無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

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1、無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)摘要：無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)(WPAN)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)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(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)技術(shù)可分為5類(lèi)：紅外，藍(lán)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(diǎn)及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，并對(duì)這些技術(shù)的應(yīng)用范圍和市場(chǎng)發(fā)展前景作了分析和比較。關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)；紅外通信；藍(lán)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(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)(WirelessPersonalAreaNetwork，WPAN)是為了實(shí)現(xiàn)活動(dòng)半徑小、業(yè)務(wù)類(lèi)型豐富、面向特定群體、無(wú)線(xiàn)無(wú)縫的連接而提出的新興無(wú)線(xiàn)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(wèn)題，進(jìn)而將無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行到底。為小范圍內(nèi)設(shè)備建立起無(wú)線(xiàn)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(jī)，蜂窩電話(huà)等，它們可以很方便的進(jìn)行通信，就像使用普通電纜連接一

4、樣。WPAN是以個(gè)人為中心來(lái)使用的無(wú)線(xiàn)個(gè)人區(qū)域網(wǎng)，它實(shí)際上就是一個(gè)低功率、小范圍、低速率和低價(jià)格的電纜替代技術(shù)。WPAN可以一個(gè)人使用，也可以若干人同時(shí)使用，如一個(gè)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(gè)無(wú)線(xiàn)個(gè)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(wú)線(xiàn)個(gè)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(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù)。伴隨這種技術(shù)的還有紅外線(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)IrDA。該協(xié)會(huì)成立于1993年，是個(gè)非營(yíng)利性組織，致力于建立無(wú)線(xiàn)傳播連接的世界標(biāo)準(zhǔn)，目前在全球擁有160個(gè)會(huì)員，參與

5、的廠(chǎng)商包括計(jì)算機(jī)及通信硬件、軟件及電話(huà)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(shì)如下：(1)無(wú)需專(zhuān)門(mén)申請(qǐng)?zhí)囟l率的使用執(zhí)照。(2)具有移動(dòng)通信設(shè)備所必需的體積小、功率低的特點(diǎn)。(3)傳輸速率已經(jīng)從開(kāi)始時(shí)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(diǎn)外，IrDA的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)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(wàn)臺(tái)設(shè)備采用IrDA技術(shù)，并且仍然以年遞增50%的速度增長(zhǎng)。當(dāng)今有95%的手提電腦都安裝了IrDA接口。在成本上，紅外線(xiàn)LED及接收器等組件遠(yuǎn)較一般

6、RF組件來(lái)得便宜，大約只是藍(lán)牙產(chǎn)品的1/10。在這樣的情形下，也導(dǎo)致了IrDA在市場(chǎng)上面得到了普遍應(yīng)用，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品不少，仍然具有一定的市場(chǎng)價(jià)值，因此在短期內(nèi)不會(huì)退出市場(chǎng)。但是IrDA并非是毫無(wú)瑕疵的。首先,IrDA是一種視距傳輸技術(shù),也就是說(shuō)兩個(gè)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(gè)設(shè)備之間是容易實(shí)現(xiàn)的，但多個(gè)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(jí)法寶。其次,IrDA設(shè)備中的核心部件紅外線(xiàn)LED不是一種十分耐久的部件,對(duì)于不經(jīng)常使用的掃描器、數(shù)碼相機(jī)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(jī)上網(wǎng),可能很快就不堪重負(fù)了。2.2藍(lán)牙(Bluetooth)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)是在1998年，由愛(ài)立信、諾基亞、IBM等公司共同推出的，即后來(lái)的IEEE802.15.1標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙技術(shù)為固定設(shè)備或移動(dòng)設(shè)備之間的通信環(huán)境建立通用的無(wú)線(xiàn)空中接口，將通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合起來(lái)，使各種3C設(shè)備(通信產(chǎn)品、電腦產(chǎn)品和消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品)在沒(méi)有電線(xiàn)或電纜相互連接的情況下能在近距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)相互通信或操作。藍(lán)牙可以提供720kb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率和10m的傳輸距離。藍(lán)色技術(shù)有以下主要特