短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及其應(yīng)用分析

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平以及科技水平的不斷提高，我國的信息科技越來越發(fā)達(dá)。隨著社交平臺(tái)的開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)通信在生活中的普及度越來越高。無線網(wǎng)絡(luò)通信從一開始的軍事海防上的重要應(yīng)用逐漸發(fā)展成為人們?nèi)粘Ｉ钪型ㄐ诺谋匦杵?。由此可見，短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信在生活中的作用巨大?；诖耍疚耐ㄟ^對短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信中運(yùn)用的幾種主要技術(shù)進(jìn)行分析，對其應(yīng)用做簡單的闡述。

關(guān)鍵詞：短距離；無線網(wǎng)絡(luò)；通信技術(shù)

中圖分類號：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0296-02

1 引 言

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平以及科技水平的不斷提高，我國的信息科技越來越發(fā)達(dá)。隨著社交平臺(tái)的開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)通信在生活中的普及度越來越高。無線網(wǎng)絡(luò)通信從一開始的軍事海防上的重要應(yīng)用逐漸發(fā)展成為人們?nèi)粘Ｉ钪型ㄐ诺谋匦杵?。無線網(wǎng)絡(luò)通信相較于其他通訊方式，更方便、快捷且信息傳輸效率更高。短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信不需要線路設(shè)備的連接，主要通過電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換進(jìn)行信息傳輸，其傳輸?shù)姆秶?、信息傳輸?shù)某杀镜确矫婢赏ㄟ^用戶的實(shí)際需求進(jìn)行控制。此外，無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)同一般通信技術(shù)一樣，對用戶的信息進(jìn)行了加密處理，因此在保密性上也很安全。但是在實(shí)際的應(yīng)用過程中，這幾種優(yōu)勢很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)或達(dá)成，因此，無線網(wǎng)絡(luò)通信還有很長的一段路要走，下面對無線網(wǎng)絡(luò)通信的幾種主要技術(shù)進(jìn)行分析。

2 短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)幾種主要技術(shù)的分析

2.1 藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

藍(lán)牙（Bluetooth）是一種可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備、固定設(shè)備和樓宇個(gè)人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換的無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它主要使用2.4～2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波。藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的投入使用，克服了難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步的問題。藍(lán)牙使用跳頻技術(shù)，可以把傳輸?shù)臄?shù)據(jù)切分成為多個(gè)數(shù)據(jù)包，然后借助79個(gè)指定的藍(lán)牙頻道對這些數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸。每個(gè)藍(lán)牙頻道的頻寬為1MHz。它基于這些數(shù)據(jù)包，形成了一個(gè)有著主從架構(gòu)的協(xié)議，一個(gè)主設(shè)備可以和同一微微網(wǎng)中的最多七個(gè)從設(shè)備進(jìn)行通信。一般情況下，他可以在設(shè)備之間以輪替的方式完成快速轉(zhuǎn)換。所有的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)版本都支持向下兼容，這樣就可以讓最新的版本覆蓋所有的舊版本，此外，所有的藍(lán)牙堆棧的強(qiáng)制性協(xié)議包括LMP、L2CAP和SDP。

2.2 ZigBee技術(shù)

ZigBee技術(shù)是一種近距離、復(fù)雜程度低、功耗低、速率低、成本也低的雙向無線通訊技術(shù)，其中文名為低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。這種技術(shù)在短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用較為廣泛，尤其是在一些周期性、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用上。這種技術(shù)的由來是源于對蜜蜂行為的啟發(fā)，蜜蜂在發(fā)現(xiàn)花叢后會(huì)通過一種特殊的肢體語言來告知同伴新發(fā)現(xiàn)的食物源位置等信息，即通過ZigZag舞蹈來實(shí)現(xiàn)蜜蜂間的信息交流，因此，該技術(shù)被命名為ZigBee技術(shù)。簡單的說，ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)。其通訊距離從標(biāo)準(zhǔn)的75m到幾百米、幾公里，并且支持無限擴(kuò)展。更具體地說，它是一個(gè)由可多到65535個(gè)無線數(shù)傳模塊組成的一個(gè)無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，每一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊之間可以相互通信，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的75m無限擴(kuò)展。

2.3 Wi-Fi技術(shù)

Wi-Fi技術(shù)在短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信中發(fā)揮著重要的作用。Wi-Fi是一種允許電子設(shè)備連接到一個(gè)無線局域網(wǎng)（WLAN）的技術(shù)，通常使用2.4GUHF或5GSHFISM射頻頻段。雖然由Wi-Fi技術(shù)傳輸?shù)臒o線通信質(zhì)量不是很好，數(shù)據(jù)安全性能比藍(lán)牙差一些，傳輸質(zhì)量也有待改進(jìn)，但Wi-Fi技術(shù)傳輸速度非?？欤梢赃_(dá)到54Mbps，符合個(gè)人和社會(huì)信息化的需求。因此，其應(yīng)用較為廣泛。

