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  无线通信技术在物联网的应用较为广泛，计讯小编现对工作于2.4 GHz(ISM)频段常用的短距离无线通信中ZigBee、蓝牙(Bluetooth)、WiFi三者的技术优势、缺点及总的市场趋势做了详细分析。

  一、ZigBee

  1)、ZigBee簡介 ：

  Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词，这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。

  其特點是近距離、低複雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。

  2)、ZigBee技術優勢及不足：

  ZigBee技術優勢主要包括以下幾個方面：

  1、低功耗

  兩節五號電池支持長達六個月到兩年左右的使用時間，然而Bluetooth僅能工作數周，WiFi只可工作數小時。

  2、低成本

  ZigBee數據傳輸速率低，協議簡單，所以大大降低了成本，且免收專利費。

  3、可靠

  采用了碰撞避免機制，同時爲需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙，避免了發送數據時的競爭和沖突;節點模塊之間具有自動動態組網的功能，信息在整個ZigBee網絡中通過自動路由的方式進行傳輸，從而保證了信息傳輸的可靠性。

  4、網絡容量大

  ZigBee具有大规模的组网能力，每个网络达60 000个节点。

  5、安全保密

  ZigBee提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件，并集成了IEEE 802.15.4的安全元素。

  6、工作頻段靈活

  使用频段为2.4 GHz，868 MHz及915 MHz，均为免执照频段。

  同時ZigBee也存在著一些不足：

  1、傳輸範圍小

  在不使用功率放大器的前提下，ZigBee节点的有效传输范围一般为10～75 m，仅能覆盖普通的家庭和办公场所。

  2、數據傳輸速率低

  在2.4 GHz的频段也只有250 Kb/s，而且这只是链路上的速率，除掉帧头开销、信道竞争、应答和重传，真正能被应用所利用的速率可能不足100 Kb/s，并且这余下的速率也可能要被邻近多个节点和同一个节点的多个应用所瓜分。

  3、時延不易確定

  由于ZigBee采用隨機接入MAC層，且不支持時分複用的信道接入方式，因此不能很好地支持一些實時的業務，而且由于發送沖突和多跳，使得時延變成一個不易確定的因素。

  二、藍牙(Bluetooth)

  1)、藍牙簡介

  藍牙技術最初由愛立信創制。1999年5月20日，索尼愛立信、IBM、英特爾、諾基亞及東芝等業界龍頭創立藍牙特別興趣組，制訂藍牙技術標准。1998年，愛立信公司希望無線通信技術能統一標准而取名“藍牙”。

  蓝牙(Bluetooth)技术致力于在10～100 m的空间内使所有支持该技术的移动或非移动设备可以方便地建立网络联系、进行话音和数据通信。

  2)、藍牙發展趨勢

  蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group，SIG)日前宣布正式采纳蓝牙规格4.0版本，并启动对应的认证计划。在3.0+HS版本标准加入高速传输技术的基础上，4.0版本又加入了之前诺基亚力推的Wibree低功耗传输技术。

  至此，蓝牙已经不是当初大家熟悉的只适用于WPAN的“蓝牙”了。而是集IEEE 802.15.1传统蓝牙，IEEE 802.11物理层和MAC层以及Wibree标准的“三合一”的蓝牙。

  低功耗傳輸部分作爲藍牙4.0版本的重點，沿用了曾經的Wibree標准。采用簡單的GFSK調制，擁有極低的運行和待機功耗，使用一粒紐扣電池甚至可連續工作數年之久。

  毫無疑問，新的低功耗藍牙將挑戰諸如ZigBee、NFC等技術，低功耗藍牙的網絡拓撲相比ZigBee的星型拓撲簡單得多，而傳輸距離又比NFC有很大優勢，盡管是個後來者，但憑借其在手機和音頻領域的領先地位，未來發展還是值得期待。

  3)、藍牙4.0(Bluetooth)版本技術細節

  1、數據傳輸

  蓝牙低功耗技术支持很短的资料封包，其传输速度高达1 Mb/s。所有连接均采用先进的嗅探性次额定功能模式，以实现超低的负载循环。蓝牙低功耗技术的联机建立仅需3 ms即可完成，同时能以应用程序迅速启动链接器，并以数毫秒的传输速度完成经认可的数据传递后并立即关闭连接。

  2、穩定度

  藍牙低功耗技術使用24位的循環重複檢環(CRC)，能確保所有封包在受幹擾時的最大穩定度。

  3、高度安全

  使用CCM的AES-128完全加密，爲數據封包提供高度加密性及認證度。

  不可否認，藍牙技術的缺點和優點一樣明顯：

  數據傳輸瓶頸問題。高速跳頻使得藍牙傳輸安全性極高，同時也限制了藍牙傳輸過程中數據包不可能太大，哪怕是在宣傳的高保真藍牙耳機中，它的高低頻部分也是被嚴重壓縮的。

  4)、藍牙應用

  通过使用Bluetooth技术産品，人们可以免除居家办公电缆缠绕的苦恼。鼠标、键盘、打印机、膝上型计算机、耳机和扬声器等均可以在PC环境中无线使用，为室内装饰提供了更多创意和自由(设想，将打印机放在壁橱里)。

  此外，通過在移動設備和家用PC之間同步聯系人和日曆信息，用戶可以隨時隨地存取最新的信息;通過無線立體聲耳機收聽從家庭音響或其他類似音頻設備傳送的流行音樂。

  三、WiFi

  1)、WiFi技術簡介

  WiFi(Wireless Fidelity，无线保真技术)即IEEE 802.11协议，是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接人的无线电信号。WiFi的第一个版本发表于1997年，其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。

  规定了无线局域网的基本网络结构和基本传输介质，规范了物理层(PHY)和介质访问层(MAC)的特性。物理层采用红外、DSSS(直接序列扩频)或FSSS(调频扩频)技术。1999年又增加了IEEE 802.11a和IEEE 802.11g标准。其传输速率最高可达54 Mb/s。能够广泛支持数据、图像、语音和多媒体等业务。

  2)、WiFi技術優勢

  无线电波的覆盖范围广 蓝牙的电波覆盖范围很�。�半径大约只有15 m，而WiFi的半径可达100 m，甚至可以覆盖整栋大楼。

  1、WiFi的傳輸速度很快

  最高可達54Mb/s，符合個人和社會信息化的需求。在網絡覆蓋範圍內，允許用戶在任何時間、任何地點訪問網絡，隨時隨地享受諸如網上證券、視頻點播(VOD)、遠程教育、遠程醫療、視頻會議、網絡遊戲等一系列寬帶信息增值服務。並實現移動辦公。

  2、健康安全

  IEEE 802.11规定的发射功率不可超过100 mW，实际发射功率约60～70 mW，而手机的发射功率约200 mW～1 W，手持式对讲机高达5 W。与后者相比，WiFi産品的辐射更小。

  3、WiFi應用現在已經非常普遍

  支持WiFi的电子産品越来越多，像手机、MP4、电脑等，基本上已经成为了主流标准配置。

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