第三章 WLAN
本章内容
? WLAN发展 ? WLAN网络结构 ? WLAN安全架构 ? WLAN协议
小节提纲
? WLAN发展介绍 ? WLAN是什么 ? WLAN大事记 ? WLAN标准族 ? WLAN网站 网站
WLAN是什么
蓝牙 WPAN：无线个域网
z
Wi Fi Wi-Fi
WiM WiMax
采用无线连接的个人局域网，它被用在诸如手机、计算机、PDA之间的小范围（一般是在10米 以内）通讯。WPAN的技术包括蓝牙、ZigBee、红外等，其中蓝牙应用最广泛。
WLAN：无线局域网 无线局域网
z z 一般应用于家庭、企业和热点覆盖，覆盖半径几十米到几百米，提供PC和手机高速上网。 无线局域网采用Wi-Fi技术，速率可到达几十Mbps，使用方式与有线局域网一样，简单易用。
WMAN：无线城域网
z z 提供城市范围的无线覆盖，用于进行城市范围内的宽带无线数据传输。 无线城域网采用WiMax技术，覆盖半径几公里到几十公里，速率可达到几十Mbps。
WLAN是什么
WLAN： Wireless Local Area Network
z 广义的WLAN，是指通过无线通信技术将计算机设备互联起来，构成通信网络。 z 狭义的WLAN，是指采用IEEE 802.11无线技术进行互连的通信网络。目前的WLAN一 般指802.11无线网络。 z IEEE 802.11，是国际电工电子委员会（Institute of Electrical and Electronics Engineers）下负责WLAN标准制定的工作组。
Wi-Fi：Wireless Fidelity
z 是最大的WLAN工业组织Wi-Fi联盟（Wi-Fi Alliance）的商标，该组织致力于对 WLAN设备进行兼容性认证测试。 z Wi-Fi是指Wi-Fi联盟认证，通过认证的产品，可以使用Wi-Fi的LOGO。 z 通常，Wi-Fi作为WLAN的同义词使用，尽管并非所有WLAN设备都进行Wi-Fi认证。
WLAN大事记
WLAN标准化：IEEE 802.11
z z z z z z 1990年，IEEE 802.11标准工作组成立 1997年，IEEE 802.11标准发布（2Mbit/s，工作在2.4GHz） 标准发布（54Mbit/s， ，工作在 作在5GHz） 1999年，IEEE 802.11a标准发布 1999年，IEEE 802.11b标准发布（11Mbit/s工作在2.4GHz） 2003年，IEEE 802.11g标准发布（54Mbit/s，工作在2.4GHz） 2007年， 年 IEEE 802.11n 802 11n draft2发布（300Mbit/s，工作在 工作在2.4GHz/5.8GHz 2 4GHz/5 8GHz）
WLAN产业化： Wi-Fi Alliance
z z z z z 1999年，Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA)成立，后来WECA更名为Wi-Fi Alliance（Wi-Fi 联盟），现总部设在美国德州，成员单位超过300个。 2000年，Wi-Fi 联盟启动了Wi-Fi认证计划（Wi-Fi CERTIFIED），对WLAN产品进行802.11兼 容性认证测试。 2007年，Wi-Fi联盟启动IEEE 802.11n draft2认证测试。 2008年截止，累计超过4000种WLAN设备通过Wi-Fi认证（Wi-Fi CERTIFIED） 2008年底，累计超过10亿的Wi Wi-Fi Fi芯片出货量；2012年，预计Wi Wi-Fi Fi芯片的年出货量达到10亿
WLAN标准族
主要的IEEE 802.11标准：
z IEEE 802.11a - 54 Mbit/s, 5 GHz standard (1999, shipping products in 2001) z IEEE 802.11b - Enhancements to 802.11 to support 5.5 and 11 Mbit/s (1999) z IEEE 802.11d - International (country-to-country) roaming extensions (2001) z IEEE 802.11e - Enhancements: QoS, including packet bursting (2005) z IEEE 802 802.11g 11g - 54 Mbit/s, Mbit/s 2.4 2 4 GHz standard (backwards compatible with b) (2003) z IEEE 802.11h - Spectrum Managed 802.11a (5 GHz) for European compatibility tibilit (2004) z IEEE 802.11i - Enhanced security (2004) z IEEE 802.11j j - Extensions for Japan p (2004) ( )
WLAN标准族
主要的IEEE 802.11标准：
z IEEE 802.11k - Radio resource measurement enhancements (2008) z IEEE 802.11n - Higher throughput improvements using MIMO (multiple input, multiple output antennas) )( (November 2009) ) z IEEE 802.11p - WAVE - Wireless Access for the Vehicular Environment (such as ambulances and passenger cars) (working - 2009?) z IEEE 802.11r - Fast roaming Working "Task Group r" - (2008) z IEEE 802.11s - Mesh Networking, Extended Service Set (ESS) (working - Jul. 2010?) z IEEE 802.11T - Wireless Performance Prediction (WPP) - test methods and metrics Recommendation (2008) z IEEE 802.11y - 3650-3700 MHz Operation in the U.S. (2008)
WLAN标准族
IEEE 802.11a/b/g/n 802 11a/b/g/n制式的比较
802.11模 式 a b g n draft2.0 发布 时间 1999 1999 2003 2007 频段 (GH ) (GHz) 5 2.4 24 2.4 2.4 5 最大可用带 宽 (Mbit/s) ( i/) 23 4.3 19 74 物理层最大 带宽(Mbit/s) ( i/) 54 11 54 300 调整 模式 OFD M DSSS OFD M OFD M 室内覆盖 半径1(m) ( ) ~35 ~38 ~38 38 ~70 室外覆盖 半径2(m) ( ) ~120 ~140 ~140 140 ~250
1.与墙的数目和类型有关 2.考虑了一堵墙的损耗
WLAN标准族
Wi-Fi Wi Fi认证标准
Wi-Fi强制认证：
