徐淼鋒，駱 崇，戚豪俊

（浙江工業(yè)大學之江學院，浙江 紹興 312030）

0 引 言

現(xiàn)代科技與信息技術(shù)的持續(xù)進步，很多智能化科技產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在人們的生活中，而人們對這些科技產(chǎn)品，也提出了更高層次的要求，需要它們實現(xiàn)科技產(chǎn)品之間的信息交互功能。這主要就是使用短距離無線通信技術(shù)，該技術(shù)可以完全不受時間與空間的限制，很好地滿足人們?nèi)找尕S富的需求，帶給人們更加便利的生活[1]?？茖W家們也在努力創(chuàng)新，將無線通信技術(shù)帶到一個新的高度，不僅提高了人們平時溝通中的效率問題，而且避免了溝通中容易出錯的問題[2]。

1 短距離無線通信基本特征

短距離無線通信技術(shù)隨著科技的發(fā)展，已經(jīng)到了一個嶄新的階段，并且根據(jù)目前的趨勢，短距離無線通信技術(shù)的發(fā)展前景良好[3]。短距離無線通信其實就是100 m 以內(nèi)的通信活動，它也分為高速通信和低速通信。高速通信的傳輸速率在100 Mb/s 以上，距離要小于10 m；低速通信傳輸速率小于1 Mb/s，距離要小于100 m。無線通信技術(shù)已經(jīng)慢慢取代了原來有線通信，可以解決很多問題，為人類的生活提供了很多便利。短距離無線通信技術(shù)可以不受時間和空間的限制，整體消耗的功率也是相對較低[4]。

2 短距離無線通信分類

2.1 藍牙技術(shù)

藍牙技術(shù)作為一種信息傳遞技術(shù)，能夠在短距離的空間范圍內(nèi)運用無線連接的方式，實現(xiàn)信息傳輸和信息共享的目的。藍牙是人們非常熟悉的信息傳遞技術(shù)，主要應用在比較小的通信設(shè)備當中，如藍牙耳機、藍牙音箱。它主要借助一個芯片，搭建無線通信，非常便于操作。藍牙技術(shù)可以擴充到各個家電設(shè)備中，從而實現(xiàn)家電的無線連接以及信息交流，通過遠程控制的方法，對家電進行遠端控制，大大提高了人們?nèi)粘Ｉ畹谋憬菪訹5]。藍牙技術(shù)的優(yōu)勢在于它同時可以對語音、圖像、文檔進行無線傳遞，實現(xiàn)資源共享。而且藍牙在信息傳輸中，抗干擾性很強，成本和能耗也很低，因此它也被廣泛運用到各個領(lǐng)域。同時，藍牙技術(shù)有一定的弊端，成本較高，適用范圍和信息傳輸效率較低，因此需要不斷完善和提升[6]。

2.2 超帶寬技術(shù)

超帶寬技術(shù)的原理是采用極窄脈沖來完成無線發(fā)射和接收的一種技術(shù)。該技術(shù)多運用于成像鄰域、測量領(lǐng)域、車載雷達領(lǐng)域和軍事鄰域。它的特點是抗干擾能力強，因為其采用跳頻設(shè)備，所以可以極大地避免頻率碰撞的概率，從而減少噪聲的產(chǎn)生。超帶寬技術(shù)的傳輸速率非常高，適合密件的傳輸[7]。因此，它可以作為軍事鄰域的通信技術(shù)，保密性極好，可以提供安全可靠的傳輸環(huán)境，推動我國的軍事發(fā)展。在日常生活中，超帶寬技術(shù)也被應用到了娛樂場所中，借助于無線局域網(wǎng)，可以給客戶提供很多種實時服務(wù)，這不僅縮短了基礎(chǔ)設(shè)施的投資成本，而且滿足娛樂場所的發(fā)展需求。但是，超帶寬技術(shù)也存在一定的局限性，通信距離短、頻帶利用率低下、波束指向性強，只能為客戶提供特有服務(wù)[8]。

2.3 紫蜂技術(shù)

