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[嵌入式]三种近场通信技术特点以及未来应用场景分析与预测

一、三种近场通信技术特点

1、WIFI

(1)其无线电波覆盖范围广,WiFi半径则达100米,适宜单位楼层以及办公室内部运用。而蓝牙技术唯有覆盖15米以内。
(2)速度不仅快,而且可靠性高
802.11b的无线网络规范即是IEEE 802.11网络规范变种。最高带宽是11Mbps,在信号有干扰或者比较弱的情况之下,带宽可以调整到1Mbps、5.5Mbps及2Mbps,带宽自动调整,有效保障网络的可靠性和稳定性。
(3)无需布线
WiFi的优势主要在不需要布线,可不受布线条件的限制。所以十分适宜移动办公用户需求,具备着广阔市场前景。现今wifi已从库存控制、传统的医疗保健和管理服务等等的特殊行业向更大广泛行业拓展,甚至开始进入教育机构以及家庭等领域。
(5)健康安全
IEEE802.11所设定的发射功率不可以超过100毫瓦,实际发射功率大概60~70毫瓦。手机的发射功率大概200毫瓦到1瓦间,手持式对讲机高达5瓦,而无线网络使用的方式并不是像手机直接接触人体,具有一定安全性的。

2、NFC

(1)安全性:相比蓝牙或Wi-Fi这些远距离通信连接协议,NFC 是一种短距离通信技术,设备必须靠得很近,从而提供了固有的安全性;
(2)连接快,功耗低:比蓝牙连接速度更快,功耗更低,支持无电读取。NFC 设备之间采取自动连接,无需执行手动配置。只需晃动一下,就能迅速与可信设备建立连接;
(3)私密性:在可信的身份验证框架内,NFC 技术为设备之间的信息交换、数据共享提供安全。
主要特征如下:
(1)用于近距离(10cm以内)安全通信的无线通信技术。
(2)射频频率:13.56MHz。
(3)射频兼容:ISO 14443,ISO 15693,Felica标准。
(4)数据传输速度:106kbit/s,212 kbit/s,424kbit/s。

3、蓝牙

(1)蓝牙技术的适用设备多,无需电缆,通过无线使电脑和电信连网进行通信。
(2)蓝牙技术的工作频段全球通用,适用于全球范围内用户无界限的使用,解决了蜂窝式移动电话的国界障碍。蓝牙技术产品使用方便,利用蓝牙设备可以搜索到另外一个蓝牙技术产品,迅速建立起两个设备之间的联系,在控制软件的作用下,可以自动传输数据。
(3)蓝牙技术的安全性和抗干扰能力强,由于蓝牙技术具有跳频的功能,有效避免了ISM频带遇到干扰源。蓝牙技术的兼容性较好,蓝牙技术已经能够发展成为独立于操作系统的一项技术,实现了各种操作系统中良好的兼容性能。
(4)传输距离较短:现阶段,蓝牙技术的主要工作范围在10米左右,经过增加射频功率后的蓝牙技术可以在100米的范围进行工作,只有这样才能保证蓝牙在传播时的工作质量与效率,提高蓝牙的传播速度。另外,在蓝牙技术连接过程中还可以有效的降低该技术与其他电子产品之间的干扰,从而保证蓝牙技术可以正常运行。蓝牙技术不仅有较高的传播质量与效率,同时还具有较高的传播安全性特点。
(5)通过跳频扩频技术进行传播:蓝牙技术在实际应用期间,可以原有的频点进行划分、转化,如果采用一些跳频速度较快的蓝牙技术,那么整个蓝牙系统中的主单元都会通过自动跳频的形式进行转换,从而将其以随机的进行跳频。由于蓝牙技术的本身具有较高的安全性与抗干扰能力,在实际应用期间可以蓝牙运行的质量。

二、未来应用场景分析与预测

1、WIFI

(1)WiFi 6将与5G技术形成互补共存关系
5G 和WiFi 6为通讯领域两大前沿技术,两种技术同具有高速率、低时延等优势,均可应用于物联网、虚拟现实、超高清视频等应用领域。而从两种技术的本质特性分析,5G为广域网授权频谱技术,重点面向户外应用场景,WiFi 6为局域网非授权频谱技术,重点面向户内应用场景,两者的应用优势各不相同。WiFi 6可改善5G通信在户内场景穿透性差、覆盖率低、功耗高等问题,5G可改善WiFi 6在户外场景无法实现大量设备远距传输的问题,两者将逐步形成互补共存关系。
(2)新兴应用场景不断增多
相比WiFi 4、WiFi 5等历代WiFi技术标准,WiFi 6在带宽、网络速率、网络时延、功耗等方面实现提升,从而进一步拓展WiFi技术应用场景。从WiFi技术的应用发展情况分析,第一阶段以手机、平板电脑、笔记本电脑等消费级电子终端为驱动,第二阶段以智能家居、智慧城市等物联网应用为驱动,第三阶段以虚拟现实、超高清视频应用等新一代高速率应用为驱动,而在WiFi 6技术标准发展推动下,WiFi技术向第三阶段迈进的步伐日益加快。

2、NFC

在CES展上,NFC技术已经不再局限于支付应用。照相机、音箱、甚至洗衣机等家电都开始装备NFC传输技术。NFC或将成为未来数码产品和家电的标配。

3、蓝牙

(1)普及蓝牙技术的认可和使用
尽管现阶段蓝牙技术已在现实生活和工作中得到广泛使用,但人们对蓝牙技术的了解并不多。除了在手机中应用蓝牙传输和语音功能外,对于无线应用而言,它也非常重要。对蓝牙应用程序(例如打印机和无线会议)的了解不足。因此,在蓝牙未来的发展中,应该在更广泛的应用平台中推广低成本和先进的蓝牙技术。
(2)扩大蓝牙技术的应用领域
蓝牙技术的应用领域应发展到广阔的范围。蓝牙技术的第一阶段是支持手机,ipad和笔记本电脑,而下一发展方向将扩展到各行各业,包括汽车、工业、航空、消费电子、军事等。
(3)兼容更多操作系统
在计算机系统中,如果要进一步改善蓝牙技术的应用,则必须将蓝牙兼容技术的开发与计算机操作系统同步。除了与Windows,Mac,PS和Xbox平台兼容之外,还必须跟进技术水平,例如win10系统在计算机应用程序中建立支持并改进蓝牙技术在计算机和相关项目中的应用。另外,在兼容技术的发展中,有必要不断研究电子产品的发展方向,并在可预见的规划和安排中提高蓝牙技术的应用能力。
(4)低成本开发,小芯片和更低的价格
蓝牙技术中使用的芯片成本相对较低,并且正在向单一芯片发展。除了电池中嵌入的单芯片,蓝牙芯片的价格将越来越低。

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加:2021-12-14 16:07:28  更:2021-12-14 16:08:23 
 
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