红外与蓝牙技术的比较
时间:12-06
来源:互联网
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表1 IrDA和Bluetooth基带与射频部分对比
从表1可以看出,IrDA具有这样一些优点:数据传输速率高,适合于传输容量较大的数据文件和多媒体数据流;红外线发射角度较小,有一定的物理传输上的安全性。主要缺点是:传输距离短,受视距影响;要求通信设备的位置固定;点对点的传输,无法灵活地组成网络。
蓝牙的优势在于:使用全向天线,更容易发现设备;支持终端的移动性;信号传输不受视距的影响,全双工,最适合开展话音业务,支持点到多点的连接,易于组网。
3 应用协议
从技术的角度看,蓝牙的应用可以分成基于OBEX的对象交换的应用、基于PPP的互联网应用和话音通信应用三种。IrDA的应用有基于OBEX的对象交换的应用、基于IrLAN的局域网的应用和基于IrMC的移动通信的应用三种。
IrDA和蓝牙都把数据对象的交换做为基本的功能,以OBEX协议作为高层的基础协议,应用主要有:文件传送(File Transfer)、对象推送(Object Push)和同步(Synchronisation)等。对象的类型有:vCard、vMessage、vNotes和vCalendar等。IrDA中、短距离通信和窄的信号角度提供了简单的安全性,无需复杂的设备搜索程序,而蓝牙则必须执行耗时的设备搜索和服务搜索程序,而且必须采用鉴权和加密机制才能保证信息的保密性。蓝牙设备具有一定的移动能力,而且无线电波的传输不受视距和障碍物的影响,从而保证了数据对象自动地、隐蔽地完成交换,易于完成数据的同步,而IrDA技术由于受红外线的限制,同步时设备的位置固定,通信链路上不能有任何障碍物:蓝牙具有自动组成piconet的能力,便于多台终端之间交换数据对象,IrDA只能是点到点的通信。
计算机网络通信方面,IrDA与蓝牙的应用大致相同:LAN接入和拨号网络,但是两者的概念、实现方式和应用范围有很大的不同。用做LAN接入点时,蓝牙不受视距和障碍物的限制,而且具有多点连接的能力,使得多台蓝牙设备可以分享LAN资源;IrDA则受限于视距传输和最大1m的传输距离,但是IrDA在近距离时的传输速率比蓝牙高,适合于极短距离和高速LAN连接的应用场合。在拨号网络的应用中,蓝牙提供AT-Commands建立呼叫,业务数据采用TCP/IP/PPP/RFCOMM的方式传递,信令与数据分开传送。IrDA是基于IrCOMM,拨号网络是IrDA的典型应用之一,但是与蓝牙相比,它要求数据终端和调制解调器的距离小于1m,而且必须有视距信号。蓝牙在计算机网络通信方面的最大优势在于:数据和话音可以同时传递,具有更加灵活的业务传递能力。
可进行话音通信是蓝牙技大的特点之一,蓝牙特意设计了SCO的数据包用于承载话音编码数据,为话音数据包预留了带宽,充分保证话音质量(QoS),制订了处理话音通信信令的协议TCS-BIN。话音通信时,信令数据的传递建立在L2CAP上,话音数据直接通过基带协议传输。蓝牙话音通信的最大特点是话音业务和数据业务可以同时传输,但是应该指出话音数据的传递将导致piconet内数据吞吐量的急剧下降。理论上在一个piconet内蓝牙技术最多同时支持三路全双工的话音通信。话音通信并不是IrDA的设计出发点,但是在IrMC协议中的RTCON规定了在红外链路上如何传递全双工话音数据。RTCON只支持一路话音数据,并且不能与其他数据业务共享复用信道。IrDA的话音通信要求通信的双方的位置固定,距离小于1m。IrDA话音通信最典型的场合是手机与耳机之间的通信。
4 安全保证
IrDA并不提供链路级的安全保证,它的安全保障来自两个方面:红外线的短距离和小角度的传输特性提供了物理层的安全特性,但是无法避免通过监测反射的红外线和滤除环境噪声的窃听;IrDA主要依赖于高层协议提供的鉴权和加密机制,来保证通信的保密。
Bluetootth的一个重要作用是“电缆替代”,而且蓝牙采用了全向天线,这些都要求在蓝牙的协议中充分保证通信的安全。蓝牙的跳频速度达到了1600hop/s,属于快速跳频技术,加上通信的短距离的特性,提供了一定程度的物理层的安全特性。蓝牙的内置式安全特性主要有链路级和业务级的安全措施。采用了鉴权和加密手段。
蓝牙链路级的安全特性在L2CAP协议中完成。基于链路密钥的概念,密钥为128比特长的随和序列。蓝牙设备在每次建链时都要核对密钥,通信时该密钥将用于鉴权和加密。
业务级的安全措施中采用了安全管理器的概念,来往制对蓝牙设备和服务的接入。安全管理器可以对每一个设备和服务指定信任等级和访问极限。
蓝牙从物理层、链路层、业务层三个层次上提供安全措施,充分保证通信的保密性,使得蓝牙成为PAN的最佳技术方案之一。
传输媒介 | 天线 | 移动性支持 | LOS限制 | 调制方式 | 双工方式 | |
IrDA | 红外线 | 30°角 | 不 | 有 | 4PPM | 半双工 |