紫蜂技術(shù)其實就是ZigBee 技術(shù)。這是一種新興的低功耗、低成本、低時延、低速率、大網(wǎng)絡(luò)容量的信息傳遞技術(shù)。它是利用IEEE8022.15.4 局域網(wǎng)協(xié)議，發(fā)揮出紫蜂技術(shù)的無線通信作用，就必須先部署好紫峰節(jié)點，搭建一個無線網(wǎng)絡(luò)，才能確保信息傳輸?shù)臏蚀_性和安全性。這項技術(shù)操作簡單、功耗率小，所以被廣泛應用到遠程控制領(lǐng)域和自動化控制領(lǐng)域，同時還有地理定位的功能[9]。它還可以用在居家環(huán)境和辦公環(huán)境，但是它的缺點是傳輸速度慢，只適合傳輸內(nèi)存較小的文件，不適合用在需要快速傳輸?shù)沫h(huán)境。雖然它傳輸速率慢，但是傳輸時間短，所以并不影響整體的傳輸時間，一般情況下30 s 以內(nèi)就可以完成文件傳輸。紫蜂技術(shù)的應用范圍很廣，可以應用在軍事領(lǐng)域、醫(yī)療設(shè)備、智能建筑中。它的最大特點是應用便捷且豐富，網(wǎng)絡(luò)容量較高，幾乎支持任意數(shù)目的設(shè)備。

2.4 Wi-Fi 系統(tǒng)

Wi-Fi 是基于IEEE 802.11 標準，傳輸速率最大可以達到54 MB/s，可以滿足絕大部分客戶的需求。Wi-Fi 系統(tǒng)具有覆蓋范圍廣、信號強、網(wǎng)絡(luò)傳播速度快等特點。它也可以兼容其他的設(shè)備，實現(xiàn)更長距離，更高速的傳輸，所以目前它已經(jīng)覆蓋到了城市的每個角落，使我們的生活更加智能化、數(shù)據(jù)化與信息化[10]。但是，因為Wi-Fi 系統(tǒng)的標準復雜程度高，不同的技術(shù)架構(gòu)之間也存在差異，所以很難做出統(tǒng)一標準。Wi-Fi 技術(shù)的應用安全性也是亟需解決的問題。

2.5 無線射頻識別技術(shù)

無線射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID）是一種非接觸型的自動識別技術(shù)，它的優(yōu)勢是可以將射頻信號當作一個主體，對目標主體進行自動識別，從而獲得所需要的相關(guān)信息。簡單來說無線射頻技術(shù)不需要對物體進行直接接觸，只通過它的無線識別系統(tǒng)就可以實現(xiàn)讀取信息。無線射頻識別技術(shù)一般由3 個部分組成：標簽、天線和閱讀器。另外，需要專業(yè)的應用系統(tǒng)對閱讀器進行相應的處理。無線射頻技術(shù)在實際操作過程中很便利，適用于多個信息傳播領(lǐng)域，而且可以在較為惡劣的環(huán)境中應用，它的安全性極高，所以已經(jīng)普及在實際的生產(chǎn)生活中[11]。例如：包裹傳遞與處理、物流的供應管理、圖書管理、生產(chǎn)配置與設(shè)計。它在采集數(shù)據(jù)時，不需要精準的定位，所以避免了定位的麻煩，降低了工人出錯的概率。無線射頻技術(shù)也有局限性，只可以對磁場范圍內(nèi)的事物進行甄別，而且讀寫范圍受讀寫器和標簽中間距離的影響，因此需要加強無線射頻技術(shù)的感應和覆蓋能力。

2.6 紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)（Infrared Data Association，IrDA）是一種低成本的紅外通信標準，它使得各種紅外設(shè)備能夠互聯(lián)互通，是一種點對點的通信技術(shù)。IrDA 根據(jù)發(fā)送速率分類可分為串行紅外（Serial Infrared，SIR）、中紅外（Mid Infrared，MIR）和高速紅外（Fast Infrared，F(xiàn)IR）。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，通信速率也是在不斷提高，即將會出現(xiàn)超高速紅外（Very Fast Infraned，VFIR）標準。它的通信距離也會從1 m 擴展到幾十米。隨著更多公司對IrDA 模塊的開發(fā)和生產(chǎn)，讓IrDA 模塊集成度越來越高，體積卻越來越小。它被應用在小型的便攜式設(shè)備中，如筆記本、遙控器、手機以及平板電腦。當臺式計算機需要紅外通信能力時，就要裝配一個紅外適配器。由于IrDA 是點對點的通信，它只能在2 個設(shè)備之間通信，因此一般也不會應用在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。

3 短距離無線通信的應用領(lǐng)域及技術(shù)融合策略

3.1 藍牙技術(shù)與超帶寬技術(shù)的融合策略

目前，藍牙技術(shù)與超帶寬技術(shù)正在不斷地發(fā)展與融合。這2 樣技術(shù)的融合能夠同時發(fā)揮出2 種技術(shù)優(yōu)勢，減輕藍牙前期投入成本高。運行效率低下的問題[12]。為運用超帶寬技術(shù)的設(shè)備提供相應的藍牙技術(shù)，這2種技術(shù)的結(jié)合可以將超帶寬技術(shù)應用到不同品牌、不同型號的藍牙技術(shù)中，發(fā)揮出2 者優(yōu)勢，從而實現(xiàn)2 者技術(shù)融合的目標。