z Wi-Fi产品无线认证：802.11a/b/g 802 11a/b/g单模认证， 单模认证 802.11b/g 802 11b/g双模认证， 双模认证 802.11a/b/g 802 11a/b/g多 频段（2.4G和5G）认证。本认证目前是手持设备CTIA认证的一部分。 z Wi-Fi无线网络安全认证：包括WPA/WPA2认证。 z EAP (Extensible Authentication Protocol) 认证：EAP是一种网络设备身份认证 的安全机制。
Wi Fi可选认证： Wi-Fi
z 下一代Wi-Fi认证：IEEE 802.11n draft 2.0无线标准认证。 z Wi-Fi Protected Setup认证：快速完成安全配置的功能认证。 z Wi-Fi Multimedia认证：无线QoS认证。 z WMM Power Save认证：语音和多媒体业务时省电功能的认证测试。 z Wi-Fi手机认证 手机认 ：对 对Wi-Fi手机中Wi-Fi与蜂窝系统的相互影响进行认证。 与蜂窝系统的相 影响进行认
WLAN网站
IEEE 802.11官方网站：https://www.doczj.com/doc/bc7536907.html,/11/ Wi-Fi联盟官方网站：https://www.doczj.com/doc/bc7536907.html,/ Wi-Fi论坛：https://www.doczj.com/doc/bc7536907.html,/
小节提纲
? WLAN网络结构 ? ? ? ? ? ? 802.11@802 Infrastructure网络 Ad hoc网络 Mesh网络 胖/瘦AP WDS
802.11@802 @
IEEE 802.11：包括物理层和MAC层协议
Infrastructure网络--BSS
BSS（ Basic Service Set ）网络 z BSS是WLAN网络的基本单位，包括一个基站（AP）和若干个终 端（STA），通讯必须通过AP来完成。 z 网络标识：BSSID，使用AP的MAC地址。
Infrastructure网络--ESS
ESS（ Extended Service Set ）网络 z 由多个BSS组成，多个BSS的AP通过DS(Distribution System)网 络互联，终端能在不通BSS之间漫游。 z 网络标识：SSID，AP上统一配置的一个字符串。
Ad hoc网络
IBSS（Independent Basic Service Set ）网络 z 若干Wi-Fi站点之间对等、临时的组网，俗称ad hoc网络。 z 站点之间地位平等，两两进行通讯。 z 网络标识：BSSID，自动选择某个站点的MAC地址作为ID。
Mesh网络
Mesh网络
z 是infrastructure网络和ad hoc网络的结合 z 既支持AP的功能，又能通过ad hoc完成多个BSS互联和回传
Bridge or Router Mesh h Portal l
MP STA MAP
MAP
STA
MP
Mesh网络
IEEE 802.11s：ESS Mesh Networking z 标准进展：因技术分歧大、需求不紧迫，进展缓慢
2004年7月，成立11s标准工作组 2006年3月，通过第一个提案 预计2010年底，通过11s标准
z 网络组成：由 网络组成 由MP/MAP/STA/LWMP组成，构成 组成 构成ESS
MP：MESH点，只有MESH回传功能的站点 MAP：MESH接入点，除了MP功能外，又有AP功能（能接入Wi Wi-Fi Fi终端）的站点 STA：Wi-Fi终端 LWMP：轻量MESH点，一般是移动的MESH站点（也可称作MESH终端）
z 网络标识：用接入SSID和回传SSID分别标识接入网络和回传网络
胖AP/瘦AP
对不同组网方式下AP的通俗叫法，没有严格的定义。 z 胖AP（Fat AP）：能够独立配置、管理和工作的AP设备。
桥接型AP：仅完成Wi-Fi终端接入，以及无线与有线之间的二层桥接功能。企业中 多采用这种方法 作为企业有线网络的延伸 多采用这种方法，作为企业有线网络的延伸。 路由型AP：完成Wi-Fi终端的接入之外，还提供DHCP、NAT路由和PPP拨号等功 能，一般用在家庭或简单的热点覆盖，又叫无线路由器。
z 瘦AP（Thin AP）：多个瘦AP与接入控制器（AC）协同提供WiFi接入服务。AC一般完成集中交换、鉴权和管理，以及外部互联。
Fit AP：一些厂家对自己瘦AP的叫法，各厂家AP与AC的功能划分有所差异。 无线交换机：早期的AC，从有线交换机演变而来，与瘦AP通过以太网连接。 接入控制器（AC）：对瘦 ） 对瘦AP及其业务流进行集中管理、控制，并完成与外部网络 及其业务流进行集中管理 控制 并完成与外部网络 互联的网关设备。AP与AC之间通过TCP/IP专用的隧道进行互联。
z 大部分支持AC/AP组网的 的AP都具有胖瘦转换能力 都具有胖瘦转换能力。
胖AP/瘦AP
胖AP vs 瘦AP
z 胖AP：成本低，部署快，适合小规模、安全要求不高的网络。 z 瘦AP：可管理性好，安全性好，适合大规模或运营性质的网络。 管 性好 安全性好 适合大规模或 营性质的 络 瘦AP特性 胖AP特性
可管理性差 安全性差 布设简单 成本低 可运营 可管理性好 安全性高 网络级协调 扩展性好
物联网中的通信技术 典型的物联网是将所有的物品通过短距离射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来，实现局域范围内的物品“智能化识别和管理”。即从智慧地球到感知中国，无论物联网的概念如何扩展和延伸，其最基础的物物之间感知和通信是不可替代的关键技术。 普遍认为，M2M技术是物联网实现的关键。M2M技术原意是机器对机器，通信的简称，是指所有实现人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段，广义上也指人对机器、机器对人以及移动网络对机器之间的连接与通信。 M2M是无线通信和信息技术的整合，用于双向通信，因此适用范围广泛，可以结合GSM/GPRS/UMTS等远距离连接技术，也可以结合Wifi、蓝牙、Zigbee、RFID和UWB等近距离连接技术，此外还可以结合XML和Corba，以及基于GPS、无线终端和网络的位置服务技术等。 随着科技飞速发展，最近，三种新兴的短距离无线传输技术凭借其独有的特点进入了我们的视线。 其一紫蜂(ZigBee)技术，新一代的无线传感器网络将采用802．15．4(Zig．Bee)协议。ZigBee是一种供廉价的固定、便携或移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线连接技术，主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入在各种设备中，同时支持地理定位功能。 Zigbee技术的特点主要有：低速率、低时延、低功耗、实现简单
、低成本、网络容量高。ZigBee技术的应用范围非常广泛，其中包括智能建筑、军事领域、工业自动化、医疗设备、智能家居及各种监察系统等。ZigBee技术弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，其成功的关键在于丰富而便捷的应用，而不是技术本身。 其二是RFID，即射频识别，俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签(Tag)、解读器(Reader)和天线(Antenna)三个基本要素组成。其基本工作原理并不复杂，标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag，有源标签或主动标签)。解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 RFID可被广泛应用于安全防伪、工商业自动化、财产保护、物流业、车辆跟踪、停车场和高速公路的不停车收费系统等。从行业上讲，RFID将渗透到包括汽车、医药、食品、交通运输、能源、军工、动物管理以及人事管理等各个领域。然而，由于成本、标准等问题的局限，RFID技术和应用环境还很不成熟。主要表现在：制造技术较为复杂，智能标签的生产成本相对过高；标准尚未统一，最大的市场尚无法启动；应用环境和解决方案还不够成熟，安全性将接受很大考验。 形形色色的传感技术、通信技术、无线技术、网络技术共同组成了以物联网为核心的智慧网络。亚里士多德曾说过“给我一个支点我
