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摘要:隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng),科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,網(wǎng)絡(luò)通信行業(yè)發(fā)展得到了質(zhì)的飛躍。在如今社會(huì),人們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在與信息數(shù)據(jù)打交道,快捷方便的無(wú)線設(shè)備被廣泛應(yīng)用在人們的學(xué)習(xí)生活中,創(chuàng)造出巨大的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。而短距離無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展最大化提高通信設(shè)備的工作效率,能夠滿足不同層次用戶的各項(xiàng)需求,具備多樣化的功能與作用。文章進(jìn)一步對(duì)短距離無(wú)線通信技術(shù)與應(yīng)用展開(kāi)分析與探討。
關(guān)鍵詞:短距離;無(wú)線通信;超帶寬技術(shù)
當(dāng)前是信息化時(shí)代,通信行業(yè)發(fā)展要與時(shí)俱進(jìn)。無(wú)線通信技術(shù)的完善發(fā)展,促使其已經(jīng)成為現(xiàn)代民眾進(jìn)行日常信息通信的核心應(yīng)用技術(shù),為民眾帶來(lái)了各種便利。隨著時(shí)間的推移,現(xiàn)代民眾更加希望自己隨身攜帶的各種電子產(chǎn)品與其他設(shè)備之間完成信息交互。短距離無(wú)線通信技術(shù)輔助下,可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地與他人的通信交流。短距離通信技術(shù)的通信應(yīng)用范圍在100m以內(nèi),根據(jù)其傳輸數(shù)據(jù)速率的不同,可以將其分為兩種類(lèi)型,一種是高速短距離無(wú)線通信技術(shù),它的數(shù)據(jù)傳輸速率超過(guò)了100Mbit/s,另一種是低速短距離無(wú)線通信技術(shù),它的數(shù)據(jù)傳輸速率小于1Mbit/s。
1短距離無(wú)線通信技術(shù)相關(guān)特征和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1.1短距離無(wú)線通信技術(shù)的特征
伴隨著經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)各行各業(yè)的不斷發(fā)展,人們對(duì)于信息數(shù)據(jù)傳輸工作提出了更高的要求,從而推動(dòng)了無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展,結(jié)合以往無(wú)線通信技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用內(nèi)容,可以將短距離無(wú)線通信技術(shù)的特征總結(jié)為以下幾點(diǎn):(1)技術(shù)應(yīng)用成本低。短距離無(wú)線通信技術(shù)的工作頻率是免付費(fèi)的工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)(IndustrialScientificMedical,ISM)頻段。(2)技術(shù)應(yīng)用功耗低。短距離無(wú)線發(fā)射器的發(fā)射功率通常保持在100MW以內(nèi),不會(huì)導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生過(guò)多的能耗。(3)對(duì)等通信。短距離通信技術(shù)的應(yīng)用只能將設(shè)備之間通信距離維持在100m以內(nèi)。
1.2短距離無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
在當(dāng)今社會(huì),短距離無(wú)線技術(shù)被頻繁應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中,結(jié)合幾種常用的短距離無(wú)線通信技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用,可以看出短距離無(wú)線通信技術(shù)的獨(dú)特應(yīng)用優(yōu)勢(shì)包括了以下幾方面內(nèi)容:(1)快捷方便性。通過(guò)兩個(gè)移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)短距離信息數(shù)據(jù)傳輸作業(yè),無(wú)需運(yùn)用到任何線路將設(shè)備進(jìn)行連接。(2)明確通信技術(shù)成本。短距離無(wú)線通信技術(shù)能夠按照用戶實(shí)際需求,明確其通信成本,也就是通過(guò)分析用戶傳輸數(shù)據(jù)的多少、傳輸距離范圍以及寬帶的帶寬大小[1],去確定用戶的實(shí)際通信技術(shù)運(yùn)用成本。(3)信息傳輸保密性。短距離無(wú)線通信技術(shù)具備加密功能,用戶在使用該項(xiàng)技術(shù)過(guò)程中能夠利用加密功能充分保障自身信息的安全,避免被不法分子所盜取利用。雖然當(dāng)前短距離無(wú)線通信技術(shù)還存在一定的不足之處,但是仍然不能否定應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)對(duì)社會(huì)工作生活發(fā)展所帶來(lái)的價(jià)值,人們還需投入更多的時(shí)間與精力去不斷深入研究該項(xiàng)技術(shù),促使其為人類(lèi)生活提供更多便利。
