無線個域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

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1、無線個域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)摘要：無線個域網(wǎng)(WPAN)是當(dāng)前計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一。目前比較典型的無線個域網(wǎng)技術(shù)可分為5類：紅外，藍牙，家庭射頻，超寬帶和Zigbee。該文介紹了幾種技術(shù)的主要特點及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，并對這些技術(shù)的應(yīng)用范圍和市場發(fā)展前景作了分析和比較。關(guān)鍵詞：無線個域網(wǎng)；紅外通信；藍牙；家庭射頻；超寬帶；ZigbeeWirelessPersonalAreaNetworkKeyTechniquesAbstract:Wirelesspersonalareanetwork(WPAN)isoneofthemostmushroomfieldsincurrentcomput

2、ernetworks.AtpresenttypicalWPANtechnologiescanbedividedintofiveclasses:IrDA,Bluetooth,HomeRF,Ultra-widebandandZigbee.Thispaperintroducesthecharactersandrelatedstandards/protocolsofthesetechnologies,theapplicationareasanddevelopmentprospectsareanalyzedandcompared.Keywords:Wirelesspersonalarean

3、etwork(WPAN);Infrareddataassociation(IrDA);Bluetooth;Home-RF;Ultra-wideband;Zigbee1前言無線個域網(wǎng)(WirelessPersonalAreaNetwork，WPAN)是為了實現(xiàn)活動半徑小、業(yè)務(wù)類型豐富、面向特定群體、無線無縫的連接而提出的新興無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。WPAN能夠有效地解決“最后的幾米電纜”的問題，進而將無線聯(lián)網(wǎng)進行到底。為小范圍內(nèi)設(shè)備建立起無線通信網(wǎng)絡(luò)，使設(shè)備之間的協(xié)同工作變得更加方便快捷。這些電子設(shè)備可以包括便攜式電腦，打印機，蜂窩電話等，它們可以很方便的進行通信，就像使用普通電纜連接一

4、樣。WPAN是以個人為中心來使用的無線個人區(qū)域網(wǎng)，它實際上就是一個低功率、小范圍、低速率和低價格的電纜替代技術(shù)。WPAN可以一個人使用，也可以若干人同時使用，如一個外科手術(shù)小組的幾位醫(yī)生把幾米范圍內(nèi)使用的一些電子設(shè)備組成一個無線個人區(qū)域網(wǎng)。WPAN工作在2.4GHz的ISM頻段，其IEEE標(biāo)準(zhǔn)都是IEEE的802.15工作組制定[1]。2無線個域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)2.1紅外通信（IRDF）紅外技術(shù)是一種利用紅外線進行點對點通信的技術(shù)。伴隨這種技術(shù)的還有紅外線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會IrDA。該協(xié)會成立于1993年，是個非營利性組織，致力于建立無線傳播連接的世界標(biāo)準(zhǔn)，目前在全球擁有160個會員，參與

5、的廠商包括計算機及通信硬件、軟件及電話公司等。當(dāng)前，IrDA技術(shù)的軟件和硬件技術(shù)都已經(jīng)比較成熟，主要的技術(shù)優(yōu)勢如下：(1)無需專門申請?zhí)囟l率的使用執(zhí)照。(2)具有移動通信設(shè)備所必需的體積小、功率低的特點。(3)傳輸速率已經(jīng)從開始時候FIR的4Mbps上升為現(xiàn)在最新VFIR的16Mbps。除了在技術(shù)上有自己的特點外，IrDA的市場優(yōu)勢也是十分明顯的。紅外技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了多年，因此硬件與相應(yīng)的軟件技術(shù)都已經(jīng)相當(dāng)成熟。目前，全世界有5000萬臺設(shè)備采用IrDA技術(shù)，并且仍然以年遞增50%的速度增長。當(dāng)今有95%的手提電腦都安裝了IrDA接口。在成本上，紅外線LED及接收器等組件遠較一般

6、RF組件來得便宜，大約只是藍牙產(chǎn)品的1/10。在這樣的情形下，也導(dǎo)致了IrDA在市場上面得到了普遍應(yīng)用，對應(yīng)的產(chǎn)品不少，仍然具有一定的市場價值，因此在短期內(nèi)不會退出市場。但是IrDA并非是毫無瑕疵的。首先,IrDA是一種視距傳輸技術(shù),也就是說兩個具有IrDA端口的設(shè)備之間如果試圖傳輸數(shù)據(jù),中間就不能有阻擋物(這在兩個設(shè)備之間是容易實現(xiàn)的，但多個電子設(shè)備間就必須調(diào)整彼此位置和角度等),這也是Bluetooth和HomeRF打IrDA技術(shù)的超級法寶。其次,IrDA設(shè)備中的核心部件紅外線LED不是一種十分耐久的部件,對于不經(jīng)常使用的掃描器、數(shù)碼相機等設(shè)備雖然游刃有余,但如果經(jīng)常用裝配I

7、rDA端口的手機上網(wǎng),可能很快就不堪重負了。2.2藍牙(Bluetooth)藍牙標(biāo)準(zhǔn)是在1998年，由愛立信、諾基亞、IBM等公司共同推出的，即后來的IEEE802.15.1標(biāo)準(zhǔn)。藍牙技術(shù)為固定設(shè)備或移動設(shè)備之間的通信環(huán)境建立通用的無線空中接口，將通信技術(shù)與計算機技術(shù)進一步結(jié)合起來，使各種3C設(shè)備(通信產(chǎn)品、電腦產(chǎn)品和消費類電子產(chǎn)品)在沒有電線或電纜相互連接的情況下能在近距離范圍內(nèi)實現(xiàn)相互通信或操作。藍牙可以提供720kb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率和10m的傳輸距離。藍色技術(shù)有以下主要特