物联网无线通信技术标准对比 目前无线通信就其范围大小来分有广域的和局域的，广域的通常就是指我们的移动通信网，目前已经发展到第三代，也就是 3G，其三大主流标准将来都将会经历LTE过渡到第四代；局域的通常指短距离无线通信，标准有IrDA、Bluetooth、Wi-Fi、ZigBee、RFID和UWB。 IrDA(InfraredDataAssociation)是点对点的数据传输协议，通信距离一般在0到1M之间，传输速率最快可达16Mbps，通信介质为波长900纳M左右的近红外线。其传输具备小角度(30度锥角以内)，短距离，直线数据传输，保密性强，传输速率较高的特点，适于传输大容量的文件和多媒体数据。并且无需申请频率的使用权，成本低廉。IrDA已被全球范围内的众多厂商采用，目前主流的软硬件平台均提供对它的支持。 IrDA的不足在于它是一种视距传输，2个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其他物体阻隔，因而只适用于2台(非多台)设备之间的连接。 Bluetooth是1998年5月，东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚共同提出该技术标准。它能够在10M的半径范围内实现单点对多点的无线数据和声音传输，数据传输带宽可达1Mbps。Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段，使用跳频频谱扩展技术，通信介质为 2.402GHz到 2.480GHz的电磁波。一台Bluetooth设备可同时与七台Bluetooth设备建立连接，在有效范围内可越过障碍物进行连接，没有特别的通信视角和方向要求。此外，Bluetooth还具备功耗低、通信安全性好、支持语音传输、组网简单等特点。 但Bluetooth同时存在植入成本高、通信对象少、通信速率较低和技术不够成熟的问题，它的发展与普及尚需经过市场的磨炼，其自身的技术也有待于不断完善和提高。 802.11Wi-Fi(Wireless Fidelity)即无线保真技术是另一种目前流行的技术。它使用的是2.4GHz附近的频段。Wi-Fi基于IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g和IEEE802.11n。不仅传输的有效距离很长，而且速率还高达上百兆，与各种802.11DSSS设备兼容。目前最新的交换机能把Wi-Fi无线网络从接近100M的通信距离扩大到约6.5公里。另外，使用Wi-Fi的门槛较低。厂商只
蓝牙(Bluetooth)、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、无线USB、UWB性 能对比 蓝牙: 蓝牙就是一种支持设备短距离通信(一般就是10m之内)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。蓝牙的标准就是IEEE802、15,工作在2、4GHz 频带,带宽为1Mb/s。 “蓝牙”(Bluetooth)原就是一位在10世纪统一丹麦的国王,她将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用她的名字来命名这种新的技术标准,含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频(FH,Frequency Hopping)与时分多址(TDMA,Time DivesionMuli—access)等先进技术,在近距离内最廉价地将几台数字化设备(各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统,如数字照相机、数字摄像机等,甚至各种家用电器、自动化设备)呈网状链接起来。蓝牙技术将就是网络中各种外围设备接口的统一桥梁,它消除了设备之间的连线,取而代之以无线连接。 蓝牙就是一种短距的无线通讯技术,电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来,省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器,配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通,传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离,而现在有了蓝牙技术,这样的麻烦也可以免除了 蓝牙技术的系统结构分为三大部分:底层硬件模块、中间协议层与高层应用。底层硬件部分包括无线跳频(RF)、基带(BB)与链路管理(LM)。无线跳频层通过2、4GHz无需授权的ISM频段的微波,实现数据位流的过滤与传输,本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据与信息帧的传输。链路管理负责连接、建立与拆除链路并进行安全控制。 蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点,可以进行异步数据通信,可以支持多达3个同时进行的同步话音信道,还可以使用一个信道同时传送异步数据与同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57、6kb/秒的不对称连接,也可以支持43、2kb/秒的对称连接。 中间协议层包括逻辑链路控制与适应协议、服务发现协议、串口仿真协议与电话通信协议。逻辑链路控制与适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量与复用协议的功能,该层协议就是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音与数据的呼叫控制指令。 主机控制接口层(HCI)就是蓝牙协议中软硬件之间的接口,它提供了一个调用基带、链路管理、状态与控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时,HCI以上的协议软件实体在主机上运行,而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成,二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。 在蓝牙协议栈的最上部就是各种高层应用框架。其中较典型的有拨号网络、耳机、局域网访
