社會尤其重要。本文闡述了短距離無線通信技術的優(yōu)勢，以基本應用解決方法為出發(fā)點，對現(xiàn)有技術手段展開對比分析，最后討論了當前短距離無線通信技術的主要應用———藍牙。

【關鍵詞】短距離無線通信；藍牙；信息化；數(shù)據(jù)存取

引言

作為信息化社會的一項重點應用技術，短距離的無線通信技術獲得了社會多個領域的持續(xù)關注。藍牙作為其中的一個重要國際標準，在其自身發(fā)展及普及中仍存在不少問題，要求有關研究單位更深入地思考和探究。以此為基礎，深刻剖析短距離無線通信技術的一系列問題具有深遠的意義。

1短距離無線通信技術的優(yōu)勢

1.1價格低廉

對信息傳輸成本的控制不只是無線通信技術的一大特征，也是實現(xiàn)短距離信息傳輸?shù)谋厝灰蟆，F(xiàn)實生活中，各種通信終端覆蓋的信息輸出量較大。因此，要想提升終端直通能力及工作效率，需要對成本進行有效的控制。將其應用到短距離的信息傳輸中，可在一定程度上減少成本。

1.2節(jié)約能源

與其他信息傳輸手段不同，短距離無線通信技術在能源節(jié)約方面優(yōu)勢突出。連接終端間的距離較近，傳播的距離也大為縮短，因此信息在傳遞途中受到阻礙及信號干擾的概率就會相應降低，這樣就高效提升了信息傳輸?shù)乃俾省Ｅc此同時，發(fā)射功率由于維持在1MW量級左右，使其控制了能源的消耗，降低了能源成本。1.3對等通信優(yōu)勢明顯短距離無線通信的一個重要特點即對等通信。形成對等通信，能縮減網絡設備繁瑣的中轉環(huán)節(jié)，很大程度上節(jié)約傳輸時間，提升信息傳輸?shù)乃俣龋瑥亩淖儌鹘y(tǒng)工作效率低下的局面。

2基于短距離無線通信技術的解決方法

2.1802.11家族

IEEE最初設定的一種無線局域網標準為802.11家族，其應用主要覆蓋辦公室和學校內部校園網等。該標準規(guī)定用戶及用戶終端能以無線接入的手段連接，其中數(shù)據(jù)的存取是首要的業(yè)務。該標準設定之初運行速率僅為2Mbps上下。伴隨科技的發(fā)展，其運行速率已經獲得了大規(guī)模的提升，現(xiàn)已生成了802.11b和802.11a兩類新型標準。該家族內部的三種標準主要以物理層和MAC子層為區(qū)別。其中，在802.11b無線網標準物理層中，應用了CCK這類新穎的調制技術，其特點為速率跟隨環(huán)境變化而改變，因而可在一定范圍內自由轉換，是一個動態(tài)速率的漂移過程。

2.2藍牙標準

與802.11相比較，藍牙標準更為新穎，其產生的目的本身即為提升信息傳輸?shù)幕パa性，而非提升競爭能力。與此同時，藍牙標準與802.11相比還具有其它的優(yōu)勢。第一，藍牙移動范圍更廣。它不受到辦公室和校園短距離無線通信的限制，當設備成功連接到LAN和WAN以后，能有效實現(xiàn)世界范圍的漫游。另外，藍牙的應用費用價格較低，并且自身體積小，可使用一個藍牙設備對其余設備進行連接。總的來說，藍牙標準具有功耗低的突出優(yōu)勢，同時也存在距離短，帶寬低的顯著特性。

2.3UWB技術

該應用手段采用了一種全新的技術。它和雷達的特點類似，可以在很寬的頻段以內開展短脈沖傳送，從而獲得信息到脈沖的調制。該技術優(yōu)勢明顯，具備性能高、功耗低等特征，可確保其在今后的市場競爭中具有一定的優(yōu)勢。

2.4家庭網絡

HomeRF此項技術的應用主要針對家庭網絡。聯(lián)結DECT及IEEE802.11，有效降低了語音數(shù)據(jù)的成本。此外，HomeRF顯示了擴頻技術的使用。該技術可達到多達四條的語音通道同步支持，且質量較高。不過，該應用也有較為明顯的不足，例如運輸速率不高，一般維持在1~2Mbps上下。

