物联网建设中的短距离无线通信技术探析

孙超



物联网建设中的短距离无线通信技术探析

孙超

广东省电信规划设计院有限公司，广东 广州 510630

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。它指在任何时间、任何地点，以任何方式在人与环境的整合模式下获取和处理信息的能力。在物联网多技术体系中，短距离无线通信技术作为物联网体系结构的主要技术支撑，发展非常迅速，应用范围正在逐步扩大。因此，介绍了几种常用的短距离无线通信技术，以期为其发展提供一些参考。

物联网；短距离无线通信技术

引言

随着电子技术、计算机技术、通信技术及互联网技术的快速发展，人们迫切需要随时随地访问和交换信息。无线网络正逐渐进入视野。在有线网络技术发展成熟的今天，无线网络具有很大的潜力。为了满足物联网的应用需求，在技术、成本、可靠性、功耗及可实用性等各方面的综合考虑下，短距离无线通信技术已成为物联网中的主要技术。

1 短距离无线通信技术的理念和特点

1.1 短距离无线通信技术的理念

作为有效通信距离在厘米到百米之间的无线通信技术，实际最高的信息传递速度可以达到超出100 Mbit/s，同时通信距离小于10 m。这种通信形式满足多种物联网的应用需求。一般情况下，在无线频率信息数据传递过程中存在一定的约束，但这种形式在很多免费区域中展现出了一定的发展过程。由此，在目前的通信产业过程中，短距离无线通信拥有非常显著的优势[1]。

1.2 短距离无线通信技术的特点

传统意义上的无线通信技术主要用在航海防护以及军事领域中，但是随着短距离无线通信技术的不断推广，人们的生活形式得以改变，短距离无线通信技术展现出了自身的优势，主要分为以下几点。

（1）短距离无线网络通信是电子设施与电子设施之间的信息，具备短距离传递的特点。这种信息传递不需要线路的设施沟通，因此拥有信息传递迅速的优势。

（2）因为短距离无线通信具备距离短、成本低且实际推广范围较大的特点，因此实际信息资源的传递形式较为丰富，可以满足各种用户的要求。

（3）短距离无线通信技术，可以全面展现出信息加密的处置形式，符合信息传递的全面性和有效性。由此可知，短距离无线通信技术可以在物联网环境中全面推广和引用。

2 物联网中的短距离无线通信技术研究

2.1 蓝牙技术

蓝牙技术是一种语言通信和无线信息传递技术的整合体，具备开放性的特点，在目前技术推广中可以减少电子设施之间的成本支出、降低能源消耗，为短波通信技术的优化奠定了基础。在应用蓝牙技术传递信息资源的过程中，传递的频率是全球范围统一的2.4 GHz ISM频段。这种传递速度非常快，但也存在阻碍的因素。

蓝牙技术在无线通信技术中的应用，加快了无线通信技术的完善与更新。现在很多厂商研究蓝牙相关软件，与蓝牙相关的软件产品不断出现，加快了无线通信技术的发展。现在蓝牙技术的出现将硬件技术和软件技术等结合在一起，引起了无线通信行业的进一步重视，预计在未来几年里，蓝牙技术的使用者数量将大量增加。蓝牙技术发展是无线通信技术发展的需要，也是社会发展对无线通信技术提出的新要求。

2.2 ZigBee技术

ZigBee技术的整体覆盖率可以在10~75 m之间，这一技术在传递过程中具备操作简单、成本消耗低以及时间长等特点，有助于为市场的发展和创新提供新素材[2]。

2.3 4G通信技术

随着时代的逐渐变迁，我们从 2G 时代逐渐走向了 3G 时代，现阶段又在向着全 IP 化的 4G 转变。4G 最重要的特点就是网络融合性，支持多样化无线通信技术共同存在，从而为人们创造适宜的移动计算环境。应用者可以在无规定地点、无规定实施应用无线网络，这就对应用者的使用安全提出了全新的规定。在高速发展的移动环境中，移动工作站依旧可以创造2～100 Mbit/s的传递速度。4G 应用单一的全球范围 IP 中心网来替代 3G 中的蜂窝网络，交换构架在电路交换向着分组交换转变，最终转换成依据分组交换架构的全 IP 网络。其中，TD-LTE 就是一种无线通信技术，而且是比 3G 网络（更快的 4G 网络无线通信技术中的一种。与以往的通信技术要求对比分析可知，这一技术在物理层面上的传递技术有所提升，实际应用的重要技术有多址接入技术、混合自动重传等内容。一方面其选择应用TDD 技术，可以有效引用有限的频谱信息。在 TDD 的背景下，结合将发送和接收信号调节到同一个载波下不同时间段传递进行划分，促使有限的频谱资源得以全面应用。另一方面，TD-LTE 应用正交频分复用调节编码技术，可以全面解决频率选择性窄带等问题，也可以提升单位频谱的传递速度。正交频分复用调制编码技术主要是将频段中提出的信道划分成多个正交字信道，之后在每一个区域中安装一个载波实施调节，子载波一起进行传递，以此全面消除信号波带来的影响。这一技术应用了多输入输出技术，结合了分立式多天线，引用了多接收天线实施空间分集，可以让通信链路得以划分成多个并行的子信道，以此提升实际通信容量。TD-LTB 在实际发展中还依据自适应重传技术、编码技术以及调制技术等内容来优化宽带的信息传递速度。

2.4 Wimax技术

有限通信技术在通信过程中依靠局域网技术和广域网技术，这是保障数据通信的基本方式。无线通信也在发展远程通信，解决网络连接问题。Wimax 技术是连接无线网络的关键技术，解决远距离通信问题，其具有一定的研究价值和应用价值，符合现代无线网络技术发展需要。

3 结语

总而言之，短距离无线技术是现阶段社会发展的重点，其中无线蓝牙、Wi-Fi 等都是人们了解且大范围应用的短距离无线通信技术。短距离无线通信技术在未来发展中拥有非常宽阔的发展前景，但这种技术也存在一定的约束性。对设计人员来说，发展中的问题在于确定某种技术的应用区域，之后结合目前存在的问题进行研究和分析，从而全面结合短距离无线技术和长距离无线技术，促使两者得以共同发展。

[1]柳跃腾. 60 GHz短距离无线通信干扰消除技术研究[D]. 北京：北京邮电大学，2015.

[2]陈焕，范铠，汪正祥. ZigBee与其他短距离无线通信技术比较及其应用[J]. 信息技术，2015（5）：180-183.

Short Distance Wireless Communication Technology in Construction of Internet of Things

Sun Chao

Guangdong Planning and Designing Institute of Telecommunications Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510630

The Internet of Things is an important part of a new generation of information technology. It refers to the ability to acquire and process information at any time, any place, in any way in the integrated mode of people and the environment. In the multi-technology system of the Internet of Things, short distance wireless communication technology, as the main technical support of the Internet of Things architecture, is developing rapidly and the scope of application is gradually expanding. Therefore, several common short distance wireless communication technologies are introduced to provide some references for their development.

Internet of Things; short distance wireless communication technology

TN925

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