十大物联网通讯技术优劣及应用场景 在实现物联网的通讯技术里面，蓝牙、zigbee、Wi-Fi、GPRS、NFC等是应用最为广泛的无线技术。除了这些，还有很多无线技术，它们在各自适合的场景里默默耕耘，扮演着不可或缺的角色。现在随着物联网解决方案供应商云里物里科技一起来看下常见的十大无线通讯技术优劣及应用场景。 1、蓝牙的技术特点 蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换，蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制。如今蓝牙由蓝牙技术联盟管理，蓝牙技术联盟在全球拥有超过25,000家成员公司，它们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。 蓝牙技术的特点包括采用跳频技术，抗信号衰落；快跳频和短分组技术能减少同频干扰，保证传输的可靠性；前向纠错编码技术可减少远距离传输时的随机噪声影响；用FM调制方式降低设备的复杂性等。其中蓝牙核心规格是提供两个或以上的微微网连接以形成分布式网络，让特定的设备在这些微微网中自动同时地分别扮演主和从的角色。蓝牙主设备最多可与一个微网中的七个设备通讯，设备之间可通过协议转换角色，从设备也可转换为主设备。 2、ZigBee的技术特点 与蓝牙技术不同，ZigBee技术是一种短距离、低功耗、便宜的无线通信技术，它是一种低速短距离传输的无线网络协议。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀(bee)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。 ZigBee的特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率，ZigBee协议从下到上分别为物理层、媒体访问控制层、传输层、网络层、应用层等，其中物理层和媒体访问控制层
短距离无线通信技术 1.1短距离无线通信 以信号有效接发/传输距离为标志区分各种无线技术，由于技术不断融合和发展，具体 技术的应用围也会动态变化。 WWAN 无线广域网 WMAN 无线城域网 WLAN 无线局域网 WPAN 无线个域网 无线基站（信源） 发送/接收 蜂窝通讯技术 2G/3G/4G GPRS EDGE LTE …… WiMax Wibro（国） 802.16 WIFI WAPI 802.11 Bluetooth UWB Zigbee …… RFID NFC IrDA 中、长距离无线通信，卫星通信和长波、 短波则能实现超长距离无线通信 短距离无线通信，NFC则被视为非接触超 短距离无线通信 WIFI IrDA Zigbee Bluetooth UWB NFC RFID 通信模式点对点网状单点对多点点对点 通信距离0~100m 0~1m 10m~75m 0~10m 0~10m 0~20cm 0~50m 传输速度54Mbps 1Mbps 10K~250Kbps 1Mbps 53.3~480M 424Kbps 安全性低低中高高极高高 频段 2.4GHz 2.4GHz 868MHZ欧洲 915MHz美国 2.4GHz 3.1~10.6G 13.56MHz 多频段 国际标准802.11b 802.11g 无802.15.4 802.15.1x 无ECMA340 ECMA352 成本高低极低低高低低 1.1.1WLAN WIFI是WLAN的主流技术标准，应用中常把WIFI与WLAN等价，其实这并不严谨，例如，中国对WLAN强制执行自有知识产权的WAPI标准。 WLAN应用的标准协议是802.11，这是一个庞大的协议家族。 802.11是WLAN原始标准，WIFI应用802.11b标准，可向11g、11n升级。有兴趣的可
广州大学 无线网络与移动计算课程作业 学院：计算机科学与教育软件学院 班别：软件工程125班 姓名：陈炜坤 学号：1206100099
短距离无线通信技术综述 摘要：随着通信技术和网络的飞速发展，无线通信技术开始在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,其中作为无线通信技术的重要分支——短距离无线通信技术由于在技术，成本以及实用性上的巨大优势，越来越受到人们的重视。本文主要介绍短距离无线通信领域中的几种关键技术,包括蓝牙，802.11（Wi-Fi），紫蜂技术和ＵＷＢ技术，并简要介绍了它们的发展状况和应用领域。 关键字：短距离无线通信，蓝牙，Wi-Fi，红外数据传输，紫蜂技术，超宽带技术 一 .引言 随着Internet，多媒体和无线通信技术的飞速发展，无线通信技术具有巨大的发展潜能和商业价值。作为无线通信技术的重要分支,短距离无线通信技术更是凭借自己独有的特性受到人们的关注。 短距离无线通信包含如下特征：首先，它的通信距离很短，一般在百米范围之内，只适合小区域使用。由于距离较短，传输过程中遇到障碍物的几率较小，所以可以用较小的发射功率发射信号，功耗低；其次，对等通信是短距离无线通信的重要特性，它不需要中转设备，可以在发送端和接受端直接进行数据的传输，方便快捷；最后，成本低廉，节省了布线资源。 二 .短距离无线通信技术的分类和应用 简单的说，一个典型的短距离无线通信系统主要由两部分组成，即无线发射机和无线接收机。目前应用广泛的无线通信技术包括蓝牙(Bluetooth),802.11(Wi-Fi),红外数据传输(IrDA),紫蜂(Zigbee)超宽带技术(UWB)等。 1. 蓝牙(bluetooth) 蓝牙是由爱立信公司于1994年首先提出的一种工作在2.4GHz频段的短距离无线通信技术规范，它的有效范围在10m以内。在此范围内，运用蓝牙技术可以实现多台设备的无线互联并以1Mb/s的速度进行信息传输。它主要分为主设备和从设备，其中主设备是在组网连接中主动发送连接请求的设备，而从设备是被连接的设备，几个蓝牙设备连接成一个微微网，微微网是蓝牙最基本的网络形式，多个微微网在时间和空间的复用组成了更加复杂的网络拓扑结构，成为散射网[1]。 蓝牙具有低成本高速率的特点,目前主要应用在数据输入,外围设备连接以及无线局域网中,在日常生活中,蓝牙产品涵盖PC,移动电话,汽车电子,家用电器和工业设备等领域,应用十分广泛。
1 融合包含以下三个层次的内容： 业务融合,终端融合,网络融合 异构网络融合的实现分为两个阶段：连通阶段和融合阶段。连通阶段是指传感网、RFID 网、局域网、广域网等的互联互通，将感知信息和业务信息传送到网络另一端的应用服务器进行处理，以支持应用服务。 2物联网框架结构 3 感知控制层 (1)数据采集子层通过各种类型的感知设备获取现实世界中的物理信息，这些物理信息可以描述当前“物”属性和运动状态。感知设备的种类主要有各种传感器、RFID、多媒体信息采集装置、条码（一维、二维条码）识别装置和实时定位装置等。 (2)短距离通信传输子层将局部范围内采集的信息汇聚到网络传输层的信息传送系统，该系统主要包括短距离有线数据传输系统、无线传输系统、无线传感器网络等。 (3)协同信息处理子层将局部采集到的信息通过汇聚 装置及协同处理系统进行数据汇聚处理，以降低信息的冗余度、提高信息的综合应用度、降低与传送网络层的通信负荷为目的。协同信息处理子层主要包括信息汇聚系统、信息协同处理系统、中间件系统及传送网关系统等。 4 网络传输层 网络传输层将来自感知控制层的信息通过各种承载网络 传送到应用层。各种承载网络包括了现有的各种公用通信网络、专业通信网络，目前这些通信网主要有移动通信网、固定通信网、互联网、广播电视网、卫星网等。 5 应用层及其应用子层的作用 应用层是物联网框架结构的最高层次，是“物”的信息综合应用的最终体现。“物”的信息综合应用与行业有密切的关系，依据行业的不同而不同。 应用层主要分为两个子层次，即服务支撑层和行业应用层。服务支撑层主要用于各种行业应用的信息协同、信息处理、信息共享、信息存储等，是一个公用的信息服务平台；行业应用层主要面向诸如环境、电力、智能、工业、农业、家居等方面的应用。 6 按照物联网的框架结构，物联网的通信系统可大体分为两大类，即感知控制层通信和网络层传输通信 7 感知控制层通信系统功能及特点 感知控制层的通信目的是将各种传感设备所感知的信息在较短的通信距离内传送到信息汇聚系统，并由该系统传送（或互联）到网络传输层。 其通信的特点是传输距离近，传输方式灵活、多样。 8 网络传输层通信系统 网络传输层是由数据通信主机（或服务器）、网络交换机、路由器等构成的，在数据传送网络支撑下的计算机通信系统 9 多个无线接入环境的异构性体现在以下几个方面： （1)无线接入技术的异构性（2)组网方式的异构性。(3)终端的异构性。(4)频谱资源的异构性(5)运营管理的异构性 第一章 1 什么是通信系统模型 通信的任务是完成消息的传递。消息具有不同的形式，如符号、文字、语音、数据、图像等，为了将消息传递到目的地，须经过若干个环节构成的“通信系统”来完成，将这些环节抽象为一般的模型，即形成了通信系统的模型。
