蓝牙、红外和一般的无线通信技术各自的特点和相互比较
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什么是蓝牙技术随着科技的不断发展,有许多新的技术已经被应用到我们的日常生活中。
其中,蓝牙技术已经成为联网技术的重要组成部分。
下面,我们就来聊聊蓝牙技术吧。
一、蓝牙技术的特点蓝牙技术是一项无线通信技术,它是以2.4-2.4835GHz频率传播的无线电信号,可以用来在不同的设备之间建立连接,以实现数据传输,技术发展到今天,蓝牙技术已经成为了一种安全、便捷的连接选择。
1、安全性:蓝牙技术配合128位的数据加密,可以实现高度的通信安全;2、便捷性:蓝牙设备之间可以相互检测和连接,没有复杂的安装过程,操作非常简单;3、简单性:蓝牙能够支持很多种设备之间的多种连接,可搭配使用多种硬件,实现不同功能;4、功耗低:蓝牙技术不需要交换机,可以实现短时距离通信,耗能较低,可以有效的提高终端的使用寿命。
二、蓝牙技术的应用随着技术的不断更新,蓝牙技术的应用也越来越广泛:1、视频传输:通过蓝牙技术连接及传输,让用户可以将普通电脑显示器与功能强大的智能电视相互连接,实现通过智能电视观看PC上的视频或游戏;2、蓝牙耳机:用户可以通过手机蓝牙来控制耳机,播放音乐,以及进行电话通话;3、手机支付:蓝牙技术可以方便用户通过手机安全、快捷的实现多种支付方式;4、远程控制:用户可以通过蓝牙技术,远程控制手机的通讯录、影音播放等功能。
三、蓝牙技术的未来随着物联网(IoT)技术的发展,蓝牙技术会变得越来越安全可靠,也会越来越多的应用到IoT技术中,提高我们的生活质量:1、可穿戴设备:用户可以通过蓝牙技术连接智能设备,实现追踪健康数据;2、安防技术:可以通过蓝牙技术搭建一套安全的智能家居系统,实现门窗感知,以及对报警事件的及时处理;3、智能家居:蓝牙技术将会更加广泛的用于家居智能控制,可以实现智能家居设备之间的互联互通;4、无线打印:工作升级的商用环境,可以利用蓝牙技术实现高效的无线打印。
综上,蓝牙技术在近几年取得了许多技术突破,可以说蓝牙技术发展前景非常广阔,已经成为移动互联网、智能家居等新技术的重要支撑。
目前随着通信技术的发展,无线通信技术的使用已经渗透到社会的各个角落。
要实现全球对无人驾驶智能车的监控,无线通信自然不能少。
在我们实际生活中,可以接触到的无线通信技术有:红外线、蓝牙、UWB、以及我们早期使用的Zigbee、无线数传电台、WIFI、GPRS、3G等等。
下面针对这些技术做一些简单的介绍。
1. 常见的短距离无线通信技术红外数据传输(IrDA):IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,是由红外线数据标准协会(InfraredDataAssociation)制定的一种无线协议,其硬件及相应软件技术都已比较成熟。
IrDA是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。
起初,采用IrDA标准的无线设备仅能在1m范围内以115.2kb/s速率传输数据,很快发展到4Mb/s(FIR技术)以及16 Mb/s(VFIR技术)的速率。
在小型移动设备,如PDA、手机上广泛使用。
事实上当今出厂的PDA以及许多手机、笔记本电脑、打印机等产品都支持IrDA,多用于室内短距离传输,目前很多应用场合逐渐被蓝牙所取代。
其优点:IrDA无需申请频率使用权,因而红外线通信成本低。
并且具有移动通信所需要的体积小,功耗低,连接方便,简单易用的特点。
此外,红外线发射角娇小传输上安全性高。
其缺点:IrDA是一种视距传输,两个相互通信的设备之间必须对准,中间不能有其他的物体阻隔,也就是穿透能力差。
其点对点的传输连接,也导致无法灵活地组成网络。
蓝牙(Bluetooth):蓝牙是我们生活随处可见的传输技术,蓝牙的数据速率为1Mbps,传输距离约10米左右。
支持点对点及点对多点通信,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。
蓝牙较多用于手机,游戏机,PC外设,表,体育健身,医疗保健,汽车,家用电子等。
其优点:使得各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信,也就是一点可以对多点,在10m范围内可以实现1Mb/s的高传输速率。
红外线无线耳机的优缺点
红外线是一种短距离无限传输方式,就是要两个红外接口相对才可以传输。
红外线技术一般适合于低成本、跨平台、点对点高速数据连接,尤其是嵌入式系统,如:设备互联、信息网关等。
1.优点。
(1)目前红外线传输、遥控方面的技术已经非常成熟。
(2)红外线耳机不需要作任何数据压缩便能完整地传输整个音频信号。
(3)得益于高频率的信号和极小的作用距离,排除人为因素,日常生活中很少有东西可以干扰红外线耳机的工作。
2.缺点。
(1)目前红外线无线耳机的工作距离在7米以内。
(2)因为频率越高的电磁波,其衍射性就越差,所以红外线耳机使用的时候,必须保证耳机(接收器)和发射器保持在一定的方
向角内。
而且只要耳机和发射器之间有比较明显的障碍物,那
么红外线耳机的接听便可能被打断。
(3)由于红外线无线通信的传输介质是红外光,在数据传输过程中,不可避免地会受到外界可见光的干扰。
(4)发射器的功耗比较大。
这一点直接限制了红外线耳机不能自带麦克风。
