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二、低速无线网络
(一)红外
红外(或红外线)是一种可实现数据无线传输的电磁波,红外传输是一种点对点的方式,无线距离不能太远且不能穿墙而过,几乎无法控制信息的传输进度。
红外通信技术适合于低成本、跨平台、点对点的高速数据连接,尤其适用于嵌入式系统,目前主流的软件和硬件平台均提供对它的支持。红外线技术应用于设备互联、信息网关后,可完成不同设备内文件与信息的交换。红外线通信技术的优点主要有:①使手机和电脑间可以无线传输数据。②可在同样具备红外接口的设备间进行信息交流。③红外接口可以省去下载或其他信息交流所发生的费用。④由于需要对接才能传输信息,安全性较强。
(二)蓝牙
蓝牙是无线数据与话音通信的开放性全球规范,是一种短距离的无线传输技术,实质是将通信技术与计算机技术结合,为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的短距离无线接口。蓝牙采用高速跳频和时分多址(time division multiple access,TDMA)等先进技术,支持点对点及点对多点通信。蓝牙传输频段为全球公共通用的2. 4GHz频段,可提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离,并采用时分双工传输方案实现全双工传输。
蓝牙除具有全球范围适用、功耗低、成本低、抗干扰能力强等特点外,作为一种电缆替代技术可同时传输话音和数据、建立临时性对等连接和开放接口标准。
蓝牙技术有效简化了移动通信终端设备之间的通信,也简化了设备与因特网之间的通信,从而使数据传输变得迅速高效,拓宽了无线通信道路,主要应用在话音/数据接入(在物联网感知层主要用于数据接入)、外围设备互连和个人局域网(personal area network,PAN)等领域。
(三)ZigBee
ZigBee来源于蜂群赖以生存和发展的通信方式,是短距离、低功耗、介于无线标记技术和蓝牙的无线传输技术,是IEEE 802. 15. 4协议的代名词。ZigBee采用分组交换和跳频技术,可使用2. 4GHz的公共通用频段、欧洲的868MHz频段和美国的915MHz频段3个频段。ZigBee主要应用于短距离范围且数据传输速率不高的各种电子设备之间,与蓝牙相比更简单、速率更慢、功率及费用更低。
ZigBee技术主要包括以下特点:①数据传输速率低,只有10~250kbps,专注于低传输应用。②低功耗,ZigBee设备只有激活和睡眠两种状态,同时通信循环次数非常少,工作周期短。③成本低,ZigBee数据传输速率低,协议简单,很大程度上降低了成本。④网络容量大,ZigBee支持星形、簇形和网状网络结构,每个ZigBee网络最多可支持255个设备。⑤有效范围小,有效传输距离10~75m,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。⑥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。⑦可靠性高,采用碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免发送数据时的竞争和冲突。节点模块之间具有自动动态组网的功能,信息在整个ZigBee网络中通过自动路由的方式传输,保证了信息传输的可靠性。⑧时延短,ZigBee优化了时延敏感的应用,通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。⑨安全性高,ZigBee提供数据完整性检查和鉴定功能,采用AES-128加密算法,同时根据具体应用灵活确定其安全性。
ZigBee技术低速率和通信范围小的特点决定了ZigBee技术只适合承载数据流量较小的业务。Zig-Bee技术在物联网中发挥重要作用,主要目标市场有PC外设、消费类电子设备、医护等。