短距离无线通信共35页
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短距离⽆线通讯(芯⽚)技术概述短距离⽆线通讯(芯⽚)技术概述⼀、各种短距离⽆线通信使⽤范围与特性⽐较⽆线化是控制领域发展的趋势,尤其是⼯作于ISM频段的短距离⽆线通信得到了⼴泛的应⽤,各种短距离⽆线通信都有各⾃合适的使⽤范围,本⽂简介⼏种常见的⽆线通讯技术。
关键字:短距离⽆线通信,红外技术,蓝⽛技术,802.11b,⽆线收发⼯业应⽤中,现阶段基本上都是以有线的⽅式进⾏连接,实现各种控制功能。
各种总线技术,局域⽹技术等有线⽹络的使⽤的确给⼈们的⽣产和⽣活带来了便利,改变了我们的⽣活,对社会的发展起到了极⼤的推动作⽤。
有线⽹络速度快,数据流量⼤,可靠性强,对于基本固定的设备来说⽆疑是⽐较理想的选择,的确在实际应⽤中也达到了⽐较满意的效果。
但随着射频技术、集成电路技术的发展,⽆线通信功能的实现越来越容易,数据传输速度也越来越快,并且逐渐达到可以和有线⽹络相媲美的⽔平。
⽽同时有线⽹络布线⿇烦,线路故障难以检查,设备重新布局就要重新布线,且不能随意移动等缺点越发突出。
在向往⾃由和希望随时随地进⾏通信的今天,⼈们把⽬光转向了⽆线通信⽅式,尤其是⼀些机动性要求较强的设备,或⼈们不⽅便随时到达现场的条件下。
因此出现⼀些典型的⽆线应⽤,如:⽆线智能家居,⽆线抄表,⽆线点菜,⽆线数据采集,⽆线设备管理和监控,汽车仪表数据的⽆线读取等等。
1.⼏种⽆线通信⽅式的简介⽣产和⽣活中的控制应⽤往往是限定到⼀定地域范围内,⽐如:主机设备和周边设备的互联互通,智能家居房间内的电器控制,餐厅或饭店内的⽆线点菜系统,⼚房内⽣产设备的管理和监控等0~200⽶的范围内,本⽂着重探讨短距离⽆线通信实⽤技术,主要有:红外技术,蓝⽛技术,802.11b⽆线局域⽹标准技术,微功率短距离⽆线通信技术,现简介如下:1.1 红外技术红外通信技术采⽤⼈眼看不到的红外光传输信息,是使⽤最⼴泛的⽆线技术,它利⽤红外光的通断表⽰计算机中的0-1逻辑,通常有效作⽤半径2⽶,发射⾓⼀般不超过20度,传统速度可达4 Mbit/s,1995年IrDA(InfraRed Data Association)将通信速率扩展到的⾼达16Mbit/s ,红外技术采⽤点到点的连接⽅式,具有⽅向性,数据传输⼲扰少,速度快,保密性强,价格便宜,因此⼴泛应⽤于各种遥控器,笔记本电脑,PDA,移动电话等移动设备,但红外技术只限于两台设备通讯,⽆法灵活构成⽹络,⽽且红外技术只是⼀种视距传输技术,传输数据时两个设备之间不能有阻挡物,有效距离⼩,且⽆法⽤于边移动边使⽤的设备。
短距离无线通信短距离无线通信的重要特征和优势:低功耗,对等通信,低成本IEEE 802.11技术☐IEEE802.11标准定义了两种类型的设备⏹无线站-通常是通过一台PC机加上一块无线网卡构成⏹无线接入点(AP)-当作有线网络与无线网络之间的桥梁。
☐无线局域网广义上分为两类:⏹基于射频(Radio Frequency,RF)无线电波⏹基于光波(如红外线)☐IEEE802.11标准定义单一的媒介访问控制子层(MAC)和多样的物理层☐物理层标准主要有IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g。
IEEE 802.11标准的逻辑结构MAC层的目的是在LLC的支持下为共享介质物理层提供访问控制功能(寻址方式、访问协调、帧校验序列生成的检查等)MAC层在LLC层的支持下执行寻址和帧识别的功能IEEE 802.11标准MAC层采用CSMA/CA协议控制每一个站点的接入物理层解决的是数据终端设备与通信线路上数据电路设备之间的接口问题在BSS网络中,有一无线接入点充当中心站,所有络的访问站点对网均由其控制。
此外,中心站为接入有线主干网提供了一个逻辑接入点。
缺点:抗毁性差,成本高。
一个ESS网络是由两个或多个BSS网络构成的一个单一子网,满足大小任意、大范围覆盖的网络要求。
站点通过AP在ESS内不同BSS之间的相互连接。
RTS/CTS机制是为了更好地解决隐蔽站点带来的碰撞问题,发送站和接收站之间以握手的方式对信道进行预约的一种常用方法。
RTS/CTS机制采用四次(Four-way)握手机制,包括RTS-CTS-DATA-ACK四个过程。
⏹发送者在发送数据之前,首先发送一个RTS来预约信道⏹接收者发回一个CTS⏹发送者开始进行数据的发送⏹接收者进行发送ACK进行确认如果发送者没有接收到返回的ACK,则会认为之前的传输没有成功,会重新传输。
但如果只是ACK丢失而之前的RTS-CTS传输成功,则重新发送的RTS到接收者后,接收者只会重新发送ACK而不是CTS,且退避时间不会增加。