蓝牙的基本功能及性能指标
• 无线传输距离：10米~100米 • 发射功率：1mW，2.5mW，100mW • 传输类型：数据信息、语音信息 • 传输速率：1Mbps、 2Mbps、 3Mbps • 通信方式和组网方式：点对点、点对多点、微
微网piconet、散射网scatternet
蓝牙的优势
• 开放性优势 • 低成本 • 低功耗 • 芯片尺寸小 • 点对多点连接 • 语音和数据混合传输 • 高抗干扰能力
息或敏感的个人信息等重要数据。
工作模式
NFC工作模式
卡模式 点对点 读卡器
• 类似IC卡，保存了ID • 需要刷卡、验票场合 • 通过读卡器供电 • 手机没电不影响 • 和蓝牙、红外似 • 数据交换、短距离 • 速度快、功耗低 • 不同种类设备间交换 • 声音、图片、视频
• 一台标准的读卡器 • 读取其他NFC标签 • 写入其他NFC设备
PC 机的 外围设备
家庭 自动化
• 保安
• HVAC • 照明 • 门禁
ZigBee的应用实例
结合ZigBee和GPRS的无线数据传输网络
ZigBee的应用实例
基于ZigBee的油田油井遥测遥控无线通信
Wi-Fi技术
WLAN无线局域网
Wi-Fi技术
• Wi-Fi实际上为制定802.11无线网络的组织，并
支持组织 主要用途
蓝牙 射频无线电波 1,2,3
红外 红外线 1.521，4，16
支持语音和数据
只支持数据
10～100m
20cm～10m
极佳
差
全向(360度，中间可以有障 窄角(<30度，中间不能有障
பைடு நூலகம்
碍)
碍)
通信30mA，待机0.3mA 数mA
点到点，点到多点
点到点
8个 鉴权：128bit密钥
2个 靠短距离、小角度传输保证
短距离无线通信
• 一般意义上，只要通信收发双方通过电磁波
（红外、无线电微波）传输信息，并且传输距 离限制在较短的范围内，通常是几十米以内， 都可以称之为短距离无线通信。
短距离无线通信
• 通信距离短，覆盖距 三个重要特征和优势：
离一般在10~200m
• 低成本
• 无线发射器的发射功
率较低，发射功率一
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100以上
频宽
20MHz
20MHz
20MHz
20MHz/40MHz
调制方式
CCK/DSSS
OFDM
MIMOCCK/DSSS/OFDM OFDM/DSSS/CC
兼容性
802.11b
802.11a
802.11b/g
K 802.11a/b/g/n
Wi-Fi技术特点—优势
• 无线电波的覆盖范围相对广 • 传输速度非常快，符合个人和社会信息化的需
加密：8－128bit密钥 SIG 个人区域网
安全，无其他安全措施
IrDA
透明可见范围内的数据传输， 近距离遥控
ZigBee技术
IEEE 802.15.4协议
ZigBee技术
• Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个
协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线 通信技术。
• 其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、
低数据速率、低成本。
• 主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以
嵌入各种设备。
• 简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的
近距离无线组网通讯技术。
ZigBee的起源
• 工业自动化和家庭智能化对无线数据通信的需
求越来越强烈，而蓝牙技术对于这一领域显然 有一定的局限。
• 2002年,zigbee Alliance成立。 • Zigbee协议在2003年正式问世。 • 2004年,zigbee V1.0诞生。 • 2006年,推出zigbee 2006,比较完善。 • 2007年底,zigbee PRO推出。
短距离无线通信 及组网技术
Overlay Networks – the global goal
integration of heterogeneous fixed and
mobile networks with varying
Global Star
transmission characteristics
• 传输速度：
106kbps、212kbps、424kbps等三种（被动） 846kbps、1695kbps…（主动）
NFC技术特点
• 近距离无线通讯技术（Near Field Communication） • 短距离无线通信（使用范围：一般1-4cm，理论最大
10cm）
• 较低的传输速率（106kbps ~ 414kbps） • 非接触式点对点连接（无需发现，无需配对） • 多以被动连接方式（反应时间只需0.1s，几乎不消耗
近距离无线通信
NFC技术
• NFC英文全称Near Field Communication，即近
