續(xù)蕾

(遼寧對(duì)外經(jīng)貿(mào)學(xué)院，遼寧 大連 116052)

1.引言

無線通信(Wireless communication)是利用電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式，近些年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。從最初的電報(bào)開始經(jīng)過150多年的現(xiàn)代電信的發(fā)展是來自各界的成千上萬科學(xué)家、工程師和研究人員的辛勤勞動(dòng)的結(jié)果。目前，無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

2.無線通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

無線通信技術(shù)給人們帶來的影響是無可爭(zhēng)議的。如今每一天大約有15萬人成為新的無線用戶，全球范圍內(nèi)的無線用戶數(shù)量目前已經(jīng)超過2億。

自七十年代人們就開始了無線網(wǎng)的研究。在整個(gè)八十年代，伴隨著以太局域網(wǎng)的迅猛發(fā)展，以具有不用架線、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的無線網(wǎng)以己之長(zhǎng)補(bǔ)"有線"所短，贏得了特定市場(chǎng)的認(rèn)可，但也正是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的無線網(wǎng)是作為有線以太網(wǎng)的一種補(bǔ)充，遵循了IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，使直接架構(gòu)于802.3上的無線網(wǎng)產(chǎn)品存在著易受其它微波噪聲干擾、性能不穩(wěn)定、傳輸速率低且不易升級(jí)等弱點(diǎn)，不同廠商的產(chǎn)品相互也不兼容，這一切都限制了無線網(wǎng)的進(jìn)一步應(yīng)用。到1997年6月，IEEE終于通過了802.11標(biāo)準(zhǔn)，802.11標(biāo)準(zhǔn)是IEEE制定的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的物理層(PH)和媒質(zhì)訪問控制層(MAC)進(jìn)行了規(guī)定，使得無線網(wǎng)的兩種主要用途----"(同網(wǎng)段內(nèi))多點(diǎn)接入"和"多網(wǎng)段互連"，易于質(zhì)優(yōu)價(jià)廉地實(shí)現(xiàn)。對(duì)應(yīng)用來說，更重要的是，某種程度上的"兼容"就意味著競(jìng)爭(zhēng)開始出現(xiàn)；而在IT這個(gè)行業(yè)，"兼容"就意味著"十倍速時(shí)代"降臨了。

無線通信的應(yīng)用已深入到人們生活和工作的各個(gè)方面，包括日常使用的手機(jī)、無線電話等，其中3G、WLAN、UWB、、寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)、數(shù)字電視都是21世紀(jì)最熱門的無線通信技術(shù)的應(yīng)用。

3.藍(lán)牙與紅外技術(shù)的歷史

藍(lán)牙（Bluetooth）作為一種新興的技術(shù)出現(xiàn)于1994年，由愛立信公司提出，是藍(lán)牙特別興趣小組（Bluetooth SpecialInterestGroup，SIG）中許多公司合作的結(jié)果。SIG于1999年7月頒布了藍(lán)牙技術(shù)的第一個(gè)完整的規(guī)范。藍(lán)牙是一種開放的技術(shù)規(guī)范，其目的是為了在世界上任何一個(gè)地方，實(shí)現(xiàn)短距離無線語音、視頻和數(shù)據(jù)通信。

紅外無線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)是以紅外線作為通信媒質(zhì)的特定應(yīng)用，也是一個(gè)技術(shù)規(guī)范。相比之下，紅外無線技術(shù)比藍(lán)牙技術(shù)更加成熟，其標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程相對(duì)要早了許多，最早是1979年IBM公司的F.R.Gfeller發(fā)表了一篇較有影響的關(guān)于室內(nèi)紅外無線通信設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的論文。紅外無線接入技術(shù)是以紅外線作為通信媒質(zhì)的特定應(yīng)用。其工作頻段為3.409～3. 529×105GHz，紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)(IrDA)制定了一種標(biāo)準(zhǔn)的紅外通信方法。這種方法包括通常用在移動(dòng)電話、筆記本電腦和掌上電腦中。紅外通信也是被設(shè)計(jì)用于短距離、低功率、無許可證的通信。

4.藍(lán)牙與紅外技術(shù)的比較分析

藍(lán)牙技術(shù)和紅外無線接入技術(shù)都是短距離的無線接入技術(shù)，而且都能實(shí)現(xiàn)安全、可靠、低功耗、低成本的話音，數(shù)據(jù)及視頻的傳輸。雖然都是無線接入技術(shù)，但是由于兩種技術(shù)采用的電磁波頻段不同，因此具有完全不同的信號(hào)傳播特性。這也導(dǎo)致了兩種技術(shù)在特點(diǎn)上的差異。

（1）通訊距離：按理想的情況，功率級(jí)別為CLASS 2的藍(lán)牙設(shè)備之間也可以在10m的范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，而功率級(jí)別為CLASS 1的藍(lán)牙設(shè)備之間可以在100m的范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，雖說一般情況下達(dá)不到上面給出的距離，但是比起紅外設(shè)備的通訊距離要大很多。標(biāo)準(zhǔn)功率的紅外設(shè)備可以在1m范圍內(nèi)正常通訊，低功耗設(shè)備的紅外設(shè)備可在0.2m范圍內(nèi)正常通訊，見表1。