通信系统的无线传输与蓝牙技术应用目前,无线传输已经成为了现代通信系统中不可或缺的一部分。
其中,蓝牙技术作为一种广泛应用于无线通信的技术,已经在各个领域得到了广泛的应用。
本文将详细介绍通信系统的无线传输以及蓝牙技术的应用。
一、无线传输的基本概念和原理1. 无线传输的定义:无线传输指的是通过电磁波等无线信号进行信息传输的方式。
2. 无线传输的基本原理:无线传输通过电磁波在空间中传播的方式,将信息从一个地点传输到另一个地点。
常见的无线传输技术包括无线电、红外线、蓝牙、Wi-Fi等。
二、蓝牙技术的基本概念和特点1. 蓝牙技术的定义:蓝牙技术是一种用于无线通信的短距离通信技术,能够在不同类型的设备之间进行数据传输和通信。
2. 蓝牙技术的特点:蓝牙技术具有低功耗、低成本、短距离通信等特点。
蓝牙设备之间的通信距离通常在10米以下,通信速率较低。
三、蓝牙技术的应用领域1. 个人消费电子产品:蓝牙技术被广泛应用于各类个人消费电子产品,如手机、MP3播放器、无线耳机等。
利用蓝牙技术,这些设备可以实现数据传输、音频传输等功能。
2. 汽车领域:在汽车领域,蓝牙技术被应用于车载音响、蓝牙电话等设备中。
通过蓝牙技术,驾驶员可以实现免提通话、音乐播放等功能,提高了驾驶的安全性和便利性。
3. 医疗领域:蓝牙技术在医疗领域的应用也越来越广泛。
医疗设备和手机等设备之间可以通过蓝牙技术进行数据传输,实现远程监测、医疗数据共享等功能。
4. 家庭自动化:蓝牙技术可以用于家庭自动化系统中,实现智能家居设备之间的通信和控制。
例如,通过蓝牙技术,可以实现手机控制智能灯光、窗帘等设备的操作。
5. 物联网:蓝牙技术是物联网中常用的通信协议之一,可以实现物联网设备之间的连接和通信。
通过蓝牙技术,各类传感器、智能设备等可以实现数据传输和远程控制。
四、蓝牙技术应用的步骤1. 设备配对:蓝牙设备需要进行配对,才能建立起连接。
在配对过程中,设备之间会交换一些信息,以确认身份和建立安全连接。
三种近距离技术ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi介绍目前常用的无线网络标准最流行的3个是ZigBee、蓝牙(Bluetooth)和WiFi。
1 ZigBee1.1 ZigBee简介Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词,这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
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,可以嵌入各种设备。
1.2 ZigBee技术优势及不足ZigBee技术优势主要包括以下几个方面:低功耗两节五号电池支持长达六个月到两年左右的使用时间,然而Bluetooth仅能工作数周,WiFi只可工作数小时。
低成本ZigBee数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本,且免收专利费。
可靠采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突;节点模块之间具有自动动态组网的功能,信息在整个ZigBee网络中通过自动路由的方式进行传输,从而保证了信息传输的可靠性。
网络容量大ZigBee具有大规模的组网能力,每个网络达60 000个节点。
安全保密ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件,并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。
工作频段灵活使用频段为2.4 GHz,868 MHz及915 MHz,均为免执照频段。
同时ZigBee也存在着一些不足:传输范围小在不使用功率放大器的前提下,ZigBee节点的有效传输范围一般为10~75 m,仅能覆盖普通的家庭和办公场所。
数据传输速率低在2.4 GHz的频段也只有250 Kb/s,而且这只是链路上的速率,除掉帧头开销、信道竞争、应答和重传,真正能被应用所利用的速率可能不足100 Kb/s,并且这余下的速率也可能要被邻近多个节点和同一个节点的多个应用所瓜分。
蓝牙、红外和一般的无线通信技术各自的特点和相互比较
-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 蓝牙、红外和一般的无线通信技术各自的特点和相互比较 目前使用较广泛的近距无线通信技术是蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外数据传输(IrDA)。同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准,它们分别是:Zigbee、超宽频(Ultra WideBand)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线1394和专用无线系统等。它们都有其立足的特点,或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求;或着眼于功能的扩充性;或符合某些单一应用的特别要求;或建立竞争技术的差异化等。但是没有一种技术可以完美到足以满足所有的需求。 蓝牙技术
