短距离无线通信技术简介教程文件.ppt
《短距离无线通信技术简介教程文件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《短距离无线通信技术简介教程文件.ppt(81页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、短距离无线通信技术简介Overlay Networks the global goalregionalmetropolitan areacampus-basedin-house verticalhand-overhorizontalhand-overintegration of heterogeneous fixed andmobile networks with varyingtransmission characteristicsGlobal Star-Mobile PhoneGSM CDMA 3GCT2-DECT-PHSWireless LANBluetooth/ZigBeeBlueto
2、oth/ZigBee(WPAN)(WPAN)短距离无线通信一般意义上,只要通信收发双方通过电磁波(红外、无线电微波)传输信息,并且传输距离限制在较短的范围内,通常是几十米以内,都可以称之为短距离无线通信。短距离无线通信通信距离短,覆盖距离一般在10200m无线发射器的发射功率较低,发射功率一般小于100mW工作频率多为免付费、免申请的全球通用的工业、科学、医学频段三个重要特征和优势:低成本低功耗对等通信:终端之间对等通信,无须网络设备进行中转,因此空中接口设计和高层协议都相对比较简单几种常见的短距离无线通信蓝牙(Bluetooth)红外(IrDA)ZigBeeWi-Fi技术NFC技术UWB(超
3、宽带)无线自组织网络高速短距离无线通信最高数据速率高于100Mb/s,通信距离小于10m。低速短距离无线通信最低数据速率低于1Mb/s,通信距离小于100m。蓝牙通信技术Wireless Personal Area Network(WPAN)无线个人局域网蓝牙通信技术蓝牙,是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的发展和目标由Ericsson、Nokia、Intel、Toshiba和IBM共同建立特别兴趣小组,SIG(special interest group),现已有2000多家公司加
4、入。用无线技术联结所有的移动电子设备用无线技术联结所有的移动电子设备用无线技术联结所有的移动电子设备用无线技术联结所有的移动电子设备蓝牙的基本功能及性能指标基本功能:利用嵌入式芯片,实现短距离无线连接,替代现有电缆工作频段:24002483.5 MHz之间的ISM频带调制方式:GFSK,调制指数:0.28-0.35扩频方式:跳频扩频 79个跳频信道 双工方式:时分双工蓝牙的基本功能及性能指标无线传输距离:10米100米发射功率:1mW,2.5mW,100mW传输类型:数据信息、语音信息传输速率:1Mbps、2Mbps、3Mbps通信方式和组网方式:点对点、点对多点、微微网piconet、散射网
5、scatternet蓝牙的优势开放性优势低成本低功耗芯片尺寸小点对多点连接语音和数据混合传输高抗干扰能力蓝牙技术的应用语音/数据接入:将一台计算机通过安全的无线链路连接到通信设备上完成与广域网的连接外围设备互联:将各种设备通过蓝牙链路连接到主机上个人局域网:主要用于个人网络与信息的共享与交换规格规格蓝牙蓝牙红外红外无线传输媒介无线传输媒介射频无线电波红外线标称传输速率标称传输速率(Mbit/s)1,2,31.521,4,16数据数据/语音支持语音支持支持语音和数据只支持数据传输距离传输距离10100m20cm10m移动能力移动能力极佳差方向性方向性全向(360度,中间可以有障碍)窄角(30度,
6、中间不能有障碍)最大功耗最大功耗通信30mA,待机0.3mA数mA传输方式传输方式点到点,点到多点点到点连接设备数连接设备数8个2个安全措施安全措施鉴权:128bit密钥加密:8128bit密钥靠短距离、小角度传输保证安全,无其他安全措施支持组织支持组织SIGIrDA主要用途主要用途个人区域网透明可见范围内的数据传输,近距离遥控ZigBee技术IEEE 802.15.4协议ZigBee技术Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。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
7、,可以嵌入各种设备。简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee的起源工业自动化和家庭智能化对无线数据通信的需求越来越强烈,而蓝牙技术对于这一领域显然有一定的局限。2002年,zigbee Alliance成立。Zigbee协议在2003年正式问世。2004年,zigbee V1.0诞生。2006年,推出zigbee 2006,比较完善。2007年底,zigbee PRO推出。ZigBee的技术优势数据传输速率低:10KB/秒-250KB/秒,专注于低传输应用功耗低:在低功耗待机模式下,两节普通5号电池可使用6-24个月成本低:ZigBee数据传输速率低,
8、协议简单,所以大大降低了成本网络容量大:网络可容纳65000个设备ZigBee的技术优势时延短:典型搜索设备时延为30ms,休眠激活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。网络的自组织、自愈能力强,通信可靠数据安全:ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能,采用AES-128加密算法(美国新加密算法,是目前最好的文本加密算法之一),各个应用可灵活确定其安全属性工作频段灵活:使用频段为2.4GHz、868MHz(欧洲)和915MHz(美国),均为免执照(免费)的频段ZigBee的应用低速无线设备 TV VCR DVD CD 保安保安 HVAC 照明照明 门禁门禁 玩具玩具 游戏器具游戏