3幾種技術應用解決方法的對比分析

上述幾種普遍應用的短距離無線通信技術方法要遵循市場及用戶個性化的需求進行選擇及使用。要想獲得帶寬的提升或者傳輸距離的增加，抑或是確保經濟性和移動性的穩(wěn)步提升，差異性需求和考慮因素應當被放置于整體中進行思考，用戶應選擇性價比最高的一種或幾種開展實施。按照現(xiàn)有短距離無線通信技術發(fā)展來看，藍牙和無線局域網無疑是應用最為廣泛的兩種手段。后者的設定目標為在一些場合中逐漸取代有線局域網，從而獲得計算機間的高速連接。同樣，這一過程需提升其安全性和穩(wěn)定性。不過，它也具有較為明顯的不足。例如，其造價過高，對中低檔應用領域無法做到良好的適應。另外，中低檔的應用強調成本的控制，昂貴的造價也使用戶可能對無線局域網產生抗拒。藍牙的特點為目標市場較無線局域網更加寬泛，能夠把消費電子與辦公設備有機地聯(lián)系到一起，最終實現(xiàn)高度互聯(lián)。不過，藍牙在其自身拓展過程中也有一些問題。例如，芯片規(guī)模難以下調，體積及相應費用控制困難，，模塊流程無法正常生產，測試技術仍處于探索階段，這些均為藍牙技術發(fā)展中的瓶頸。

4短距離無線通信技術的主要標準———藍牙

4.1藍牙技術的特點及發(fā)展

藍牙技術采用短距離射頻鏈接進行工作，該鏈接被嵌入在8×8μm2的微芯片中，同時在一定頻段內進行工作。藍牙的連接區(qū)域一般在10m左右，在采用獨特拓展技術后，連接范圍能增加到100m左右。藍牙不會受到直線區(qū)域內的制約，換句話說，需要連接的設備即使并未在同一個房間以內，也能夠獲得相互間的連接。目前藍牙主要應用兩種組網方式，即微微網和散射網。在前者中，無數(shù)藍牙設備可以在同一條信道中實現(xiàn)共享，里面的一個藍牙設備作為主單元，最多能支持其余的七個從屬單元。若不同微微網間有重疊覆蓋的部分，就會形成散射網。不同從屬單元使用時分復用的技術，以完成不同微微網的參與，其中一個微微網的主單元能成為其余微微網的從屬單元。各種類型的藍牙應用模型可以被藍牙的SIG系統(tǒng)定義，涵蓋同步方式、文件傳輸應用模式和三合一的電話模式等。此外，目前還存在頭戴式電話模式及網橋應用模式。藍牙可以為一條非同步數(shù)據(jù)通信信道給予幫助，也能夠實現(xiàn)對三條同步的語音通道開展支持。除此以外，藍牙還可以支持單條異步數(shù)據(jù)與同步語音的信道。

4.2藍牙技術的一般問題

（1）藍牙芯片無法縮小。從現(xiàn)行SIG標準來看，藍牙芯片為8×8μm2，對鼠標、耳機、各種微型探測器而言其尺寸仍不夠小。這就需要技術及價格方面的突破。設計初預想的五美元標準還未實現(xiàn)，如今又需要在尺寸和體積上下功夫。

（2）藍牙協(xié)議比較繁瑣，開發(fā)時需用到比本身價格更高的工具，難度系數(shù)高。制造商要想為產品增加藍牙功能，需要標準適合的藍牙芯片，此外還需調動收發(fā)模塊等。

（3）涵蓋藍牙功能的設備量不足，未能在市場中得到廣泛應用。

5結束語

短距離無線通信技術有著非常多的應用場景，其發(fā)展市場也十分廣闊。其中具有代表性的藍牙技術依托自身的優(yōu)越性與競爭實力成為拓展市場的先鋒。不過，在這過程中也面臨著一些亟待解決的問題，科研人員需要不斷嘗試以提出更好的技術方案使得短距離無線通信技術應用更加成熟。

參考文獻

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作者:謝偉 宋華茂 單位:中國電信股份有限公司六安分公司 國網安徽省電力公司六安供電公司