bluetooth)技术是近几年出现的,广受业界关注的近距无线连接技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本的短距离无线连接为基础,可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口,将通信技术与计算机技术进一步结合起来,使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段,提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。
蓝牙技术诞生于1994年,Ericsson当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口,以建立手机及其附件间的通信。该技术还陆续获得PC行业业界巨头的支持。1998年,蓝牙技术协议由Ericsson、IBM、Intel、NOKIA、Toshiba等5家公司达成一致。
蓝牙协议的标准版本为802.15.1,由蓝牙小组(SIG)负责开发。802.15.1的最初标准基于蓝牙1.1实现,后者已构建到现行很多蓝牙设备中。新版802.15.1a基本等同于蓝牙1.2标准,具备一定的QoS特性,并完整保持后向兼容性。
但蓝牙技术遭遇了最大的障碍是过于昂贵。突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。这就使得许多用户不愿意花大价钱来购买这种无线设备。因此,业内专家认为,蓝牙的市场前景取决于蓝牙价格和基于蓝牙的应用是否能达到一定的规模。
Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)也是一种无线通信协议,正式名称是IEEE802.11b,与蓝牙一样,同属于短距离无线通信技术。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s。虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些,但在电波的覆盖范围方面却略胜一筹,可达100 m左右。
Wi-Fi是以太网的一种无线扩展,理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内,就能以最高约11Mb/s的速度接入Web。但实际上,如果有多个用户同时通过一个点接入,带宽被多个用户分享,Wi-Fi的连接速度一般将只有几百kb/s的信号不受墙壁阻隔,但在建筑物内的有效传输距离小于户外。
WLAN未来最具潜力的应用将主要在SOHO、家庭无线网络以及不便安装电缆的建筑物或场所。目前这一技术的用户主要来自机场、酒店、商场等公共热点场所。Wi-Fi技术可将Wi-Fi与基于XML或Java的Web服务融合起来,可以大幅度减少企业的成本。例如企业选择在每一层楼或每一个部门配备802.11b的接入点,而不是采用电缆线把整幢建筑物连接起来。这样一来,可以节省大量铺设电缆所需花费的资金。
最初的IEEE802.11规范是在1997年提出的,称为802.11b,主要目的是提供WLAN接入,也是目前WLAN的主要技术标准,它的工作频率也是2.4GHz,与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。随着Wi-Fi协议新版本如802.11a和802.11g 的先后推出,Wi-Fi的应用将越来越广泛。速度更快的802.11g使用与802.11b相同的正交频分多路复用调制技术。它工作在2.4GHz频段,速率达54Mb/s。根据最近国际消费电子产品的发展趋势判断,802.11g将有可能被大多数无线网络产品制造商选择作为产品标准。
微软推出的桌面操作系统WindowsXP和嵌入式操作系统WindowsCE,都包含了对Wi-Fi的支持。其中,WindowsCE同时还包含对Wi-Fi 的竞争对手蓝牙等其它无线通信技术的支持。由于投资802.11b的费用降低,许多厂商介入这一领域。Intel推出了集成WLAN技术的笔记本电脑芯片组,不用外接无线网卡,就可实现无线上网。
IrDA技术
红外线数据协会IrDA(Infrared Data Association)成立于1993年。起初,采用IrDA标准的无线设备仅能在1m范围内以115.2 kb/s速率传输数据,很快发展到4Mb/s以及16Mb /s的速率。 IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。目前它的软硬件技术都很成熟,在小型移动设备,如PDA、手机上广泛使用。事实上,当今每一个出厂的PDA及许多手机、笔记本电脑、打印机等产品都支持IrDA。
IrDA的主要优点是无需申请频率的使用权,因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用的特点。此外,红外线发射角度较小,传输上安全性高。
IrDA的不足在于它是一种视距传输,两个相互通信的设备之间必须对准,中间不能被其它物体阻隔,因而该技术只能用于2台(非多台)设备之间的连接。而蓝牙就没有此限制,且不受墙壁的阻隔。IrDA目前的研究方向是如何解决视距传输问题及提高数据传输率。