表1 藍(lán)牙與紅外線模塊比較表

（2）通訊角度：藍(lán)牙、紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的數(shù)據(jù)載體都是電磁波，但紅外波長(zhǎng)短，藍(lán)牙所使用的電磁波波長(zhǎng)長(zhǎng)，紅外的單向性好，而藍(lán)牙發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)是向整個(gè)球面發(fā)散的，并且由于波長(zhǎng)長(zhǎng)，還可以繞開障礙物。所以使用時(shí)，兩個(gè)紅外通信設(shè)備之間需對(duì)準(zhǔn)，而藍(lán)牙無此限制。但同時(shí)正因?yàn)槿绱?，紅外設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)幾乎不太可能被其它設(shè)備所截獲，而藍(lán)牙設(shè)備發(fā)出去的數(shù)據(jù)很容易被其它設(shè)備所截獲，雖然要分析出數(shù)據(jù)中的真正內(nèi)容可能需要很高的技術(shù)水平，但這的確會(huì)導(dǎo)致藍(lán)牙安全性降低。

（3）功率消耗：藍(lán)牙在發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，功率要比紅外大很多，對(duì)于便攜市設(shè)備而言，這也是藍(lán)牙目前不完善的地方之一，或許等技術(shù)發(fā)展之后，這將不成為問題。

（4）數(shù)據(jù)通訊速率：就通常在便攜式設(shè)備上使用的紅外通信來說，其通訊速率最高只能到115200bps（SIR），而藍(lán)牙V1.1與此相同。但FIR標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)4Mbps，VFIR標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)16Mbps，較目前廣泛應(yīng)用的藍(lán)牙速率要高，可是FIR和VFIR因其高功耗，同樣沒有SIR應(yīng)用得廣。

（5）成本：藍(lán)牙技術(shù)的成本比紅外技術(shù)的成本高出很多，對(duì)于不同的產(chǎn)品，藍(lán)牙技術(shù)比紅外技術(shù)可能高出10美元到20美元甚至更多。

（6）廠家和消費(fèi)者的認(rèn)同度：藍(lán)牙技術(shù)已獲得了兩千余家企業(yè)的響應(yīng)，從而擁有了巨大的開發(fā)和生產(chǎn)能力。藍(lán)牙已擁有了很高的知名度，廣大消費(fèi)者對(duì)這一技術(shù)很有興趣。

紅外通訊技術(shù)已被全球范圍內(nèi)的眾多軟硬件廠商所支持和采用，目前主流的軟件和硬件平臺(tái)均提供對(duì)它的支持。紅外技術(shù)已被廣泛應(yīng)用在移動(dòng)計(jì)算和移動(dòng)通訊的設(shè)備中，巨大的裝機(jī)量使紅外無線通訊技術(shù)有了龐大的用戶群體。

（7）缺點(diǎn)：藍(lán)牙是一種還沒有完全成熟的技術(shù)，盡管被描述得前景誘人，但還有待于實(shí)際使用的嚴(yán)格檢驗(yàn)。藍(lán)牙的通訊速率也不是很高，在當(dāng)今這個(gè)數(shù)據(jù)爆炸的時(shí)代，可能也會(huì)對(duì)它的發(fā)展有所影響。ISM頻段是一個(gè)開放頻段，可能會(huì)受到諸如微波爐、無繩電話、科研儀器、工業(yè)或醫(yī)療設(shè)備的干擾。

紅外通訊技術(shù)，通訊距離短，通訊過程中不能移動(dòng)，遇障礙物通訊中斷。目前廣泛使用的SIR標(biāo)準(zhǔn)通訊速率較低（115.2kbit/s）。紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴(kuò)展性差。

5.結(jié)論

作為短程的無線接入技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)和紅外無線接入技術(shù)在許多應(yīng)用上有相同或相似之處。但是由于兩種技術(shù)有各自的特點(diǎn)，因此具體來說，兩種技術(shù)在應(yīng)用上還是有所區(qū)別的，譬如，在有障礙物或?qū)σ苿?dòng)性要求比較高的環(huán)境中，比較適合于使用藍(lán)牙技術(shù)，而在可以直視且位置相對(duì)固定的環(huán)境中，比較適合于使用紅外線技術(shù)，這樣既可以降低成本又能達(dá)到較高的傳輸速率。

因此，今后的發(fā)展趨勢(shì)是融合發(fā)展而不是某一種技術(shù)取代另一種技術(shù)，SIG在制定其核心技術(shù)時(shí)，專門研究了與紅外無線接入技術(shù)的互操作性，制定了互操作性協(xié)議，可以相信在SIG和IrDA的共同努力下，這兩種技術(shù)可以更好地相互補(bǔ)充，相互促進(jìn)，在今后幾年時(shí)間里，會(huì)有更多的藍(lán)牙產(chǎn)品和紅外產(chǎn)品面世，使短程無線連接變得更加方便，對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

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