距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信 技术，允许在多个电子设备之间实现简单而安 全的双向交互。
• NFC技术的基本功能是：允许某种设备（通常
是手机）在限定范围内从另一种设备或NFC标 签中收集数据。
ZigBee的技术优势
• 数据传输速率低：10KB/秒-250KB/秒，专注于
低传输应用
• 功耗低：在低功耗待机模式下，两节普通5号电
池可使用6-24个月
• 成本低：ZigBee数据传输速率低，协议简单，
所以大大降低了成本
• 网络容量大：网络可容纳65000个设备
ZigBee的技术优势
• 时延短：典型搜索设备时延为30ms，休眠激活时
regional
vertical hand-over
--Mobile Phone
GSM CDMA 3G
metropolitan area
Wireless LAN
campus-based
CT2 -DECT -PHS
in-house horizontal
hand-over Bluetooth/ZigBee (WPAN)
求。
• 厂商进入该领域的门槛比较低，设备价格低廉。 • 信号功率小，绿色健康。 • 工作在2.4GHz的IMS频段，全球统一。
Wi-Fi技术特点—弊端
• 工作在2.4GHz的IMS频
段，容易受干扰
• 覆盖范围有限 • 安全性有待提高 • 缺乏完善的QoS与商业
模式
Wi-Fi技术的应用
• 手持设备（大部分） • PC • 小型办公网络 • 智能家居 • 物联网
术整合演变而来,在单一芯片上结合感应式读卡器、 感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容 设备进行识别和数据交换。
NFC技术规格
• 频段：13.56MHz • 通讯距离：约10厘米 • 标准规格：符合国际标准化组织的ISO18092、 ISO21481
标准，兼容现有非接触智能卡ISO14443标准
（欧洲）和915MHz（美国），均为免执照（免 费）的频段
ZigBee的应用
• 监视 • 传感器 • 自动化 • 控制
工业、农业 和商业
• TV • VCR • DVD • CD
低速无线设备
• 监视 • 诊断
• 传感器
个人 健康监护
玩具和游 戏
• 玩具 • 游戏器具
消费电子
• 鼠标 • 键盘 • 操作杆
美国密歇根州运输研究所(UMTRI)联合汽车厂家和各种机构，准备推出一个基于专用短 程通讯(DSRC)的云平台，利用Wi-Fi技术连接车载电脑和远程交通安全管理平台，在汽 车有可能发生事故前发出警告信息，提醒司机注意安全驾驶，从而减少交通事故的发生。
NFC技术 Near Field Communication
NFC技术的由来
• NFC是由Philips公司和Sony公司在2002年共同联合
开发的新一代无线通信技术，并被ECMA和ISO/IEC 接收为标准。2004年，Nokia、Philips、Sony公司成 立NFC论坛，共同制定了行业应用的相关标准，推 广近场通信技术。
• NFC技术由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技
延为15ms，活动设备信道接入时延为15ms。
• 网络的自组织、自愈能力强，通信可靠 • 数据安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权
功能，采用AES-128加密算法（美国新加密算法， 是目前最好的文本加密算法之一），各个应用可 灵活确定其安全属性
• 工作频段灵活：使用频段为2.4GHz、868MHz
内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、 无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备 之间进行无线信息交换。
蓝牙的发展和目标
由Ericsson、Nokia、 Intel、Toshiba和 IBM共同建立特别 兴趣小组，SIG （special interest group）,现已有 2000多家公司加入。
• 高速短距离无线通信
• 最高数据速率高于
100Mb/s，通信距离 小于10m。
• 低速短距离无线通信
• 最低数据速率低于
1Mb/s，通信距离小 于100m。
蓝牙通信技术
Wireless Personal Area Network (WPAN) 无线个人局域网
蓝牙通信技术
• 蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m
非代表无线网络。但是后来人们逐渐习惯用WiFi来称呼802.11b协议。它的最大优点就是传输 速度较高，另外它的有效距离也很长，同时也 与已有的各种802.11 DSSS设备兼容。笔记本电 脑上的迅驰技术就是基于该标准的。
• 目前无线局域网（WLAN）,主流采用802.11协