¿Cuáles son las características y comparaciones de las tecnologías de comunicación inalámbrica Bluetooth, infrarroja y general?

Introducción y comparación de varias tecnologías inalámbricas actuales de corto alcance

Autor: Desconocido

Hora: 2008-0102

Actualmente ampliamente utilizadas Las tecnologías de comunicación inalámbrica de corto alcance utilizadas son Bluetooth, WLAN 802.11 (Wi-Fi) y transmisión de datos por infrarrojos (IrDA). Al mismo tiempo, existen algunos posibles estándares de tecnología inalámbrica de corto alcance, que son Zigbee, banda ultraancha, comunicación de corto alcance (NFC), WiMedia, GPS, DECT, tecnología inalámbrica 1394 y sistemas inalámbricos dedicados. Todos tienen sus propias características, ya sea basadas en requisitos especiales de velocidad de transmisión, distancia y consumo de energía; o centrándose en la expansión de funciones o cumpliendo con los requisitos especiales de algunas aplicaciones individuales o estableciendo una diferenciación entre tecnologías competidoras; Pero ninguna tecnología es lo suficientemente perfecta para satisfacer todas las necesidades.

Tecnología Bluetooth

La tecnología Bluetooth (ubicación original) es una tecnología de conexión inalámbrica de corta distancia que ha surgido en los últimos años y ha atraído una gran atención en la industria. Es una especificación de comunicación de voz y datos inalámbrica global abierta basada en conexiones inalámbricas de corta distancia y bajo costo que pueden proporcionar servicios de acceso económicos a dispositivos terminales fijos o móviles.

La tecnología Bluetooth es una especificación global abierta para comunicaciones inalámbricas de voz y datos. Su esencia es establecer una interfaz inalámbrica universal de corta distancia para el entorno de comunicación entre equipos fijos o equipos móviles, y además combinar la tecnología de comunicación con la tecnología informática para permitir que varios dispositivos se comuniquen entre sí a distancias cortas sin necesidad de cables. Su banda de frecuencia de transmisión es la banda de frecuencia ISM de 2,4 GHz comúnmente utilizada por el público mundial, que proporciona una velocidad de transmisión de 1 Mbps y una distancia de transmisión de 10 m.

La tecnología Bluetooth in situ nació en 1994. En ese momento, Ericsson decidió desarrollar una interfaz inalámbrica de bajo consumo y bajo coste para establecer la comunicación entre los teléfonos móviles y sus accesorios. Esta tecnología también cuenta con el respaldo de gigantes de la industria de las PC. En 1998, cinco empresas, entre ellas Ericsson, IBM, Intel, Nokia y Toshiba, llegaron a un acuerdo sobre tecnología Bluetooth.

La versión estándar del protocolo Bluetooth es 802.15.1, desarrollada por Bluetooth Group (SIG). El estándar original 802.15.1 se implementó sobre Bluetooth 1.1, que ya está integrado en muchos dispositivos Bluetooth existentes. La nueva versión de 802.15.1a es básicamente equivalente al estándar Bluetooth 1.2, tiene ciertas características de QoS y mantiene totalmente la compatibilidad con versiones anteriores.

Pero el mayor obstáculo para la tecnología Bluetooth es que es demasiado cara. Las manifestaciones destacadas incluyen dificultad para ajustar el tamaño y el precio del chip, débil capacidad antiinterferencia, distancia de transmisión demasiado corta, problemas de seguridad de la información, etc. Esto hace que muchos usuarios se muestren reacios a gastar mucho dinero en la compra de este tipo de dispositivos inalámbricos. Por lo tanto, los expertos de la industria creen que las perspectivas de mercado de Bluetooth dependen del precio de Bluetooth y de si las aplicaciones basadas en Bluetooth pueden alcanzar una cierta escala.

Posición original Tecnología Wi-Fi

Wi-Fi (fidelidad inalámbrica) también es un protocolo de comunicación inalámbrica. El nombre oficial es IEEE802.11b. Al igual que Bluetooth, es un protocolo corto. tecnología de comunicación inalámbrica de alcance. La velocidad más alta de Wi-Fi es de 11 MB/s. Aunque es peor que la tecnología Bluetooth en términos de seguridad de datos, tiene una cobertura de ondas de radio ligeramente mejor, que puede alcanzar unos 100 m.

