常见物联网近距离无线通信技术解析

蓝牙（ Bluetooth® ）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（使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波）。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，当时是作为RS232数据线的替代方案。

　　蓝牙技术优缺点

　　优点

　　（1）同时可传输语音和数据：蓝牙采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道以及异步数据与同步语音同时传输的信道。每个语音信道数据速率为64kbit/s，语音信号编码采用脉冲编码调制（PCM）或连续可变斜率增量调制（CVSD）方法。当采用非对称信道传输数据时，速率最高为721kbit/s，反向为57.6kbit/s；当采用对称信道传输数据时，速率最高为342.6kbit/s。

　　（2）可以建立临时性的对等连接（Ad-hoc ConnecTIon）：根据蓝牙设备在网络中的角色，可分为主设备（Master）与从设备（Slave）。

　　（3）蓝牙模块体积很小、便于集成：由于个人移动设备的体积较小，嵌入其内部的蓝牙模块体积就应该更小。

　　（4）低功耗：蓝牙设备在通信连接（ConnecTIon）状态下，有四种工作模式——激活（AcTIve）模式、呼吸（Sniff）模式、保持（Hold）模式和休眠（Park）模式。

　　缺点：

　　传输距离短：蓝牙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。

　　抗干扰能力不强：由于蓝牙传输协议和其他2.4G设备一样，都是共用这一频段的信号，这也难免导致信号互相干扰的情况出现。

　　蓝牙技术同时还存在芯片价格高的缺点。

　　蓝牙技术的应用

　　从目前的蓝牙产品来看，蓝牙主要应用在这几个方面：手机、笔记本电脑、智能家居中嵌入微波炉、洗衣机、电冰箱、空调机等传统家用电器、篮牙技术构成的电子钱包和电子锁还有其它数字设备，如数字照相机、数字摄象机等。

　　3、 IrDA

　　IrDA是红外数据组织（Infrared Data AssociaTIon）的简称，目前广泛采用的IrDA红外连接技术就是由该组织提出的。初始的IrDA1.0标准制订了一个串行，半双工的同步系统，传输速率为2400bps到115200bps，传输范围1 m，传输半角度为15度到30度。最近IrDA扩展了其物理层规格使数据传输率提升到4Mbps。PXA27x就是使用了这种扩展了的物理层规格。

　　IrDA优缺点

　　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。

　　IrDA应用：

　　目前IrDA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。

　　4、ZigBee

　　ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。ZigBee这一名称（又称紫蜂协议）来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飞翔和"嗡嗡"（zig）地抖动翅膀的"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。

　　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。

　　ZigBee优缺点

　　优点：

　　（1）功耗低。在待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上，这也是ZigBee的一个独特优势。

　　（2）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，均已推出应用芯片。

　　（3）网络容量大。每个ZigBee网络最多可以支持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。

　　（4）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。

　　缺点：

　　（1） 数据传输速率低。只有10kb/s～250kb/s，专注于低速率传输应用。

　　（2） 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。

　　ZigBee应用

根据ZigBee联盟目前的