2.4 UWB技術(shù)

UWB（Ultra Wideband）是一種利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖傳編數(shù)據(jù)的無載通信技術(shù)，它在定位過程中，需要先確定一個(gè)參照標(biāo)簽的具體位置，然后，通過網(wǎng)周安裝好的接收器得出目標(biāo)攜帶的UWB標(biāo)簽相對于參照標(biāo)簽的位置信息，最終傳遠(yuǎn)給主機(jī)。這種定位方式實(shí)現(xiàn)了三維動(dòng)態(tài)定位，且不同高度的接收器數(shù)量越多，定位精度越高。此外，它的功率超級小，在一般情況下，其功率只有20mW。

因此，有人稱它為無線電領(lǐng)域的一次革命性進(jìn)展，認(rèn)為它將成為未來短距離無線通信的主流技術(shù)。

2.5 上述幾種通信技術(shù)的特性比較

上述幾種通信技術(shù)的特性比較見表1。

3 短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用

3.1 軍事上的應(yīng)用

在這個(gè)時(shí)代，經(jīng)濟(jì)實(shí)力與軍事實(shí)力是一個(gè)國家綜合實(shí)力中的兩個(gè)重要的組成部分。一個(gè)國家軍事實(shí)力的強(qiáng)大，對于國家的威信以及國際地位具有重要的作用。從中國20世紀(jì)初的屈辱歷史中，我們可以得出落后就要挨打，因此，科技實(shí)力在軍事實(shí)力中的體現(xiàn)尤為重要。短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信作為一種應(yīng)用較為廣泛的軍事通信技術(shù)，為現(xiàn)代軍事力量的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。目前，短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在全球軍事范圍內(nèi)應(yīng)用廣泛。不論是在軍事演習(xí)中還是偶有發(fā)生的國家摩擦導(dǎo)致的軍事戰(zhàn)爭中，我們總可以發(fā)現(xiàn)無線通訊器的身影，這一設(shè)備會(huì)被每一個(gè)作戰(zhàn)人員所佩戴，它主要應(yīng)用短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，在接收短距離范圍內(nèi)的作戰(zhàn)信息中起到了重要作用，構(gòu)建起了一個(gè)較為完整的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)體系。

3.2 緊急救援系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著人們生活水平和城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，城市中就需要增設(shè)緊急救援系統(tǒng)。緊急救援系統(tǒng)對于維護(hù)城市居民的人身財(cái)產(chǎn)安全具有重要作用，為了方便緊急救援人員的工作，救援人員往往會(huì)配備短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信工具。救援過程中，救援人員主要通過短距離無線通信的方式進(jìn)行溝通，進(jìn)而對救援現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行了解，制定出最為適宜的救援方案。這種模式下增加了通信效率，能夠快速構(gòu)建起一個(gè)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)環(huán)境，方便救援人員及時(shí)溝通，增加其配合程度。隨著短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，目前在語音通話的基礎(chǔ)上更開發(fā)出視頻通話、無線定位等功能，這對于救援現(xiàn)場情況的了解具有重要意義。例如，在2008年的汶川大地震中，由于地震導(dǎo)致的常規(guī)通信受阻，短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在救援工作中發(fā)揮著重要的作用，方便省外的一些救助人員更快了解災(zāi)區(qū)情況，迅速投入到救援工作當(dāng)中。由此可見，短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在緊急救援中的應(yīng)用意義極大。

3.3 數(shù)字信息站中的應(yīng)用

短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在數(shù)字信息站中的應(yīng)用同樣相當(dāng)廣泛。通過借助無線網(wǎng)絡(luò)，信息能夠快速高效的實(shí)現(xiàn)傳達(dá)。例如：在一些旅游景點(diǎn)中通過設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)查找景點(diǎn)信息的設(shè)備，更加方便人們的出行，提升游客出行體驗(yàn)，同時(shí)也提升了景區(qū)的競爭力，此外，如地鐵與公交車的報(bào)站信息，也是借助車載的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接入總站，然后將獲取到的消息調(diào)出來使用，及時(shí)反饋給用戶。由此可見，短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在數(shù)字信息站的應(yīng)用對于便利人們的生活，提升人們的生活品質(zhì)方面具有重要作用。

4 結(jié) 語

由于短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的功能開發(fā)還不全面，其優(yōu)勢還未完全凸顯，因此，短距離無線網(wǎng)絡(luò)開發(fā)還有很長的一段路要走，研究人員應(yīng)該更進(jìn)一步的對短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行研究，為創(chuàng)造高水平的無線通信技術(shù)而不懈努力。同時(shí)，我們不難發(fā)現(xiàn)短距離通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用都較為廣泛且意義重大，因此，需要我們更好對其進(jìn)行開發(fā)與創(chuàng)造，便利我們的生活。

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收稿日期：2018-5-10