各种近距离无线传输对比
蓝牙（Bluetooth）、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、无线USB、UWB 性能对比 蓝牙： 蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）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。蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在 2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。 “蓝牙”（Bluetooth）原是一位在10世纪统一丹麦的国王，他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用他的名字来命名这种新的技术标准，含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频（FH，Frequency Hopping）和时分多址（TDMA，Time DivesionMuli—access）等先进技术，在近距离内最廉价地将几台数字化设备（各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统，如数字照相机、数字摄像机等，甚至
蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点，可以进行异步数据通信，可以支持多达3个同时进行的同步话音信道，还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57.6kb/秒的不对称连接，也可以支持43.2kb/秒的对称连接。 中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能，该层协议是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令。 主机控制接口层（HCI）是蓝牙协议中软硬件之间的接口，它提供了一个调用基带、链路管理、
几种短距离无线通信技术对 比 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
短距离无线通信技术比较 近年来，各种无线通信技术迅猛发展，极大的提供了人们的工作效率和生活质量。然而，在日常生活中，我们仍然被各种电缆所束缚，能否在近距离范围内实现各种设备之间的无线通信？ 纵观目前发展较成熟的几大无线通信技术主要有ZigBee;蓝牙(Bluetooth)，红外(IrDA)和无线局域网802.11(Wi-Fi)。 同时还有一些具有发展潜力的近距离无线技术标准，它们分别是：超宽频(UltraWideBand)、短距离通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线139和专用无线系统等。它们都有各自立足的特点，或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求; 或着眼于距离的扩充性;或符合某些单一应用的特殊要求;或建立竞争技术的差异优化等。但没有一种技术完美到可以满足所有的要求。 蓝牙技术 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。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。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等五家公司达成一致。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1.1实现，后者以构建到现行很多蓝牙设备中。新版802.15.1a基于等同于蓝牙1.2标准，具备一定的Qos特性，并完整保持后项兼容性。 但蓝牙技术遭遇最大的障碍在于传输范围受限，一般有效的范围在10米左右，抗干扰能力不强、信息安全问题等问题也是制约其进一步发展和大规模应用的主要因素。因此业内专家认为蓝牙的市场前景取决于蓝牙能否有效地解决上述制约难题。 IrDA技术 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。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以及16Mb/s的速率。
Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2017, 7(10), 984-993 Published Online October 2017 in Hans. https://www.doczj.com/doc/bc7536907.html,/journal/csa https://https://www.doczj.com/doc/bc7536907.html,/10.12677/csa.2017.710111 Several Communication Modes of the Internet of Things and the Technical Characteristics Qin Zhang1,2, Shenglong Yang1, Yumei Wu1, Yang Dai1* 1Ministry of Agriculture Key Laboratory of East China Sea & Oceanic Fishery Resources Exploitation and Utilization, East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai 2College of Engineering Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai Received: Oct. 5th, 2017; accepted: Oct. 18th, 2017; published: Oct. 24th, 2017 Abstract In today’s Internet era, the existing wireless communication networks have been developed from the interconnection between people and people or people and things to the interconnection be-tween things and things [1]. Low