第一节　短距离无线通信技术

一、WiFi

（一）简介

WiFi是一种短距离无线互连技术，属于无线局域网（wireless local area network，WLAN）的一个标准和分支，也是一个无线网络技术的一个品牌，由WiFi联盟所有。可以这样理解，WiFi标准更着重于商业使用，因此技术的革新主要在于终端的办公、娱乐的使用，是WLAN一个最为通用的产品。

WLAN是一种利用射频技术进行数据无线传输的技术，在公共区域为公众提供互联网服务，也广泛用于家庭终端接入互联网使用。

随着WLAN技术的推进和发展，其标准和产品已经日渐成熟。和有线接入技术相比，WLAN的优势在于：①速率高，能满足高速无线上网需求；②设备价格低廉，建设成本低；③技术较成熟，已有丰富的应用。相比于有线网，WLAN组网方便、扩展便利，避免了布线的施工成本，成为很多IT企业和互联网公司向员工提供上网服务的主要方式。

在互联网应用方面，虽然随着时代的发展，2.5G、3G、4G，甚至5G技术不断推陈出新，但在不同时期的蜂窝移动网络速率仍与同时代的WLAN速率有一个数量级的差距（表3-1）。由于应用场景的不同，相比蜂窝网络，WLAN更加注重短距离的网络场景。

（二）组网相关技术

在一个区域一套WLAN网络可以发出多个网络信号，这个网络信号被称为SSID（service setidentifier），用来区分不同的网络，最多可以有32个字符命名。通过设置无线网卡对应SSID的用户名、密码就可以进入对应网络。SSID通常由AP（wirelessaccesspoint）或无线路由器广播出来，通过移动终端自带的扫描功能可以查看当前区域内的SSID；出于安全考虑，也可以不广播SSID，此时用户就要手工输入SSID的用户名、密码才能进入相应的网络。一般无线网卡在开放环境中会接收大量路由器发来的信息，通过SSID号后，首先要确认该号是否是自己配置要连接的SSID号，如果是，则进行连接；如果不是，则丢弃该SSID广播数据包。

AP组件是无线网络最常用的设备，是连接有线网络和无线网络的桥梁。市面上的AP主要分为“胖”AP和“瘦”AP。“胖”AP每个都是一个单独的节点，独立配置其信道和功率，由于独立工作，所以扩展难度较大。“瘦”AP是通过无线集中控制器（AC）的控制来进行信道的分配及功率调整，通过AC的统一控制，可以减少AP间的互相干扰，提高网络动态覆盖特性。

如何扩大WLAN的网络覆盖范围，需要介绍下面两个概念。

1.BSS

一群计算机设定相同的BSS名称，即可自成一个group，我们可以理解为一个AP所覆盖的网络和连接的终端。

2.ESS

是使用相同身份识别码（SSID）的多个访问点（MULTI AP）以及一个无线设备群组组成的一个扩展服务组。同一ESS内的不同访问点可以使用不同的信道。实际上，为了减少干扰，相近的访问点之间使用不同的信道。当无线设备在ESS所覆盖的区域内进行实体移动时，它们将自动切换到干扰最小、连接效果最好的访问点，这一功能称为漫游功能。简单来说，ESS是采用相同SSID的多个BSS形成的更大规模的虚拟BSS，通过同一个ESS中的多个AP的协作，从而扩大了整个无线网络。

二、ZigBee网络技术

（一）简介

ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。与其他无线技术相比，ZigBee技术更看重低功耗和自主网的特性，在较为复杂的环境中也具有一定的鲁棒性。ZigBee标准由ZigBee联盟发布，物理层和MAC采用IEEE的802.15.4标准。与同样强调低功耗、短距离传输的蓝牙技术相比，ZigBee协议的优势在于自组网能力，最多支持65 535个设备组网。不过ZigBee协议也存在一些不足，它虽然可以方便地组网，但不能接入互联网，在ZigBee网络中必须有一个类似路由器的角色。如果需要接入互联网，就需要接入一个WiFi路由器来打通互联网和物联网的边界。