Wi. -Fi es una extensión inalámbrica Ethernet de la red. En teoría, siempre que los usuarios estén ubicados en un área alrededor de un punto de acceso, pueden acceder a la Web a una velocidad máxima de aproximadamente 11 MB/s, pero en la práctica, si varios usuarios acceden a través de un punto al mismo tiempo, el ancho de banda disminuye. está dividido por varios usuarios comparten que la velocidad de conexión Wi-Fi es generalmente de solo unos pocos cientos de kb/s. La señal no está bloqueada por la pared, pero la distancia de transmisión efectiva dentro del edificio es menor que en el exterior.

Las aplicaciones más prometedoras de WLAN en el futuro serán principalmente en SOHO, redes inalámbricas domésticas y edificios o lugares donde sea inconveniente instalar cables. Actualmente, los usuarios de esta tecnología provienen principalmente de puntos públicos como aeropuertos, hoteles y centros comerciales.

La tecnología Wi-Fi puede integrar Wi-Fi con XML o servicios web basados ​​en Java, lo que puede reducir en gran medida los costos empresariales. Por ejemplo, las empresas optan por equipar cada piso o departamento con puntos de acceso 802.11b en lugar de conectar todo el edificio con cables. De esta forma podrás ahorrar mucho dinero en el tendido de cables.

La especificación IEEE802.11 original se propuso en 1997 y se denominó 802.11b. Su objetivo principal es proporcionar acceso WLAN y también es el principal estándar técnico para WLAN en la actualidad. Su frecuencia de funcionamiento también es de 2,4 GHz, similar a la de muchos dispositivos inalámbricos, como teléfonos inalámbricos y Bluetooth, que no requieren licencias de frecuencia. Con la aparición de nuevas versiones de protocolos Wi-Fi como 802.11a y 802.11g, las aplicaciones Wi-Fi se generalizarán cada vez más. El 802.11g, más rápido, utiliza la misma tecnología de modulación de multiplexación por división de frecuencia ortogonal que el 802.11b. Funciona en la banda de frecuencia de 2,4 GHz y tiene una velocidad de 54 MB/s. A juzgar por las recientes tendencias de desarrollo de productos electrónicos de consumo internacionales, es probable que la mayoría de los fabricantes de productos de redes inalámbricas seleccionen 802.11g como estándar de producto.

El sistema operativo de escritorio WindowsXP y el sistema operativo integrado WindowsCE lanzado por Microsoft incluyen soporte para Wi-Fi. Entre ellos, WindowsCE también incluye soporte para otras tecnologías de comunicación inalámbrica como Bluetooth, el competidor de Wi-Fi. A medida que disminuye el coste de invertir en 802.11b, muchos fabricantes se están involucrando en este campo. Intel ha lanzado un conjunto de chips para computadoras portátiles que integra la tecnología WLAN, lo que permite el acceso inalámbrico a Internet sin la necesidad de una tarjeta de red inalámbrica externa.

Ubicación original Tecnología IrDA

IrDA (Infrared Data Association) se estableció en 1993. Al principio, los dispositivos inalámbricos que utilizaban el estándar IrDA solo podían transmitir datos a una velocidad de 115,2 kb/s dentro de un rango de 1 m, y pronto desarrollaron velocidades de 4 Mb/s y 16 Mb/s.

IrDA es La tecnología de comunicación infrarroja punto a punto utilizada es la primera tecnología para realizar una red de área personal inalámbrica (PAN). En la actualidad, su tecnología de software y hardware está muy madura y se utiliza ampliamente en pequeños dispositivos móviles, como PDA y teléfonos móviles. De hecho, todas las PDA enviadas hoy y muchos teléfonos móviles, portátiles, impresoras y otros productos son compatibles con IrDA.

La principal ventaja de IrDA es que no es necesario solicitar derechos de uso de frecuencia, por lo que el coste de la comunicación por infrarrojos es bajo. También tiene las características de tamaño pequeño, bajo consumo de energía, conexión conveniente y facilidad de uso que requieren las comunicaciones móviles. Además, el ángulo de emisión de infrarrojos es pequeño y la seguridad de transmisión es alta.

La desventaja de IrDA es que es una transmisión en línea de visión. Dos dispositivos que se comunican entre sí deben estar alineados y no pueden ser bloqueados por otros objetos, por lo que esta tecnología solo se puede utilizar entre dos (no). múltiples) dispositivos. Bluetooth no tiene tales restricciones y no será bloqueado por paredes. La dirección de investigación actual de IrDA es cómo resolver el problema de la transmisión con línea de visión y mejorar la velocidad de transmisión de datos.

Tecnología NFC

NFC (Near Field Communication) es un estándar de tecnología de comunicación inalámbrica de corta distancia similar a RFID (identificación por radiofrecuencia sin contacto), desarrollado principalmente por Philips, Nokia, Sony Espere a que la empresa haga promoción. A diferencia de RFID, NFC utiliza identificación y conexión bidireccionales. Opera en el rango de frecuencia de 13,56 MHz y tiene una distancia de 20 cm.