power wireless communication is one of the main hot spot of to-day’s Internet network technology. With the characteristics of low power consumption and low cost, the low power wireless communication is a good technology to match the application re-quirements of the Internet of things. The low-power wireless communication technologies include the low-power wide area network (WAN) and the low-power local area network (LAN). The low-power wide area network includes LoRa, NB-IOT, Sigfox, Weightless, and the Low-power local area network includes Zigbee and bluetooth 4.0, the technical introduction and the key techniques of each communication are discussed respectively, and the prospect of the low-power network technology is discussed. Keywords Low Power Consumption, The Internet of Things, Low Power Consumption WAN, Low Power Consumption LAN 几种常见的物联网通讯方式及其技术特点 张琴1,2，杨胜龙1，伍玉梅1，戴阳1* 1中国水产科学研究院东海水产研究所，农业部东海及远洋渔业渔业资源开发利用重点实验室， 上海 *通讯作者。
常见的物联网通信方式 随着时代进步和发展，社会逐步进入互联网+，各类传感器采集数据越来越丰富，大数据应用随之而来，人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之，物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段，而是进入到完整的智能工业化领域，智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟，并纳入互联网+整个大生态环境。 一、前言 早期的物联网是指两个或多个设备之间在近距离内的数据传输，解决物物相连，早期多采用有线方式，比如RS323、RS485，考虑设备的位置可随意移动的方便性（有根线太丑了），后期更多的使用无线方式； 随着时代进步和发展，社会逐步进入互联网+，各类传感器采集数据越来越丰富，大数据应用随之而来，人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之，物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段，而是进入到完整的智能工业化领域，智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟，并纳入互联网+整个大生态环境。 二、物联网的发展 最早的物联网只是简单把两个设备用信号线连接在一起：
后来使用了无线，也出现了简单的组网： 在互联网+时代，越来越多的传感器、设备接入互联网，互联网也不单是通过网线传输，引入了空中网、卫星网等，应用的领域也越来越广泛：
三、常见的物联网通信方式 笔者对常用的物联网通信方式进行归纳总结分为四大种类，见下图： 1、有线传输 设备之间用物理线直接相连，不是很方便。主要有电线载波或载频、同轴线、开关量信号线、RS232串口、RS485、USB，这里只对常用的RS232串口、RS485、USB做介绍。 RS232串口：串行通信接口，全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”，是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口；该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定；RS-232属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信，常用的串口线一般只有1~2米。见图：
短距离无线通信场指的是 100m 以内的通信，主要技术包括 Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求，作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。各国也相应地制定短距离通信技术标准，特别是RFID 和 NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准，例如主要的RFID 相关规范有欧美的 EPC 规范、日本的 UID(Ubiquitous ID)规范和 ISO 18000 系列标准。中国政府也高度重视短距离通信的发展，制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。例如科技部、工信部联合 14 部委制订的《中国 RFID 发展策略白皮书》等。此外，包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。 1、Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议（），Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s，虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在无线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的速率接入互联网。实际上，如果有多个用户同时通过一个点接入，带宽将被多个用户分享，Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s，另外，Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响，但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。 最初的规范是在1997年提出的，称为，主要目的是提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准，它的工作频率是，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协议新版本如和的先后推出，Wi-Fi的应用将越来越广泛。速度更快的使用与相同的正交频分多路复用调制技术，它也工作在频段，速率达54Mb/s。根据最新的发展趋势判断，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Windows XP和嵌入式操作系统Windows CE，都包含了对Wi-Fi的支持。 2、UWB技术 超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。 UWB可在非常宽的带宽上传输信号，美国FCC对UWB的规定为：在～频段中占用500MHz以上的带宽。由于UWB可以利用低功耗、低复杂度发射/接收机实现高速数据传输，在近年来得到了迅速发展。它在非常宽的频谱范围内采用低功率
