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
近距离通信技术
近距离通信技术（Near Field Communication，简称NFC）是一种基于无线射频技术的短距离通信技术。它能够在两个NFC设备之间进行快速、安全的数据传输，距离通常在几厘米范围内。本文将从NFC的基本原理、应用领域和未来发展等方面进行探讨。
首先，我们来了解一下NFC的基本原理。NFC是一种基于射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称RFID）的通信技术。它通过近场射频电磁感应来实现设备之间的通信。NFC设备一般由发送器（Transmitter）和接收器（Receiver）组成，可以同时充当发送器和接收器的角色。当两个NFC设备靠近时，它们之间会建立起一种被称为“感应模式”的通信连接，此时数据传输可以开始。
NFC通信主要分为两种模式：被动模式（Passive mode）和主动模式（Active mode）。
在被动模式下，NFC设备一般充当接收器的角色。它使用感应线圈来接收从主动模式下的NFC设备发送过来的信号，并且利用该信号进行数据传输。被动模式在支付行业得到广泛应用，如手机支付、交通卡、门禁卡等。
而在主动模式下，NFC设备充当发送器的角色。它发送一种被称为“激励信号”的电磁场感应信号，这个信号会被被动模式的NFC设备接收。主动模式通常应用于数据传输、设备连接等场景，例如快速配对、文件传输等。
除了基本的通信功能，NFC还具备加密和安全认证的功能，保证了数据传输的安全性。NFC通信过程中的加密协议和身份认证机制，确保了通信数据的保密性和真实性。这使得NFC技术得以在支付、门禁、身份识别等领域广泛应用。
接下来，我们来探讨一些NFC的应用领域。NFC技术在近年来得到了广泛的应用和推广。其中一个明显的应用领域是移动支付。随着智能手机的普及，NFC技术被应用于手机支付系统中，使用户可以通过手机进行无接触式支付。只需将支持NFC的手机靠近POS终端，即可完成支付。
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。如果发送了RTS后没有收到CTS或ACK，那么退避时间就会增加。
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短距离无线通信技术的应用和发展
作者：刘岩
来源：《电子技术与软件工程》2018年第17期
摘要
短距离无线通信技术因其建造成本低、对抗环境变化能力强，再加上其相较于传统有线通信更加地便捷、灵活、扩展性强等优点，各种无线数据传输技术获得了巨大的发展和技术进步。本文就针对目前各种短距离无线通信技术的特点进行分析，探讨不同短距离无线通信技术的应用现状和发展前景。
【关键词】短距离无线通信技术 特点 应用前景
一般意义上，只要通信收发双方通过无线电波传输信息，无线发射功率在μW到100mW量级，通信距离在几厘米到几百米的范围内，就可以称为短距离无线通信。近年被人们广泛使用，且具有不错发展前景的短距离无线通信标准有：蓝牙Bluetooth）、无线宽带（Wi-Fi）、红外数据传输（IrDA）、Zig-Bee、超宽带（UWB）和近场通信（NFC）等。每一种短距离无线通信技术都着眼于速度、距离、灵敏度、功能性和经济性上的扩展，但各自都有着不同的特点、应用层面和发展前景。下面，就对每一种短距离无线通信技术的优缺点和实际应用现状进行集中的分析与探讨。
1 蓝牙
蓝牙是使用通讯介质为频率在2.402GHz到2.480GHz之间的电磁波，传输半径为10米，可以实现点对点或一点对多点的无线数据传输和声音传输，并能够达到固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换的一种无线技术标准。
1.1 蓝牙技术的特点
蓝牙技术具有以下几个优点：
（1）能够实现语音与数据的同步传输;
（2）当采用对称信道传输数据时，传输速度比较快;
（3）组网简单方便，可以建立一点对多点的临时性对等连接;
（4）体积模块小，便于集成。
蓝牙技术存在的缺点： 龙源期刊网