Al principio, NFC era sólo una combinación de identificación por control remoto y tecnología de red, pero ahora se ha convertido en una tecnología de conexión inalámbrica. Puede establecer rápida y automáticamente redes inalámbricas y proporcionar "conexiones virtuales" para dispositivos celulares, dispositivos Bluetooth y dispositivos Wi-Fi, permitiendo que los dispositivos electrónicos se comuniquen a distancias cortas. La interacción a corta distancia de NFC simplifica enormemente todo el proceso de autenticación e identificación, haciendo que el acceso mutuo entre dispositivos electrónicos sea más directo, seguro y claro, sin escuchar todo tipo de ruido electrónico.

NFC ayuda a resolver el problema de recordar múltiples contraseñas al combinar todas las aplicaciones y servicios de identificación en un solo dispositivo, al mismo tiempo que garantiza la seguridad de los datos. A través de NFC será posible una variedad de dispositivos, como cámaras digitales, PDA, decodificadores, computadoras, teléfonos móviles, etc.

Conéctese e intercambie datos o servicios de forma inalámbrica entre sí.

Además, NFC puede "acelerar" otros tipos de comunicaciones inalámbricas (como Wi-Fi y Bluetooth), permitiendo una transmisión de datos más rápida y a mayor distancia. Cada dispositivo electrónico tiene su propio menú de aplicaciones dedicado y NFC puede crear una conexión rápida y segura sin tener que elegir entre muchos menús de interfaz. A diferencia de los conocidos estándares de comunicación inalámbrica de corto alcance, como Bluetooth, el alcance de NFC se reduce aún más y no requiere equipos de cifrado correspondientes como Bluetooth.

Del mismo modo, construir una red inalámbrica doméstica Wi-Fi requiere varias computadoras, impresoras y otros dispositivos con tarjetas de red inalámbrica. Además, se requieren profesionales con ciertas habilidades para poder realizar el trabajo. Una vez colocado NFC en el punto de acceso, la comunicación se puede lograr simplemente acercando dos de ellos, lo cual es mucho más fácil que configurar una conexión Wi-Fi.

NFC dispone de tres tipos de aplicaciones:

Conexión de dispositivo de ubicación original. Además de WLAN, NFC también puede simplificar las conexiones Bluetooth. Por ejemplo, si un usuario de un portátil quiere navegar por Internet en el aeropuerto, sólo necesita estar cerca de un punto de acceso Wi-Fi.

Reserva en tiempo real en la ubicación original. Por ejemplo, al colocar un chip específico en la parte posterior de un cartel o información de una exposición, se puede obtener información detallada utilizando un teléfono móvil o una PDA con protocolo NFC, o se pueden comprar entradas en línea al instante con una tarjeta de crédito. Además, estos chips no requieren una fuente de alimentación independiente.

Comercio móvil con ubicación original. La tecnología Philips Mifare es compatible con muchos grandes sistemas de transporte en todo el mundo y ofrece a los clientes diversos servicios, como tarjetas Visa en la industria bancaria. Los productos de tecnología de tarjetas inteligentes sin contacto FeliCa de Sony tienen una participación de mercado muy alta en China, Hong Kong, Shenzhen, Singapur y Japón, y se utilizan principalmente en instituciones financieras y de transporte.

En definitiva, esta nueva tecnología está reescribiendo las reglas del juego de las conexiones de redes inalámbricas, pero el objetivo de NFC no es sustituir por completo otras tecnologías inalámbricas como Bluetooth y Wi-Fi, sino complementarla. en diferentes ocasiones y campos. Por lo tanto, la tendencia de desarrollo de NFC, que viene desde atrás, es bastante rápida.

Ubicación original

Tecnología Zigbee

ZigBee se utiliza principalmente entre varios dispositivos electrónicos de corta distancia y baja velocidad de transmisión de datos. El nombre ZigBee proviene del método de comunicación del que dependen las abejas para su supervivencia y desarrollo. Las abejas comparten información sobre la ubicación, distancia y dirección de fuentes de alimento recién descubiertas a través de una danza en zigzag.

La ZigBee Alliance se estableció en agosto de 2001. En la segunda mitad de 2002, Invensys, Mitsubishi, Motorola y Philips Semiconductor anunciaron que se unirían a la ZigBee Alliance para desarrollar un estándar de comunicación inalámbrica de próxima generación llamado ZigBee. Hasta el momento, la alianza cuenta con aproximadamente 27 empresas miembro. Todas estas empresas participan en el grupo de trabajo IEEE 802.15.4, que desarrolla los estándares técnicos de la capa de control de medios y física ZigBee.