（二）组网方式

ZigBee常用星型组网和MESH组网的方式，这两种组网方式还可组合成混合组网方式（星型组网＋MESH组网），如图3-1所示。

在ZigBee的组网中有三种角色的节点：ZigBee协调者（ZC）、ZigBee路由器（ZR）和ZigBee终端节点（ZED）。

1.ZC

是网络的协调者，负责建立和管理整个网络，当网络建立后ZC也是一个ZR。

2.ZR

提供路由信息，同时执行负责允许其他设备加入这个网络的功能。

3.ZED

是终端节点，对于维护这个网络没有责任。

ZigBee组网中，节点之间通过无线方式通信。ZigBee无线通信主要工作在三个频段上，分别是用于欧洲的868MHz频段，用于美国的915MHz频段，以及全球通用的2.4GHz频段。这三个频段的信道带宽并不相同，它们各自的信道带宽分别是0.6MHz、2MHz和5MHz，分别有1个、10个和16个信道。ZigBee可以提供的数据速率比较低，速率对于2.4GHz频段只有250kbps，而对于868MHz频段只有20kbps，对于915MHz频段只有40kbps。ZigBee节点之间采用基于CSMA/CA的随机接入信道技术（协议定义了CSMA/CA和GTS两种方式，不过ZigBee实际上并没有对时分复用GTS技术进行相关的支持）通信。ZigBee网络支持两种路由算法，树状路由和网状网路由。

1.树状路由　只有两个方向，即向子节点发送或者向父节点发送，不需要路由表，节省存储资源；缺点是很不灵活，并且路由效率低。

2.网状路由　实际上是AODV路由算法的一个简化版本，非常适合无线自组织网络的路由，需要节点维护一个路由表，耗费一定的存储资源，但往往能达到最优的路由效率，而且使用灵活。

三、LoRa网络技术

低功耗广域网（LPWAN）技术是一种革命性的物联网无线接入新技术，与WiFi、蓝牙、ZigBee等现有成熟商用的无线技术相比，具有远距离、低功耗、低成本、覆盖容量大等优点，适合于在长距离发送小数据量且使用电池供电方式的物联网终端设备使用。LPWAN作为一个新兴的技术，其市场被普遍看好，各厂商争先研究、参与标准制订、设置商用试点，市场呈现蓬勃发展的态势。

LoRa（long rang）作为非授权频谱的一种LPWAN无线技术，相比于其他无线技术（如Sigfox、NWave等），其产业链更为成熟、商业化应用较早。LoRa技术经过全球推广后，目前已成为新物联网应用和智慧城市发展的重要基础支撑技术。

LoRa凭借其成本低、分布广、耐用性强、技术成熟的特点，已经广泛应用于各个物联网行业，而其QoS不高、数据传输量小、存在延迟的特点使得其在某些行业中与NB-IoT形成互补。

作为LPWAN技术之一，LoRa具备长距离、低功耗、低成本、易于部署、标准化等特点。LoRa采用线性扩频调制技术，高达157dB的链路预算使其通信距离可达15km以上（与环境有关），在空旷的地方距离甚至更远。相比其他广域低功耗物联网技术，LoRa终端节点在相同的发射功率下可比网关或集中器通信更长距离。LoRa采用自适应数据速率策略，最大网络优化每一个终端节点的通信数据速率、输出功率、带宽、扩频因子等，使其接收电流低达10mA，休眠电流低于200nA，低功耗使电池寿命有效延长。LoRa网络工作在非授权的频段，前期的基础建设和运营成本很低，终端模块成本约为5美元。LoRaWAN是联盟针对LoRa终端低功耗和网络设备兼容性定义的标准化规范，主要包含网络的通讯协议和系统架构。LoRaWAN的标准化保证了不同模块、终端、网关、服务器之间的互操作性，物联网方案提供商和电信运营商可以加速采用和部署。

LPWAN还有一种近几年兴起的技术——NB-IoT。NB-IoT和LoRa主要区别在于，NB-IoT应用在运营商授权频谱，在我国可以利用电信、移动、联通三大运营商建设数据传输基站，不用产业链上下游厂商铺设基站，因此在我国可能有更为广阔的发展前景。