短距离无线通信场指的是100m 以内的通信，主要技术包括Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(?U ltra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求，作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。各国也相应地制定短距离通信技术标准，特别是RFID 和NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准，例如主要的RFID 相关规范有欧美的EPC 规范、日本的UID(Ubiquitous ID)规范和ISO 18000 系列标准。中国政府也高度重视短距离通信的发展，制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。例如科技部、工信部联合14 部委制订的《中国RFID 发展策略白皮书》等。此外，包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。 1、Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议（IEEE802.11b），Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s，虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在无线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的速率接入互联网。实际上，如果有多个用户同时通过一个点接入，带宽将被多个用户分享，Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s，另外，Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响，但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。 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，它也工作在2.4GHz频段，速率达54Mb/s。根据最新的发展趋势判断，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Windows XP和嵌入式操作系统Windows CE，都包含了对Wi-Fi的支持。 2、UWB技术 超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。 UWB可在非常宽的带宽上传输信号，美国FCC对UWB的规定为：在3.1～10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。由于UWB可以利用低功耗、低复
蓝牙（Bluetooth）、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、无线USB、UWB 性能对比 蓝牙： 蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）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。蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。 “蓝牙”（Bluetooth）原是一位在10世纪统一丹麦的国王，他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用他的名字来命名这种新的技术标准，含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频（FH，Frequency Hopping）和时分多址（TDMA，Time DivesionMuli—access）等先进技术，在近距离内最廉价地将几台数字化设备（各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统，如数字照相机、数字摄像机等，甚至各种家用电器、自动化设备）呈网状链接起来。蓝牙技术将是网络中各种外围设备接口的统一桥梁，它消除了设备之间的连线，取而代之以无线连接。 蓝牙是一种短距的无线通讯技术，电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来，省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器，配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通，传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离，而现在有了蓝牙技术，这样的麻烦也可以免除了 蓝牙技术的系统结构分为三大部分：底层硬件模块、中间协议层和高层应用。底层硬件部分包括无线跳频（RF）、基带（BB）和链路管理（LM）。无线跳频层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波，实现数据位流的过滤和传输，本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据和信息帧的传输。链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。 蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点，可以进行异步数据通信，可以支持多达3个同时进行的同步话音信道，还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57.6kb/秒的不对称连接，也可以支持43.2kb/秒的对称连接。 中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能，该层协议是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令。 主机控制接口层（HCI）是蓝牙协议中软硬件之间的接口，它提供了一个调用基带、链路管理、状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时，HCI以上的协议软件实体在主机上运行，而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成，二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。
十大无线通讯技术优劣及应用场景 在实现物联网的通讯技术里面，蓝牙、zigbee、Wi-Fi、GPRS、NFC等是应用最为广泛的无线技术。除了这些，还有很多无线技术，它们在各自适合的场景里默默耕耘，扮演着不可或缺的角色。现在随着物联网解决方案供应商云里物里科技一起来看下常见的十大无线通讯技术优劣及应用场景。 十大物联网通讯技术优劣及应用场景