2短距離無(wú)線通信技術(shù)的對(duì)比分析
2.1藍(lán)牙技術(shù)
藍(lán)牙技術(shù)作為一種短距離且低功率的無(wú)線連接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其能夠有效實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的無(wú)線通信,同時(shí)無(wú)需消耗過(guò)多的成本。藍(lán)牙系統(tǒng)的構(gòu)成主要分為4個(gè)部分,分別是天線單元、鏈路管理單元、鏈路控制單元以及軟件單元。要想有效發(fā)揮出藍(lán)牙技術(shù)短距離無(wú)線通信的作用,就必須首先建立起一個(gè)通用的無(wú)線電空中接口和控制設(shè)備軟件的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),只有這樣才能促使計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)融合在一起。藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用有效拓展了無(wú)線通信應(yīng)用領(lǐng)域,通過(guò)利用藍(lán)牙設(shè)備,用戶可以實(shí)現(xiàn)在短距離范圍內(nèi)進(jìn)行通信交流。藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)的顯著特點(diǎn)包括了低成本、低功率。其通信工作頻段設(shè)置為全球通用的2.4GHz,在藍(lán)牙技術(shù)輔助下,人們可以利用藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和音頻等操作,并且在此過(guò)程中具備良好的抗干擾能力。藍(lán)牙技術(shù)的缺點(diǎn)在于數(shù)據(jù)傳輸距離較短,安全保密性有待提升。
2.2超寬帶技術(shù)
超寬帶(UltraWideBand,UWB)技術(shù),其作為一種采用極窄脈沖方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線發(fā)射和接收的特殊技術(shù),被廣泛應(yīng)用在通信與測(cè)量系統(tǒng)、成像系統(tǒng)以及車(chē)載雷達(dá)系統(tǒng)中。超寬帶無(wú)線通信技術(shù)打破了傳統(tǒng)無(wú)線收發(fā)中必須利用載波調(diào)制的技術(shù)弊端,有效成了一種能夠在時(shí)域中進(jìn)行直接操作的無(wú)線技術(shù),不僅具有低成本、低功耗的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),還可以保障無(wú)線通信的高傳輸效率。根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)制定頒布的內(nèi)容,UWB通信系統(tǒng)能夠正常使用的頻段為3.1~10.6GHz,只要將無(wú)線通信距離控制在10m范圍內(nèi),超寬帶通信傳輸信號(hào)的速率可以達(dá)到500Mb/s。超寬帶技術(shù)的顯著特點(diǎn)包括了低功耗、低成本、傳輸速率快、保密性良好以及定位精準(zhǔn)等[2]。在日常生活中,超寬帶技術(shù)被廣泛應(yīng)用在KTV、酒吧等娛樂(lè)場(chǎng)所,基于視頻無(wú)線局域網(wǎng)的連接,能夠直接為客戶提供各種實(shí)時(shí)服務(wù),從而有效縮減場(chǎng)所設(shè)施投資成本,適應(yīng)娛樂(lè)市場(chǎng)發(fā)展的需求。超寬帶技術(shù)最大的不足在于對(duì)于多方面支持使用點(diǎn)偏少,實(shí)際應(yīng)用范圍受到了一定的限制。
2.3ZigBee技術(shù)
ZigBee技術(shù)又被稱之為紫蜂技術(shù),其作為一種新興的低成本、低功耗以及短距離的無(wú)線通信技術(shù),是一種介于藍(lán)牙技術(shù)與無(wú)線標(biāo)記技術(shù)之間的技術(shù)提案,被廣泛應(yīng)用在自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等工作領(lǐng)域,相關(guān)技術(shù)人員可以將其主動(dòng)嵌入到各種設(shè)備當(dāng)中。ZigBee是基于IEEE8022.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議,要想有效發(fā)揮出ZigBee技術(shù)的無(wú)線通信作用,就必須首先科學(xué)部署好ZigBee節(jié)點(diǎn),建立起一個(gè)完善的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)信息的目的。ZigBee技術(shù)的顯著特點(diǎn)包括了低成本、低功耗以及大網(wǎng)絡(luò)容量,每個(gè)ZigBee設(shè)備都能夠最多與254個(gè)設(shè)備進(jìn)行有效連接,從而形成一個(gè)具有255個(gè)節(jié)點(diǎn)的ZigBee網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)的通信覆蓋范圍達(dá)到了10~75m。因此,ZigBee技術(shù)適宜用在企業(yè)辦公室或者家庭環(huán)境中,ZigBee技術(shù)應(yīng)用工作頻段較為靈活,有多種可供選擇使用的頻段。例如,全球通用的2.4GHz頻段、美國(guó)的915MHz頻段以及斗軸的868MHz頻段。ZigBee技術(shù)最大的不足在于數(shù)據(jù)傳輸速率偏低,其數(shù)據(jù)傳輸速率范圍僅在20~250kb/s,無(wú)法滿足高速率數(shù)據(jù)傳輸工作。