四、蓝牙

（一）简介

蓝牙（bluetooth）无线技术是使用最广泛的全球短距离无线标准之一，主要应用于个人无线终端设备，它通过极小的微芯片和蓝牙无线收发器嵌入终端设备，取代所有数字设备上的有线接口，如键盘、鼠标、打印机、耳机等。蓝牙和WiFi技术是互补的，WiFi是以接入点为中心，接入点与路由网络形成非对称的客户机-服务器连接。蓝牙通常是两个蓝牙设备间的对称连接，适用于两个设备通过最简单的配置进行连接的简单应用。最近开发的WiFi Direct技术为WiFi添加了类似蓝牙的点对点功能，这个技术应用较少，本文不再赘述。

（二）BLE

蓝牙技术联盟（SIG）于2010年7月发布了蓝牙4.0，也称BLE，以低功耗（BLE）作为新版本的主要技术点，其本身也兼容了经典蓝牙技术。蓝牙4.0提供了单模和双模两种模式，其中双模包含了BLE和经典蓝牙，单模只有BLE。BLE提供了一种星型拓扑结构，主设备管理着连接，并且可以连接多个从设备，从设备只能连接一个主设备。BLE技术的诞生为穿戴式消费电子产品解决了传输速率和功耗的矛盾，如蓝牙耳机、智能手环、无线血压计等，均采用这种技术。

采用蓝牙4.0技术的主设备和从设备之间通过无线方式通信。在物联网AP中，主设备通过AP的上行网口与蓝牙服务器通信。BLE的无线通信通常工作在2.4G频段，占用多达40个信道，每个信道带宽2MHz，其中3个为固定的广播信道，37个为用来跳频的数据信道。主设备与从设备之间通信连接过程如图3-2所示，总结起来可以分为以下几种状态：

1.待机状态

设备没有传输和发送数据，并且没有连接到任何设备上。

2.广播状态

广播设备以一定的广播时间间隔，在3个固定的广播信道（37、38、39）上发送广播消息；广播消息是单向的，不需要任何连接。

3.扫描状态

扫描设备在3个固定的广播信道（37、38、39）上监听广播消息。

4.初始化状态

在初始过程中，扫描设备和广播设备将完成建立连接。扫描设备发送一个连接请求信息，连接请求消息里包括了连接发送的信道、时间等信息。广播设备接收连接，两个设备进入连接状态。连接发起方（扫描设备）成为主设备，接收方（广播设备）成为从设备。

5.连接事件

主设备和从设备立连接后，它们之间的通信称为连接事件。主设备和从设备的通信按照指定的间隔周期性地发生，通信的信道在0～36之间按照算法进行跳频。

主设备和从设备都可以从连接事件状态中主动断开连接。一边发起断开，另一边必须在断开连接之前回应这个断开请求。

（三）蓝牙定位

基于蓝牙的定位是当今室内无线定位领域最活跃的技术方案之一。蓝牙4.0因为其功耗低、连接速度快等特点，被越来越广泛地用在消息推送、定位等场景。Hopkick公司利用蓝牙4.0技术，在某知名商场部署了名为ShopBeacon的小设备，可以提供基于消费者店内位置的自动推荐和智能导购服务。ShopBeacon支持低功耗蓝牙（BLE），这些小基站会和它信号覆盖区域内的终端设备通信，唤醒手机上的商家应用。用户在逛街时，就能接收到自己身边商品的折扣消息推送。如果在消息推送的基础上，进一步增加定位和导航功能，无疑能够为用户创建更好的体验：用户得到推送消息和促销信息后，APP下载商场地图，用户选定需要的商品，ShopBeacon为用户提供一套连续的、完整的消息推送和定位导航服务，使得用户体验更加完整。目前在部分医院采用的院内门诊导航均采用这种技术。基于蓝牙的定位无疑是实现这种体验的是一个关键，蓝牙定位方案可以有两种定位方式：一种是在定位服务器上进行位置计算，另一种是在终端上进行定位计算。不管采用哪种方式，定位系统一般都是由蓝牙Beacon、内置蓝牙（AP）、蓝牙手机、APP应用服务器和定位服务器组成。