9、器具 监视监视 诊断诊断 传感器传感器 监视监视 传感器传感器 自动化自动化控制控制工业、农业和商业消费电子消费电子PC 机的机的外围设备外围设备玩具和游玩具和游戏戏个人健康监护家庭家庭自动化自动化 鼠标鼠标 键盘键盘 操作杆操作杆 ZigBee的应用实例的应用实例结合ZigBee和GPRS的无线数据传输网络ZigBee的应用实例的应用实例基于ZigBee的油田油井遥测遥控无线通信Wi-Fi技术WLAN无线局域网Wi-Fi技术Wi-Fi实际上为制定802.11无线网络的组织无线网络的组织,并非代表无线网络。但是后来人们逐渐习惯用用Wi-Fi来称呼来称呼802.11b协议协议。它的最大优点就是传
10、输速度较高,另外它的有效距离也很长,同时也与已有的各种802.11 DSSS设备兼容。笔记本电脑上的迅驰技术就是基于该标准的。目前无线局域网(WLAN),主流采用802.11协议。故常直接称为WIFI网络。Wi-Fi技术的来源(Wireless Fidelity)俗称无线宽带1999年时各个厂商为了统一兼容802.11标准的设备而结成了一个标准联盟,称为Wi-Fi Alliance,而Wi-Fi这个名词,也是他们为了能够更广泛的为人们接受而创造出的一个商标类名词,也有人把它称作无线保真。802.11协议发展历程过去过去未来未来现在现在802.11ac802.11ac802.11ad802.11
11、adIEEE推出的第一代WLAN标准 2.4G频段传输速率1M11b 2.4G频段,传输速率提高到5.5M和11M 11a 5.8G频段传输速率提高到54M传输速率提高到54M 2.4G频段兼容11b2.4G频段和5.8G频段传输速率提高到300M兼容11a/11b/11g6G以下频段和60G频段传输速率不小于1Gbit/s协议正在制定和完善之中802.11协议比较标准号IEEE 802.11bIEEE 802.11aIEEE 802.11gIEEE 802.11n标准发布时间1999年年9月月1999年年9月月2003年年6月月2009年年9月月工作频率范围2.42.4835GHz5.150
12、5.350GHz5.4755.725GHz5.7255.850GHz2.42.4835GHz2.42.4835GHz5.1505.850GHz非重叠信道数324315物理速率(Mbps)115454600实际吞吐量(Mbps)62424100以上以上频宽20MHz20MHz20MHz20MHz/40MHz调制方式CCK/DSSSOFDMCCK/DSSS/OFDMMIMO-OFDM/DSSS/CCK兼容性802.11b802.11a802.11b/g802.11a/b/g/nWi-Fi技术特点优势无线电波的覆盖范围相对广传输速度非常快,符合个人和社会信息化的需求。厂商进入该领域的门槛比较低,设备
13、价格低廉。信号功率小,绿色健康。工作在2.4GHz的IMS频段,全球统一。Wi-Fi技术特点弊端工作在2.4GHz的IMS频段,容易受干扰覆盖范围有限安全性有待提高缺乏完善的QoS与商业模式Wi-Fi技术的应用手持设备(大部分)PC小型办公网络智能家居物联网美国密歇根州运输研究所(UMTRI)联合汽车厂家和各种机构,准备推出一个基于专用短程通讯(DSRC)的云平台,利用Wi-Fi技术连接车载电脑和远程交通安全管理平台,在汽车有可能发生事故前发出警告信息,提醒司机注意安全驾驶,从而减少交通事故的发生。NFC技术Near Field Communication近距离无线通信NFC技术NFC英文全称
14、Near Field Communication,即近距离无线通信,是一种短距离的高频无线通信技术,允许在多个电子设备之间实现简单而安全的双向交互。NFC技术的基本功能是:允许某种设备(通常是手机)在限定范围内从另一种设备或NFC标签中收集数据。NFC技术的由来 NFC是由Philips公司和Sony公司在2002年共同联合开发的新一代无线通信技术,并被ECMA和ISO/IEC接收为标准。2004年,Nokia、Philips、Sony公司成立NFC论坛,共同制定了行业应用的相关标准,推广近场通信技术。NFC技术由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来,在单一芯片上结合感应式读
15、卡器、感应式卡片和点对点的功能,能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。NFC技术规格频段:13.56MHz通讯距离:约10厘米标准规格:符合国际标准化组织的ISO18092、ISO21481 标准,兼容现有非接触智能卡ISO14443标准传输速度:106kbps、212kbps、424kbps等三种(被动)846kbps、1695kbps(主动)NFC技术特点近距离无线通讯技术(Near Field Communication)短距离无线通信(使用范围:一般1-4cm,理论最大10cm)较低的传输速率(106kbps 414kbps)非接触式点对点连接(无需发现,无需配对)多以被动连接方式
16、(反应时间只需0.1s,几乎不消耗电量)NFC技术优势与现有非接触智能卡技术兼容,目前已经成为越来越多主要厂商支持的正式标准;与其他无线连接方式相比,NFC是一种近距离的私密通信方式,提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信;相对于RFID来说具有距离近、带宽高、能耗低等特点;比红外更快、更可靠而且简单得多;与蓝牙相比,NFC面向近距离交易,适用于交换财务信 息或敏感的个人信息等重要数据。NFC工作模式类似类似ICIC卡,保存了卡,保存了IDID需要刷卡、验票场合需要刷卡、验票场合通过读卡器供电通过读卡器供电手机没电不影响手机没电不影响 和蓝牙、红外似和蓝牙、红外似数据交换、短距离数据交换、
17、短距离速度快、功耗低速度快、功耗低不同种类设备间交换不同种类设备间交换声音、图片、视频声音、图片、视频一台标准的读卡器一台标准的读卡器读取其他读取其他NFCNFC标签标签写入其他写入其他NFCNFC设备设备工作模式工作模式卡模式卡模式点对点点对点读卡器读卡器NFC技术应用实例电子钱包NFC技术应用实例广告、信息查询智能海报智能海报NFC终端终端 WAP/Web URL 内容(audio,video,applet,picture,text)识读标签内容识读标签内容浏览促销信息浏览促销信息试听,购买,下载试听,购买,下载NFC技术应用实例游戏共享数据NFC版版愤怒的小鸟愤怒的小鸟,可通过,可通过N
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 短距离 无线通信 技术 简介 教程 文件
限制150内