摘要:随着电子技术、计算机技术的发展,近年来无线通信技术蓬勃发展,出现了各种标准的无线数据传输标准,它们各有其优缺点和不同的应用场合,本文将目前应用的、无线通信方式进行了分析对比,并总结和预见了它们今后的发展方向。
关键词:鸡链球菌病Zigbee Bluetooth UWB Wi-Fi NFC
铁二院西安分院Several Wireless Communications Technology Comparison
Abstract:As the development of electronic technology,computer technology, wireless communication technology have a rapid development in recent years,emerged wireless data transmission standard,they have their advantages and disadvantages,and different applications,the application of various wireless communication were analyzed and compared,and summarized and foresee their future development.
一．几种无线通讯技术
（一）ZigBee
1.简介：
。根据这个规定的技术是一种短距离、低功耗的技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。
ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于和网络。ZigBee数传模块类似于移动网络。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。 ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。与的CDMA网或GSM网不同的是，ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立，每个价值一般都在百万元人民币以上，而每个ZigBee“”却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，例如其所连接的直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个Zigbee网络节点（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。 2.结构特点：
ZigBee协定层从下到上分别为实体层（PHY）、（MAC）、（NWK）、（APL）等。网络装置的角可分为ZigBeeCoordinator、ZigBeeRouter、ZigBeeEndDevice等三种。
3.技术优势：
代数几何①低功耗。在低耗电待机模式下，2 节5 号干电池可支持1个节点工作6～24个月，甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比较，蓝牙能工作数周、可工作数小时。现在，TI公司和
德国的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee节点。该节点采用Micropelt公司的热电发电机给TI公司的ZigBee提供电源。
②低成本。通过大幅简化协议（不到蓝牙的1/10），降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB代码，而且ZigBee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2 美元。
③低速率。ZigBee工作在20～250 kbps的较低速率，分别提供250 kbps(2.4GHz）、40kbps (915 MHz）和20kbps(868 MHz) 的原始数据吞吐率，满足低速率传输数据的应用需求。
④近距离。传输范围一般介于10～100 m 之间，在增加RF 发射功率后，亦可增加到1～3 km。这指的是相邻间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远。 ⑤短时延。ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15 ms，节点连接进入网络只需30 ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3～10 s、WiFi 需要3 s。
⑥高容量。ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254 个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000 个节点的大网。
⑦高安全。ZigBee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单（ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准（AES 128) 的对称密码，以灵活确定其安全属性。 ⑧免执照。采用在工业科学医疗（ ISM) 频段，2. 4 GHz （全球） 、915 MHz（美国） 和868 MHz（欧洲）。
4.性能分析：
（1）．数据速率比较低，在2.4GHZ的频段只有250Kb/S，而且这只是上的速率，除掉信道竞争应答和重传等消耗，真正能被应用所利用的速率可能不足100Kb/S，并且余下的速率可能要被邻近多个节点和同一个节点的多个应用所瓜分，因此不适合做视频之类事情。
（2.）在可靠性方面，ZigBee有很多方面进行保证。物理层采用了扩频技术，能够在一定
程度上抵抗干扰，应用层（APS部分）有应答重传功能。MAC层的CSMA机制使节点发送前先监听信道，可以起到避开干扰的作用。当ZigBee网络受到外界干扰，无法正常工作时，整个网络可以动态的切换到另一个工作信道上。
（3）．时延由于ZigBee采用随机接入MAC层，且不支持时分复用的信道接入方式，因此不能很好的支持一些实时的业务。
（4）．能耗特性 能耗特性是ZigBee的一个技术优势。通常ZigBee节点所承载的应用数据速率都比较低。在不需要通信时，节点可以进入很低功耗的休眠状态，此时能耗可能只有正常工作状态下的千分之一。由于一般情况下，休眠时间占总运行时间的大部分，有时正常工作的时间还不到百分之一，因此达到很高的节能效果。
（5）．组网和路由性————----网络层特性 ZigBee大规模的组网能力——————-----每个网络65000个节点 bluetooth-------每个网络8个节点。 因为ZigBee底层采用了直扩技术，如果采用非信标模式，网络可以扩展得很大，因为不需同步而且节点加入网络和重新加入网络的过程很快，一般可以做到1秒以内，甚至更快。bluetooth通常需要3秒。在路由方面，ZigBee支持可靠性很高的网状网的路由，所以可以布置范围很广的网络，并支
持多播和广播特性，能够给丰富的应用带来有力的支持。
5.前景展望
ZigBee并不是用来与蓝牙或者其他已经存在的标准竞争，它的目标定位于现存的系统还不能满足其需求的特定的市场，它有着广阔的应用前景。ZigBee联盟预言在未来的四到五年，每个家庭将拥有50 个ZigBee 器件，最后将达到每个家庭150 个。据估计，到2007 年，ZigBee市场价值将达到数亿美元。其应用领域主要包括：
（1）家庭和楼宇网络：空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等
（2）工业控制：各种监控器、传感器的自动化控制
（3）商业：智慧型标签等
（4）公共场所：烟雾探测器等
（5）农业控制：收集各种土壤信息和气候信息
医疗：老人与行动不便者的紧急呼叫器和医疗传感器等【3】，
（6）
（2）蓝牙
1.简介：
蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的技术。能在包括移动电话、PDA、、、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而变得更加迅速高效，为拓宽道路。蓝牙采用结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）。其数据速率为1Mbps。采用传输方案实现。
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。其写在一个9 x 9 mm的中。蓝牙工作在全球通用的2.4GHz (即工业、科学、医学）。蓝牙的数据速率为1Mb/s。传输方案被
用来实现传输。 使用IEEE802.15。
长恨歌主题 ISM是对所有无线电系统都开放的频带，因此使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源。例如某些家电、无绳电话、开门器、等等，都可能是干扰。为此，蓝牙特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定。是把频带分成若干个跳频（hop channel），在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列（即一定的规律，技术上叫做“”，就是"假"的随机码）不断地从一个信道"跳"到另一个信道，只有收发双方是按这个规律进行通信的，而其他的干扰不可能按同样的规律进行干扰；跳频的瞬时带宽是很窄的，但通过使这个窄带宽成百倍地扩展成宽频带，使干扰可能的影响变成很小。
与其它工作在相同的系统相比，蓝牙跳频更快，更短，这使蓝牙比其它系统都更稳定。（Forward Error Correction，前向纠错）的使用抑制了长距离链路的随机。应用了二进制（）技术的跳频收发器被用来抑制干扰和防止衰落。
肾精子协议是电路交换与分组交换的结合。在被保留的时隙中可以传输同步，每个数据包以不同的频率发送。一个数据包名义上占用一个时隙，但实际上可以被扩展到占用5个时隙。蓝牙可以支持异步数据信道、多达3个的同时进行的同步话音信道，还可以用一个信道同时传送
异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/s同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/s而另一端速率为57.6kb/s的不对称连接，也可以支持433.9kb/s的对称连接。
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