下面以使用某公司esight方案为例，介绍在终端上进行位置计算的定位方案（图3-3）。

1.esight定位方案

在esight定位方案中，蓝牙手机接收周边环境中的蓝牙Beacon信号，采用三点定位＋惯性导航算法在手机上计算终端当前所在位置。

（1）Beacon发射信号：

部署的蓝牙Beacon周期性地向周边广播Beacon消息。广播Beacon消息中携带每个Beacon的UUID、Major、Minor和RSSI校准值。UUID（universal unique identifier）是Beacon的通用唯一标识符，可以用来识别不同的蓝牙Beacon。Major和Minor可以由Beacon发布者自己定义，比如连锁店可以在Major中写入区域信息，在Minor中写入个别店铺的ID。RSSI校准值，表示距离Beacon模块1m位置的信号RSSI，用来根据信号强度计算距离。

（2）蓝牙手机探测信号：

蓝牙手机探测蓝牙Beacon发射的广播帧，获取收到的Beacon信息和对应的信号强度，这里的Beacon信息主要是指用来识别蓝牙Beacon的UUID。这样蓝牙手机就可以知道在当前位置能够收到哪些蓝牙Beacon的信号，其对应的信号强度是多少。

（3）蓝牙手机定位：

蓝牙手机的定位在每个蓝牙手机上完成。在进行定位之前，手机需要获取地图的信息，包括每个Beacon的位置信息。APP利用收到的Beacon信号强度信息、Beacon位置信息，结合手机传感器的惯性导航信息，进行定位计算，得到手机当前所在的位置。在这个过程中，手机APP与APP服务器通过WiFi/3G/4G通信。手机APP与APP服务器交互的内容包括消息推送、地图信息下载和定位信息上传等。地图信息是在esight服务器里进行预制的，包括地图模型、Beacon位置信息。APP服务器通过有线的方式从esight服务器上获取。

（4）物联网AP的作用：

物联网AP在蓝牙定位场景中发挥着重要的作用，这种作用包括：①内置蓝牙本身可以作为蓝牙Beacon使用；②管理和维护蓝牙Beacon。

作为蓝牙Beacon使用，物联网AP内置的蓝牙模块可以支持蓝牙基站模式（从设备）和蓝牙Sinffer模式（主设备），并且支持这两种模式共存。在一些精度要求不高、不布放独立蓝牙基站的场合，可以直接用AP内置蓝牙做基站，进行蓝牙定位。

2.管理和定位蓝牙Beacon

（1）蓝牙Beacon的电量信息获取：

AP以天为周期在凌晨时段向周边蓝牙Beacon查询电量信息，并上报AC。esight通过查询方式向AC获取蓝牙Beacon的电量信息。AP内置蓝牙的电量始终上报为100%。图3-4给出了电量信息获取的流程，在这个过程中蓝牙Beacon需要与AP内置的蓝牙模块建立连接。

（2）蓝牙Beacon的工作状态监控：

AP通过内置蓝牙模块监听周边蓝牙Beacon的广播报文，AP将从广播报文中获的信息上报给AC。AC判断周边蓝牙Beacon状态是否正常：当判断蓝牙Beacon掉线时向esight上报告警；当蓝牙Beacon恢复正常后向esight上报告警清除（图3-5）。

AC判断蓝牙Beacon状态是否正常的原则是：如果30分钟没有进行状态刷新，触发上报Beacon掉线告警；已上报掉线告警的Beacon状态得到刷新，则上报Beacon掉线告警清除。

告警的上报也适合于蓝牙模块电量低的场景。当电量查询结果显示蓝牙Beacon电量低时，AC也会向esight上报告警信息。

（3）蓝牙Beacon配置下发：

WLAN系统将esight下发的Beacon设备配置信息下发，AP内置蓝牙模块在本地生效。对于蓝牙Beacon设备的配置，可以由Beacon提供商的终端AP在设备部署时进行配置，也可以在esight上配置后通过WLAN系统下发配置。

（4）蓝牙与WiFi之间的干扰：

当物联网AP工作在2.4G频段时，可能与同样工作在2.4G频段的蓝牙系统存在干扰。可以通过以下一些手段来减少或者规避两者之间的干扰：

1）BLE设备大部分时间只有广播发送业务，而BLE协议设计的广播信道固定使用频点为2402MHz、2426MHz和2048MHz的3个2M带宽信道，特意与WLAN的常用信道1、6、11信道（中心频率为2412MHz、2437MHz和2462Mhz）错开。所以现网部署AP并开启蓝牙系统时，2.4G频段规划使用1、6、11信道。