Bluetooth | 2.4GHz,FH-SS | 全向 | 支持 | 无 | FSK | 全双工 |
节电模式支持 | 发射功率 | 覆盖距离 | 连接方式 | 数据传输速率 | ||
IrDA | 支持 | |||||
BluetootH | 支持 | 1mW | 10m | 点对点 点对多点 | 最大为1Mb/s每个piconet内 | |
100mW | 100m |
从表1可以看出,IrDA具有这样一些优点:数据传输速率高,适合于传输容量较大的数据文件和多媒体数据流;红外线发射角度较小,有一定的物理传输上的安全性。主要缺点是:传输距离短,受视距影响;要求通信设备的位置固定;点对点的传输,无法灵活地组成网络。
蓝牙的优势在于:使用全向天线,更容易发现设备;支持终端的移动性;信号传输不受视距的影响,全双工,最适合开展话音业务,支持点到多点的连接,易于组网。
3 应用协议
从技术的角度看,蓝牙的应用可以分成基于OBEX的对象交换的应用、基于PPP的互联网应用和话音通信应用三种。IrDA的应用有基于OBEX的对象交换的应用、基于IrLAN的局域网的应用和基于IrMC的移动通信的应用三种。
IrDA和蓝牙都把数据对象的交换做为基本的功能,以OBEX协议作为高层的基础协议,应用主要有:文件传送(File Transfer)、对象推送(Object Push)和同步(Synchronisation)等。对象的类型有:vCard、vMessage、vNotes和vCalendar等。IrDA中、短距离通信和窄的信号角度提供了简单的安全性,无需复杂的设备搜索程序,而蓝牙则必须执行耗时的设备搜索和服务搜索程序,而且必须采用鉴权和加密机制才能保证信息的保密性。蓝牙设备具有一定的移动能力,而且无线电波的传输不受视距和障碍物的影响,从而保证了数据对象自动地、隐蔽地完成交换,易于完成数据的同步,而IrDA技术由于受红外线的限制,同步时设备的位置固定,通信链路上不能有任何障碍物:蓝牙具有自动组成piconet的能力,便于多台终端之间交换数据对象,IrDA只能是点到点的通信。
计算机网络通信方面,IrDA与蓝牙的应用大致相同:LAN接入和拨号网络,但是两者的概念、实现方式和应用范围有很大的不同。用做LAN接入点时,蓝牙不受视距和障碍物的限制,而且具有多点连接的能力,使得多台蓝牙设备可以分享LAN资源;IrDA则受限于视距传输和最大1m的传输距离,但是IrDA在近距离时的传输速率比蓝牙高,适合于极短距离和高速LAN连接的应用场合。在拨号网络的应用中,蓝牙提供AT-Commands建立呼叫,业务数据采用TCP/IP/PPP/RFCOMM的方式传递,信令与数据分开传送。IrDA是基于IrCOMM,拨号网络是IrDA的典型应用之一,但是与蓝牙相比,它要求数据终端和调制解调器的距离小于1m,而且必须有视距信号。蓝牙在计算机网络通信方面的最大优势在于:数据和话音可以同时传递,具有更加灵活的业务传递能力。
可进行话音通信是蓝牙技大的特点之一,蓝牙特意设计了SCO的数据包用于承载话音编码数据,为话音数据包预留了带宽,充分保证话音质量(QoS),制订了处理话音通信信令的协议TCS-BIN。话音通信时,信令数据的传递建立在L2CAP上,话音数据直接通过基带协议传输。蓝牙话音通信的最大特点是话音业务和数据业务可以同时传输,但是应该指出话音数据的传递将导致piconet内数据吞吐量的急剧下降。理论上在一个piconet内蓝牙技术最多同时支持三路全双工的话音通信。话音通信并不是IrDA的设计出发点,但是在IrMC协议中的RTCON规定了在红外链路上如何传递全双工话音数据。RTCON只支持一路话音数据,并且不能与其他数据业务共享复用信道。IrDA的话音通信要求通信的双方的位置固定,距离小于1m。IrDA话音通信最典型的场合是手机与耳机之间的通信。
4 安全保证
IrDA并不提供链路级的安全保证,它的安全保障来自两个方面:红外线的短距离和小角度的传输特性提供了物理层的安全特性,但是无法避免通过监测反射的红外线和滤除环境噪声的窃听;IrDA主要依赖于高层协议提供的鉴权和加密机制,来保证通信的保密。
Bluetootth的一个重要作用是“电缆替代”,而且蓝牙采用了全向天线,这些都要求在蓝牙的协议中充分保证通信的安全。蓝牙的跳频速度达到了1600hop/s,属于快速跳频技术,加上通信的短距离的特性,提供了一定程度的物理层的安全特性。蓝牙的内置式安全特性主要有链路级和业务级的安全措施。采用了鉴权和加密手段。
蓝牙链路级的安全特性在L2CAP协议中完成。基于链路密钥的概念,密钥为128比特长的随和序列。蓝牙设备在每次建链时都要核对密钥,通信时该密钥将用于鉴权和加密。
业务级的安全措施中采用了安全管理器的概念,来往制对蓝牙设备和服务的接入。安全管理器可以对每一个设备和服务指定信任等级和访问极限。
蓝牙从物理层、链路层、业务层三个层次上提供安全措施,充分保证通信的保密性,使得蓝牙成为PAN的最佳技术方案之一。
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