3短距離無(wú)線通信技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
3.1短距離無(wú)線通信技術(shù)在緊急響應(yīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用
在緊急救援工作中,為了最大化提升救援隊(duì)伍的工作質(zhì)量和效率,就必須有效建立起科學(xué)完善的無(wú)線通信系統(tǒng),為相關(guān)工作人員配備好無(wú)線短距離信息傳輸設(shè)備,這樣有利于救援隊(duì)員之間信息的實(shí)時(shí)快速傳輸,充分掌握了解到救援現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,從而有針對(duì)性地制定救援方案,根據(jù)救援發(fā)展過(guò)程不斷優(yōu)化調(diào)整實(shí)施內(nèi)容。在短距離無(wú)線通信技術(shù)的輔助下,救援隊(duì)伍能夠應(yīng)用其所提供的定位、語(yǔ)音以及視頻等多線功能[3]。此外,在無(wú)線設(shè)備路由功能的幫助下,能夠保障救援隊(duì)員之間數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程的穩(wěn)定可靠性。當(dāng)前,UWB技術(shù)就被普遍應(yīng)用于工程探測(cè)和救援工作中,其不僅具有高速率數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)勢(shì),還具備了精確測(cè)距、定位以及成像等功能,能夠與多種設(shè)備應(yīng)用程序相兼容。
3.2短距離無(wú)線通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用
軍事競(jìng)爭(zhēng)作為全球各國(guó)綜合實(shí)力相互競(jìng)爭(zhēng)的重要指標(biāo),要想不斷提高國(guó)家的軍事競(jìng)爭(zhēng)力,就必須高度重視科技信息化建設(shè)工作。當(dāng)前,信息技術(shù)在軍事領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)成為核心工作工作。其中,新興的短距離無(wú)線通信技術(shù)就被廣泛應(yīng)用在軍事演習(xí)戰(zhàn)場(chǎng)中,各支軍隊(duì)通過(guò)引進(jìn)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的無(wú)線收發(fā)器設(shè)備,組織培訓(xùn)官兵靈活運(yùn)用好無(wú)線接收器設(shè)備,從而有效實(shí)現(xiàn)短距離信息的高速傳輸,促使整個(gè)軍事演習(xí)戰(zhàn)場(chǎng)形成一個(gè)完善統(tǒng)一的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)。UWB超寬帶技術(shù)最開(kāi)始就被普遍應(yīng)用在軍事領(lǐng)域,發(fā)揮出了其數(shù)據(jù)高速傳輸作用。
3.3短距離無(wú)線通信技術(shù)在數(shù)字信息站中的應(yīng)用
短距離無(wú)通信技術(shù)的在數(shù)字信息中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在,現(xiàn)代各種移動(dòng)通信應(yīng)用需要有效接入相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)情形。就比如,在地鐵管理工作上,當(dāng)?shù)罔F在軌道上進(jìn)行行駛時(shí),為了實(shí)現(xiàn)地鐵與各個(gè)站臺(tái)的實(shí)時(shí)通信交流,確保各站臺(tái)工作人員能夠?qū)崟r(shí)掌握了解到地鐵實(shí)際運(yùn)行情況,就必須合理運(yùn)用到短距離無(wú)線通信技術(shù)。此外,在旅游觀光過(guò)程中,每個(gè)游客也可以通過(guò)利用短距離無(wú)線通信設(shè)備去全面準(zhǔn)確地獲取到該地區(qū)的著名景點(diǎn)信息,觀光汽車(chē)則可以利用無(wú)線通信設(shè)備將運(yùn)行情況實(shí)時(shí)報(bào)備給總站臺(tái),方便總站臺(tái)對(duì)汽車(chē)的調(diào)度管理。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及應(yīng)用帶動(dòng)了短距離無(wú)線通信技術(shù)的高速發(fā)展,越來(lái)越多的短距離無(wú)線通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中,發(fā)揮出了他們各自的優(yōu)勢(shì)作用。無(wú)論是常見(jiàn)的藍(lán)牙技術(shù)、無(wú)線WiFi技術(shù),還是UWB技術(shù)、ZigBee技術(shù),它們都有著明確的使用工作領(lǐng)域。為了促進(jìn)短距離無(wú)線通信技術(shù)更好地發(fā)展,還需加強(qiáng)對(duì)當(dāng)前通信方式的改進(jìn)工作,相關(guān)工作人員必須不斷實(shí)踐去完善技術(shù),通過(guò)將短距離無(wú)線通信技術(shù)與長(zhǎng)距離無(wú)線技術(shù)相互有效融合在一起,實(shí)現(xiàn)兩種技術(shù)的共同發(fā)展,為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展創(chuàng)造出更多的現(xiàn)實(shí)價(jià)值,滿足不同層次用戶的生活工作需求。
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作者:王道平 王凱 鄭浩 單位:火箭軍工程大學(xué)