2）业务低峰时段获取蓝牙Beacon电量：当AP获取蓝牙Beacon电量时，需要与蓝牙Beacon建立蓝牙连接，空口使用2.4G频段内的跳频技术，存在与WiFi冲突的可能。所以，固定在WLAN业务最低峰的当地时间凌晨两点获取蓝牙Beacon电量，避开与WiFi系统间的干扰。

当AP内置蓝牙也开启Beacon广播业务时，由于AP内部蓝牙天线与物联网AP天线拉开距离有限，即便信道隔离也存在蓝牙信号与WiFi信号之间的相互干扰。由于WiFi有CCA退避机制而蓝牙没有，所以主要体现在对WiFi空口性能的影响上，WiFi极限吞吐量有约0.4%的下降。

五、RFID

（一）简述

RFID（radio frequency identification）技术，又称无线射频识别，是一种非接触式的自动识别技术。基本原理是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预。与传统条形码、磁卡及IC卡相比，RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量大、存储信息更改自如等优点。RFID的应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。

（二）基本组成

RFID技术包括：

1.射频标签　又称电子标签，主要由存有识别代码的大规模集成线路芯片和收发天线构成。目前主要为无源式供电，使用时电能取自天线接收到的无线电波能量。

2.射频读写设备。

3.客户端识别到射频设备后，与相应的服务系统联网。

RFID技术可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无须识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频一般是微波，频率为1～100GHz，适用于短距离识别通信。

RFID标签主要分为被动式和主动式两种：

1.被动式标签（passive tag）　Passive感应器本身并无电源，其电源是来自Reader，由Reader发射一频率使感应器产生能量而将数据回传给Reader。被动式标签体积比较轻薄、短小，并且拥有相当长的使用年限，感应距离较短。

2.主动式标签（active tag）　价格较高，因内建电池，所以体积比被动式标签大，生产成本较高，有一定的使用年限，感应距离较长。

利用射频识别技术可自动识别目标对象，并对其信息进行标志、登记、储存和管理。RFID系统通常由电子标签、读写器和天线三部分组成：

1.电子标签　由芯片和标签天线或线圈组成，通过电感耦合或电磁反射原理与读写器进行通信。

2.读写器　是读取（在读写卡中还可以写入）标签信息的设备，有时候也称为读卡器。

3.天线　电子标签和读写器都有天线。电子标签的天线一般内置在标签内。读写器的天线可以内置在读写器中，也可以通过射频线与读写器天线接口相连。

（三）技术原理

电子标签、读写器和信息处理系统之间的信息交互流程如图3-6所示。

1.当标签进入天线的有效磁场范围后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发出存储在芯片中的产品信息（被动式，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（主动式，有源标签或主动标签）。简单来说，读写器将要发送的信息，经编码后加载到高频载波信号上，再经天线向外发送。

2.进入读写器工作区域的电子标签接收此信号，卡内芯片的有关电路对此信号进行倍压整流、解调、解码、解密，然后对命令请求、密码、权限等进行判断。

3.若为读命令，控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息，经加密、编码、调制后通过片上天线再发送给读写器，读写器对接收到的信号进行解调、解码、解密后送至信息系统进行处理。

4.若为修改信息的写命令，有关控制逻辑引起电子标签内部电荷泵提升工作电压，提供电压擦写E2PROM。若经判断其对应密码和权限不符，则返回出错信息。

电子标签和读写器之间通过无线的方式通信，读写器和信息处理系统之间通过有线方式通信。在物联网AP中，读写器通过插卡的方式内置在AP上，利用物联网AP上的上行网口与信息处理系统通信。

（四）使用频率

电子标签与读写器之间的无线工作频率一般有三种：低频、高频和超高频三类，如图3-7所示。

1.低频率（low frequency，LF）

100～500kHz低频率的感应距离较短、读取速度较慢，以125kHz为主，穿透能力好。市场上绝大部分RFID产品工作在这个频率。数据信息量小且传输慢，读写距离近（小于10cm），主要应用于门禁、考勤刷卡等场景。