3.2 藍牙與Wi-Fi 技術(shù)的融合

藍牙是一種出現(xiàn)時間比較久的信息傳遞技術(shù)，它的發(fā)展比較成熟。近些年隨著Wi-Fi 的面世，也吸引了一大批廠商，希望在生產(chǎn)產(chǎn)品時能將藍牙技術(shù)與Wi-Fi 技術(shù)進行融合，使得他們的產(chǎn)品擁有更加高級的功能。相信在不久的將來，這類產(chǎn)品一定會被發(fā)明出來，應用到人們的日常生活中。

3.3 根據(jù)現(xiàn)有的通信技術(shù)開發(fā)出新的應用

短距離無線信息傳遞技術(shù)就是將原本就距離較短的設(shè)備之間快速實現(xiàn)信息傳輸，這也就直接推動產(chǎn)生了一些新的技術(shù),如5G 技術(shù)。5G 技術(shù)的快速發(fā)展，使得萬物互聯(lián)成為可能，例如，在冰箱、空調(diào)、電飯煲等家用電器中，使用無線信息傳遞技術(shù)，就可以遠程控制，在回家之前對它們進行操控，使得家用電器更加人性化，給人類的生活也帶來了便利。

4 短距離無線通信的實際應用

4.1 在緊急救援中的實際應用

緊急救援這項工作往往是突發(fā)性的，為了保障人民的生命和財產(chǎn)安全，將損失降到最低，就需要提高救援工作中的效率與質(zhì)量。此時就需要一套完整的通信系統(tǒng)，為救援人員裝備好無線通信設(shè)備，幫助救援人員掌握實時數(shù)據(jù)，了解現(xiàn)場的實際情況，從而制定針對性的救援方案，而且它能實時調(diào)整實施內(nèi)容。在無線通信技術(shù)的支持下，可以實現(xiàn)定位、語音、視頻等功能。該技術(shù)還可以用在工程探測和其他救援當中，用圖像的形式來表達，所在的具體位置，充分發(fā)揮信息傳遞技術(shù)的優(yōu)勢[13]。

4.2 在數(shù)字信息站中的應用

在數(shù)字信息站的應用主要表現(xiàn)在地鐵、鐵路、公交管理的工作中，當?shù)罔F在行駛的過程中，需要實現(xiàn)地鐵和各個站臺之間保持實時的通信聯(lián)系，讓工作人員可以掌握地鐵的實時情況。短距離無線通信也能運用在旅游景點、站臺等信息站中。旅客可以通過短距離無線通信的應用，同時保持網(wǎng)絡(luò)通暢，來了解景點信息以及景點的旅客人數(shù)、景點的相關(guān)資料，并且可以根據(jù)實際情況讓旅客提前準備好所需要攜帶的物品及證件，減少排隊時間，大大方便了旅客的出行，景點的旅游資源價值也得到了充分發(fā)揮。

4.3 在安保系統(tǒng)過程中的應用

信息技術(shù)的發(fā)展讓家居系統(tǒng)更加智能化，從而讓人們的生活環(huán)境也更加舒適與便捷。其中，安保系統(tǒng)顯得尤為重要，它保障了我們的人身安全和財產(chǎn)安全。所以，需要配備一些安保措施，如電子防盜系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、有害氣體檢測系統(tǒng)和自動報警系統(tǒng)，當家里出現(xiàn)異常，通過信息傳遞技術(shù)快速報警，通知主人，保障人身安全，減少財產(chǎn)損失。

5 結(jié) 論

隨著我國社會經(jīng)濟高速發(fā)展、現(xiàn)代科技與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷提高，推動了我國信息傳遞技術(shù)的發(fā)展。信息傳遞技術(shù)在每一個領(lǐng)域中得到了廣泛的應用，人民的生活已經(jīng)離不開這項技術(shù)。充分發(fā)揮信息傳遞的技術(shù)優(yōu)勢，將各項無線通信技術(shù)進行融合，擴充其應用范疇，讓它們優(yōu)勢互補，從而帶給人們更好的生活質(zhì)量，營造一個良好的通信環(huán)境。短距離無線通信最終會向物聯(lián)網(wǎng)的方向不斷發(fā)展，為建設(shè)智慧城市，智慧地球打造堅實基礎(chǔ)。