ZigBee:ZigBee是一種低功耗、可靠的無線網絡技術,主要用于無線網絡監控。其特點是可靠性較高,帶寬較窄,多點支持能力極強,傳輸速率低、傳輸距離較遠。
無線局域網(Wi-Fi):Wi-Fi是一種廣泛應用的無線通信技術,主要用于電腦與電腦間用于網線連接擴展或替代。其特點是傳輸距離遠(相對其他)、帶寬寬、傳輸速率高,僅次于UWB、多點支持能力強,加密能力強。
除此之外,還有紅外(IrDA)、超寬帶(UWB)等近距離無線通信技術。
我們主要就這三種常用的近距離無線方案做一個簡單的介紹。
一、藍牙
藍牙(Bluetooth)是一種無線技術標準,用于在短距離范圍內(通常在10米左右)傳輸數據和連接不同類型的電子設備。藍牙技術最初是由瑞典的愛立信公司開發的,目的是讓手機、耳機、電腦等設備之間進行數據傳輸和通信。藍牙技術可以將數據通過無線電波在不同設備之間傳輸。它通常使用2.4 GHz的ISM波段,并采用頻率跳躍技術(FHSS),以減少干擾和提高全性。藍牙技術不需要使用何電纜或網絡連接,因此可以使不同設備之間的數據傳輸更加方便和。
藍牙技術有以下幾個優點:
低功耗:藍牙技術采用了低功耗模式,可以在節省電量的同時保持高速傳輸。
短距離傳輸:藍牙技術的傳輸距離一般在10米左右,能夠滿足大多數設備之間的通信需求。
多設備連接:藍牙技術支持多設備同時連接,可以實現設備之間的互聯互通。
可靠性高:藍牙技術采用了自適應頻率跳躍技術和頻率擴展技術,保證了數據傳輸的穩定性和安全性。
易于使用:藍牙技術采用了簡單易懂的操作界面和配對流程,使用方便。
二、Zigbee
ZigBee是一項新型的無線通信技術,適用于傳輸范圍短數據傳輸速率低的一系列電子元器件設備之間。ZigBee無線通信技術可于數以千計的微小傳感器相互間,依托專門的無線電標準達成相互協調通信,因而該項技術常被稱為HomeRFLite無線技術、FireFly無線技術。ZigBee無線通信技術還可應用于小范圍的基于無線通信的控制及自動化等領域,可省去計算機設備、一系列數字設備相互間的有線電纜,更能夠實現多種不同數字設備相互間的無線組網,使它們實現相互通信,或者接入因特網。
ZigBee無線通信技術是基于蜜蜂相互間聯系的方式而研發生成的一項應用于互聯網通信的網絡技術。相較于傳統網絡通信技術,ZigBee無線通信技術表現出更為高效、便捷的特征。作為一項近距離、低成本、低功耗的無線網絡技術,ZigBee無線通信技術其關于組網、安全及應用軟件方面的技術是基于IEEE批準的802 15.4無線標準。該項技術尤為適用于數據流量偏小的業務,可尤為便捷地在一系列固定式、便攜式移動終端中進行安裝,與此同時,ZigBee無線通信技術還可實現GPS功能。
ZigBee具有如下優點:
低功耗:由于ZigBee的傳輸速率低,發射功率僅為1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此ZigBee設備非常省電。據估算,ZigBee設備僅靠兩節5號電池就可以維持長達6個月到2年左右的使用時間,這是其它無線設備望塵莫及的。
成本低:ZigBee模塊的初始成本在6美元左右,估計很快就能降到1.5-2.5美元, 并且ZigBee協議是免專利費的。低成本對于ZigBee也是一個關鍵的因素。
時延短:通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短,典型的搜索設備時延30ms,休眠激活的時延是15ms, 活動設備信道接入的時延為15ms。因此ZigBee技術適用于對時延要求苛刻的無線控制(如工業控制場合等)應用。
網絡容量大:一個星型結構的Zigbee網絡最多可以容納254個從設備和一個主設備, 一個區域內可以同時存在最多100個ZigBee網絡, 而且網絡組成靈活。
可靠:采取了碰撞避免策略,同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙,避開了發送數據的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認的數據傳輸模式, 每個發送的數據包都必須等待接收方的確認信息。如果傳輸過程中出現問題可以進行重發。
安全:ZigBee提供了基于循環冗余校驗(CRC)的數據包完整性檢查功能,支持鑒權和認證, 采用了AES-128的加密算法,各個應用可以靈活確定其安全屬性。
三、WiFi
WiFi全稱Wireless Fidelity,又稱802.11b標準,它的最大優點就是傳輸速度較高,可以達到11Mbps;另外它的有效距離也很長,同時也與已有的各種802.11DSSS設備兼容。
WiFi是一個無線網絡通信技術的品牌,由Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance)擁有,目的是改善基于IEEE 802.11標準的無線網絡產品之間的互通性。Wi-Fi聯盟成立于1999年,當時的名稱叫做WirelessEthernetCompatibility Alliance(WECA),2002年10月正式改名為Wi-Fi Alliance。
Wi-Fi與有線網絡技術相比,其特點和優勢主要體現在:用戶移動性在有線網絡中,用戶只能在具有信息的位置上網,限制了終端用戶的活動范圍。而Wi-Fi建成后,能提供漫游服務,在無線網信號覆蓋區域內的任何位置都可以接入網絡,使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的接入寬帶網絡。此外,Wi-Fi還具有建設便捷性、投資經濟性、業務可集成性以及健康安全性等優勢。
WiFi技術的優點:
建設便捷性。Wi-Fi技術免去了網絡布線等工作,一般只需安裝一個或多AP(Access Point無線訪問節點)設備,就可以解決一個區域的上網問題。避免了繁瑣的長工期的布線安裝工程。
投資經濟性。有線網絡的固有缺點就是缺乏靈活性。在有線接入網規劃中,考慮到未來的發展,大量的超前投資往往會出現線路利用率低的情況。而WLAN的規劃就可以隨著用戶的增加而逐步擴展,在初期根據用戶的需要布置少量的點。當用戶數量增加時,只需再增加幾個AP設備,而不需要重新布線,具有較強的經濟性。
業務可集成性。由于Wi-Fi技術在二層與以太網完全一致,所以能夠將WLAN集成到已有的寬帶網絡中,也能將利用已有的寬帶業務應用到WLAN中。這樣,就可以利用已有的寬帶有線接入資源,迅速地部署WLAN網絡,形成無縫覆蓋。 健康安全性。手機的發射功率約200mW~1W,手持式對講機高達5W,而IEEE 802.11規定的發射功率不可超過100mW,實際發射功率約60mW~70mW,且無線網絡使用方式并非像手機直接接觸人體,因此Wi-Fi技術是絕對安全的。Wi-Fi技術的缺點:
傳輸速率局限性。雖然Wi-Fi技術最高數據傳輸速率標稱可達11Mb/s~54Mb/s,但系統開銷會使應用層速率減少50%左右。同時頻率干擾會使數據傳輸速率明顯降低。
質量的不穩定性。空間的無線電波間存在相互影響,特別是同頻段同技術設備之間將存在明顯影響。不僅如此,無線電波傳播中根據障礙物不同將發生折射、反射、衍射、信號無法穿透等情況,其質量和信號的穩定性都不如有線接入方式。
安全性有待提高。Wi-Fi采用了基于用戶的認證加密體系來提高其安全性,但其安全性和數據的保密性都不如有線接入方式。