2.高频率（high frequency，HF）

10～15MHz高频率的感应距离略长，读取速度也较低频率快，以13.56MHz为主。技术成熟，在市场的占比仅次于低频率，数据传输较快、读写距离近（小于1m），主要应用于智能货架、图书管理等场景。

3.超高频率（ultra high frequency/microwave，UHF）

介于850～950MHz以及2.45GHz之间，感应距离最长，速度也最快，穿透性差，是RFID产品发展最快的频段。数据传输很快，读写距离远（3～50m），主要应用于供应链管理、后勤管理等场景。

六、NFC

近距离无线通讯技术（near field communication，NFC）是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。NFC技术允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输，在10cm内交换数据，其传输速度有106kbit/s、212kbit/s或者424kbit/s三种。

NFC工作模式有卡模式、点对点模式和读卡器模式。NFC和蓝牙都是短程通信技术，而且都被集成到移动电话，但NFC不需要复杂的设置程序。NFC也可以简化蓝牙连接，NFC略胜蓝牙的地方在于设置程序较短，但无法达到蓝牙的低功率。NFC的最大数据传输量是424kbit/s，远小于蓝牙V2.1（2.1Mbit/s）。虽然NFC在传输速度与距离方面比不上蓝牙，但是NFC技术不需要电源，对于移动电话或是行动消费性电子产品来说，NFC的使用比较方便。NFC是在RFID的基础上发展而来的，在本质上与RFID没有太大区别，都是基于地理位置相近的两个物体之间的信号传输。但NFC与RFID还是有区别的，NFC技术增加了点对点通信功能，可以快速建立蓝牙设备之间的P2P（点对点）无线通信，NFC设备彼此寻找对方并建立通信连接。

作为一种面向消费者的交易机制，NFC比红外更快、更可靠而且简单得多，不用向红外那样必须严格对齐才能传输数据。与蓝牙相比，NFC面向近距离交易，适用于交换财务信息或敏感的个人信息等重要数据；蓝牙能够弥补NFC通信距离不足的缺点，适用于较长距离数据通信。因此，NFC和蓝牙互为补充，共同存在。事实上，快捷轻型的NFC协议可以用于引导两台设备之间的蓝牙配对过程，促进蓝牙的使用。

RFID的传输范围可以达到几米甚至几十米，NFC由于采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。NFC与现有非接触智能卡技术兼容，目前已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。NFC是一种近距离连接协议，提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。与无线世界中的其他连接方式相比，NFC是一种近距离的私密通信方式。RFID更多被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上，NFC则在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。

七、UWB

UWB（ultra wideband）是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10m左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。UWB具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势，主要应用于室内通信、高速无线LAN、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。

与蓝牙和WLAN等带宽相对较窄的传统无线系统不同，UWB能在宽频上发送一系列非常窄的低功率脉冲。较宽的频谱、较低的功率、脉冲化数据，意味着UWB引起的干扰小于传统的窄带无线解决方案，并能够在室内无线环境中提供与有线相媲美的性能。

UWB具有以下特点：

1.抗干扰性能强

UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来，在解扩过程中产生扩频增益。因此，与IEEE802.11a、IEEE802.11b和蓝牙相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性。

2.传输速率高

UWB的数据传输速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s，有望高于蓝牙100倍，也可以高于IEEE802.11a和IEEE802.11b。

3.带宽极宽

UWB使用的带宽在1GHz以上，高达几个GHz。超宽带系统容量大，并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。这在频率资源日益紧张的今天，开辟了一种新的时域无线电资源。

4.消耗电能小

通常情况下，无线通信系统在通信时需要连续发射载波，因此要消耗一定电能。UWB不使用载波，只是发出瞬间脉冲电波，也就是直接按0和1发送出去，并且在需要时才发送脉冲电波，所以消耗电能小。

5.保密性好

UWB保密性表现在两方面：一方面，采用跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据；另一方面，系统的发射功率谱密度极低，用传统的接收机无法接收。

6.发送功率非常小

UWB系统发射功率非常小，通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。另外，发射功率小，其电磁波辐射对人体的影响也小，应用面就会更加广阔。

八、短距离无线通信技术对比

短距离无线通信技术对比如表3-2所示。