1、蓝牙的技术特点 蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换，蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制。如今蓝牙由蓝牙技术联盟管理，蓝牙技术联盟在全球拥有超过25,000家成 员公司，它们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。 蓝牙技术的特点包括采用跳频技术，抗信号衰落；快跳频和短分组技术能减少同频干扰，保证传输的可靠性；前向纠错编码技术可减少远距离传输时的随机噪声影响；用FM调制方式降低设备的复杂性等。其中蓝牙核心规格是提供两个或以上的微微网连接以形成分布式网络，让特定的设备在这些微微网中自动同时地分别扮演主和从的角色。蓝牙主设备最多可与一个微网中的七个设备通讯， 设备之间可通过协议转换角色，从设备也可转换为主设备。 2、ZigBee的技术特点 与蓝牙技术不同，ZigBee技术是一种短距离、低功耗、便宜的无线通信技术，它是一种低速短距离传输的无线网络协议。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀(bee)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。 ZigBee的特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率，ZigBee协议从下到 上分别为物理层、媒体访问控制层、传输层、网络层、应用层等，其中物理层和媒体访问控
各种近距离无线传输 对比
蓝牙（Bluetooth）、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、无线USB、 UWB性能对比 蓝牙： 蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）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。蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。 “蓝牙”（Bluetooth）原是一位在10世纪统一丹麦的国王，他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用他的名字来命名这种新的技术标准，含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频（FH，Frequency Hopping）和时分多址（TDMA，Time DivesionMuli—access）等先进技术，在近距离内最廉价地将几台数字化设备（各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统，如数字照相机、数字摄像机等，甚至各种家用电器、自动化设备）呈网状链接起来。蓝牙技术将是网络中各种外围设备接口的统一桥梁，它消除了设备之间的连线，取而代之以无线连接。 蓝牙是一种短距的无线通讯技术，电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来，省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器，配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通，传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离，而现在有了蓝牙技术，这样的麻烦也可以免除了
蓝牙技术的系统结构分为三大部分：底层硬件模块、中间协议层和高层应用。底层硬件部分包括无线跳频（RF）、基带（BB）和链路管理（LM）。无线跳频层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波，实现数据位流的过滤和传输，本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据和信息帧的传输。链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。 蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点，可以进行异步数据通信，可以支持多达3个同时进行的同步话音信道，还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57.6kb/秒的不对称连接，也可以支持43.2kb/秒的对称连接。 中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能，该层协议是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令。 主机控制接口层（HCI）是蓝牙协议中软硬件之间的接口，它提供了一个调用基带、链路管理、状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时，HCI以上的协议软件实体在主机上运行，而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成，二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。
物联网和近距离无线通信技术
物联网和近距离无线通信技术 2010年10月21日05:19 物联网和近距离无线通信技术 福富软件公司首席架构师/卢捍华 1 概述 物联网是从英语“The Internet of Things”翻译而来的，它是一个很大的概念。当前的电信网、Internet等网络连接的主要是人与人、计算机与人、计算机和计算机，而物联网意味着更加广泛的互联，包括人、计算机和其他物体。正因为这种广泛的互联，将使物联网需要很多新的技术，也有很多个性和特点。这些都使得其在网络的组织、应用和市场模式等方面将与传统网络有很多不同之处。 自去年下半年以来，物联网这个话题为人们所热议。有人估计，物联网产业的经济规模将是现有Internet的30倍。无论从历史的发展，还是从网络的现实来看，笔者觉得这一估计一点都不过分。 从历史上来看，从18世纪的工业革命，到21世纪的美国信息高速公路，技术发展推动经济发展和社会进步的例子俯拾皆是；从现实来看，
Internet的出现已经极大地改变了人们的生活方式。如果把网络比作人类的血液循环系统，那么，物联网中的传感网相当于毛细血管的网络末梢，这个末梢目前还基本上是空白。正如人的毛细血管的长度占了整个血管长度的90%以上，物联网末梢的规模同样是惊人的，例如，有人估计，一个家庭大约需要200个左右的传感和控制节点。 广泛的互联伴随智能化的发展，将给社会和人们的生活带来革命性的变化。今天，我们可以足不出户了解整个世界发生的大事，未来我们可以足不出户了解世界任意角落发生的我们想知道的事情。通过迅速部署和广泛安装的传感网，救灾人员可以了解灾区的各种信息，以保证及时救灾；煤矿管理者可以了解矿井安全情况，防止矿难的发生；农民可以及时了解气候和土地墒情，适时灌溉并节约用水；家庭成员可以随时了解冰箱中的储物情况，避免变质而浪费；我们甚至可以像孙悟空那样，画地为牢，建立没有围墙又严密防范的重要区域…。总之物联网将渗透各行各业和人们的生活，带来巨大的经济效益和社会效益。