NFC技术 NFC(Near Field Communication,近距离无线传输)是由Philips、NOKIA和Sony主推的一种类似于RFID(非接触式射频识别)的短距离无线通信技术标准。和RFID不同,NFC采用了双向的识别和连接。在20cm距离内工作于13.56MHz频率范围。
NFC最初仅仅是遥控识别和网络技术的合并,但现在已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络,为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi设备提供一个“虚拟连接”,使电子设备可以在短距离范围进行通讯。NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程,使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚,不用再听到各种电子杂音。
NFC通过在单一设备上组合所有的身份识别应用和服务,帮助解决记忆多个密码的麻烦,同时也保证了数据的安全保护。有了NFC,多个设备如数码相机、PDA、机顶盒、电脑、手机等之间的无线互连,彼此交换数据或服务都将有可能实现。
此外NFC还可以将其它类型无线通讯(如Wi-Fi和蓝牙)“加速”,实现更快和更远距离的数据传输。每个电子设备都有自己的专用应用菜单,而 NFC可以创建快速安全的连接,而无需在众多接口的菜单中进行选择。与知名的蓝牙等短距离无线通讯标准不同的是,NFC的作用距离进一步缩短且不像蓝牙那样需要有对应的加密设备。 同样,构建Wi-Fi家族无线网络需要多台具有无线网卡的电脑、打印机和其它设备。除此之外,还得有一定技术的专业人员才能胜任这一工作。而NFC被置入接入点之后,只要将其中两个靠近就可以实现交流,比配置Wi-Fi连结容易得多。
NFC有三种应用类型: 设备连接。除了无线局域网,NFC也可以简化蓝牙连接。比如,手提电脑用户如果想在机场上网,他只需要走近一个Wi-Fi热点即可实现。
实时预定。比如,海报或展览信息背后贴有特定芯片,利用含NFC协议的手机或PDA,便能取得详细信息,或是立即联机使用信用卡进行票卷购买。而且,这些芯片无需独立的能源。
移动商务。飞利浦Mifare技术支持了世界上几个大型交通系统及在银行业为客户提供Visa卡等各种服务。索尼的FeliCa非接触智能卡技术产品在中国香港及深圳、新加坡、日本的市场占有率非常高,主要应用在交通及金融机构。
总而言之,这项新技术正在改写无线网络连接的游戏规则,但NFC的目标并非是完全取代蓝牙、Wi-Fi等其他无线技术,而是在不同的场合、不同的领域起到相互补充的作用。所以如今后来居上的NFC发展态势相当迅速!
Zigbee技术 ZigBee主要应用在短距离范围之内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间。ZigBee名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式,蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈来分享新发现的食物源的位置、距离和方向等信息。
ZigBee联盟成立于2001年8月。2002年下半年,Invensys、Mitsubishi、Motorola以及Philips半导体公司四大巨头共同宣布加盟ZigBee联盟,以研发名为ZigBee的下一代无线通信标准。到目前为止,该联盟大约已有27家成员企业。所有这些公司都参加了负责开发ZigBee物理和媒体控制层技术标准的IEEE 802.15.4工作组。
ZigBee联盟负责制定网络层以上协议。目前,标准制订工作已完成。ZigBee协议比蓝牙、高速率个人区域网或802.11x无线局域网更简单实用。 Zigbee可以说是蓝牙的同族兄弟,它使用2.4 GHz波段,采用跳频技术。与蓝牙相比,ZigBee更简单、速率更慢、功率及费用也更低。它的基本速率是250kb/s,当降低到28kb/s时,传输范围可扩大到134m,并获得更高的可靠性。另外,它可与254个节点联网。可以比蓝牙更好地支持游戏、消费电子、仪器和家庭自动化应用。人们期望能在工业监控、传感器网络、家庭监控、安全系统和玩具等领域拓展ZigBee的应用。 ZigBee技术特点主要包括以下几个部分:
数据传输速率低。只有10kb/s~250kb/s,专注于低传输应用。 功耗低。在低耗电待机模式下,两节普通5号干电池可使用6个月以上。这也是ZigBee的支持者所一直引以为豪的独特优势。
成本低。因为ZigBee数据传输速率低,协议简单,所以大大降低了成本; 积极投入ZigBee开发的Motorola以及Philips,均已在2003年正式推出芯片,飞利浦预估,应用于主机端的芯片成本和其它终端产品的成本比蓝牙更具价格竞争力。
网络容量大。每个ZigBee网络最多可支持255个设备,也就是说每个ZigBee设备可以与另外254台设备相连接。
有效范围小。有效覆盖范围10~75m之间,具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定,基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。
工作频段灵活。使用的频段分别为2.4GHz、868MHz(欧洲)及915MHz(美国),均为免执照频段。