无线个域网中的若干关键技术

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  无线个域网(Wireless Personal Area Network,WPAN)是为了实现活动半径小、业务类型丰富、面向特定群体、无线无缝的连接而提出的新兴无线通信网络技术。WPAN能够有效地解决“最后的几米电缆”的问题,进而将无线联网进行到底。
  
  WPAN介绍与标准现状
  
  WPAN是一种与无线广域网(WWAN)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)并列但覆盖范围相对较小的无线网络。在网络构成上,WPAN位于整个网络链的末端,用于实现同一地点终端与终端间的连接,如连接手机和蓝牙耳机等。WPAN所覆盖的范围一般在10m半径以内,必须运行于许可的无线频段。WPAN设备具有价格便宜、体积小、易操作和功耗低等优点。
  
  图2 Freescale UWB芯片组
  
  图2为一款Freescale UWB芯片组。
  Zigbee 这是一种新兴的短距离、低功率、低速率无线接入技术。Zigbee标准是基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的关于组网、安全和应用软件等方面的技术标准,是IEEE802.15.4的扩展集,它由Zigbee联盟与IEEE802.15.4工作组共同制定。Zigbee工作在2.4GHz频段,共有27个无线信道,数据传输速率为20kb~250kb/s,传输距离为10~75m。
  
  图4 RFID读卡器
  
  图4为一款RFID读卡器。
  
  WPAN的未来展望
  
  在过去的几年里,WPAN技术得到了飞速的发展,蓝牙、UWB、Zigbee、RFID、Z-Wave、NFC以及Wibree等各种技术竞相提出,在功耗、成本、传输速率、传输距离、组网能力等方面又各有特点。而WPAN的初衷是实现各种外围设备小范围内的无缝互联,这种想法在未来很长的一段时间内可能还只是一个美好的愿望。但是,无论如何,在当前标准林立的短距离无线通信市场,我们所要做的应该是完善和创新。未来这些技术的命运,是走向融合,还是多足鼎立,我们只能等待市场的选择。
  
  蓝牙、UWB、Zigbee与RFID技术对比
  
  链 接:其他无线个域网技术
  NFC 这是由飞利浦、诺基亚和索尼主推的一种由RFID衍生出来的短距离无线通信技术。使用双方只需互相接近,就可以完成信息交换,并访问内容和服务。NFC可以对无线网络进行快速、主动设置,也可以用作虚拟连接器,服务于现有蜂窝状网络、蓝牙和802.11设备。
  Wibree 这是诺基亚在赫尔基辛的研究中心宣布的一种新的短距离无线通信技术。该技术可以在设备间进行连接,并且突破了蓝牙固有的能量局限,功耗仅为蓝牙的1/10。2007年6月12日,SIG与Wibree论坛宣布Wibree并入蓝牙,Wibree将作为蓝牙的超低耗电通信标准重新进行定义。
  Z-Wave 2005年1月,为了开发家庭自动化应用市场,美国芯片和软件开发商Zensys公司与其他60多家厂商在CES(Consumer Electronics Show)大会上宣布成立Wave联盟。该联盟推出了基于射频的、低成本、低功耗、高可靠的适于组网的双向无线通信技术,即Z-Wave。Z-Wave的数据传输速率为9.6kb/s,信号有效覆盖范围在室内是30m,室外可达100m,适合窄宽带应用场合。随着通信距离的增大,设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加。相对于现有的各种无线通信技术,Z-Wave技术是最低功耗和最低成本的技术,Z-Wave正有力地推动着低速率无线个域网的发展。
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