La ZigBee Alliance es responsable de desarrollar protocolos por encima de la capa de red. Actualmente, se ha completado el trabajo de formulación estándar. El protocolo ZigBee es más sencillo y práctico que Bluetooth, la red de área personal de alta velocidad o la LAN inalámbrica 802.11x.

Se puede decir que Zigbee es el hermano y la hermana de Bluetooth. Utiliza la banda de frecuencia de 2,4 GHz y adopta tecnología de salto de frecuencia. Comparado con Bluetooth, ZigBee es más simple, más lento, consume menos energía y cuesta menos. Su velocidad básica es de 250 kb/s. Cuando se reduce a 28 kb/s, el rango de transmisión se puede ampliar a 134 m, lo que puede lograr una mayor confiabilidad. Además, se puede conectar en red con 254 nodos. Puede admitir aplicaciones de juegos, electrónica de consumo, instrumentación y automatización del hogar mejor que Bluetooth. La gente espera ampliar las aplicaciones de ZigBee en monitoreo industrial, redes de sensores, monitoreo doméstico, sistemas de seguridad y juguetes.

Las características técnicas de ZigBee en la posición original incluyen principalmente las siguientes partes:

La velocidad de transmisión de datos en la posición original es baja. Sólo 10 KB/s ~ 250 KB/s, centrándose en aplicaciones de baja transmisión.

La posición original tiene un bajo consumo de energía. En modo de espera de bajo consumo, se pueden utilizar dos pilas secas AA normales durante más de 6 meses.

Esta es también una ventaja única de la que los partidarios de ZigBee siempre han estado orgullosos.

El coste de selección del sitio original es bajo. Debido a la baja velocidad de transmisión de datos y al protocolo simple de ZigBee, el costo se reduce considerablemente. Motorola y Philips, que han invertido activamente en el desarrollo de ZigBee, lanzaron oficialmente chips en 2003. Philips estima que el coste de los chips utilizados en productos terminales como los hosts es más competitivo que el de Bluetooth.

La capacidad de la red en la ubicación original es grande. Cada red ZigBee puede admitir hasta 255 dispositivos, lo que significa que cada dispositivo ZigBee puede conectarse a otros 254 dispositivos.

La ubicación original tiene un alcance efectivo pequeño. El rango de cobertura efectiva es de entre 10 y 75 m, dependiendo de la potencia de transmisión real y de los diversos modos de aplicación, y puede cubrir básicamente entornos domésticos u oficinas comunes.

La banda de frecuencia de trabajo en la ubicación original es flexible. Las bandas de frecuencia utilizadas son 2,4 GHz, 868 MHz (Europa) y 915 MHz (Estados Unidos), todas ellas libres de licencia.

Según la visión actual de ZigBee Alliance, el mercado objetivo de ZigBee incluye principalmente periféricos de PC (ratón, teclado, joystick para juegos), equipos electrónicos de consumo (TV, VCR, CD, VCD, DVD y otros dispositivos) Equipos de telemando), control inteligente en la vivienda (iluminación, control de contadores de gas y alarma, etc.). ), juguetes (mascotas electrónicas), médico (monitores y sensores) y control industrial.

Tecnología de banda ultraancha in situ

UWB (banda ultraancha) es una tecnología de comunicación de portadores inalámbricos que utiliza pulsos estrechos no sinusoidales de nivel de nanosegundos en lugar de portadores sinusoidales para transmitir datos. , por lo que ocupa un espectro menor.

La banda ultraancha puede transmitir señales en un amplio ancho de banda. La FCC de EE. UU. estipula que UWB ocupa más de 500 MHz de ancho de banda en la banda de frecuencia de 3,1 ~ 10,6 GHz. Debido a que UWB puede utilizar transmisores/receptores de baja potencia y baja complejidad para lograr una transmisión de datos de alta velocidad, se ha desarrollado rápidamente en los últimos años. Utiliza pulsos de baja potencia para transmitir datos en un rango de espectro muy amplio, no causa mucha interferencia a los sistemas de comunicación inalámbrica de banda estrecha convencionales y puede aprovechar al máximo los recursos del espectro. Los transceptores de datos de alta velocidad basados ​​en tecnología de banda ultraancha tienen una amplia gama de aplicaciones.

La tecnología UWB de posicionamiento original tiene las ventajas de una baja complejidad del sistema, baja densidad del espectro de potencia de la señal de transmisión, insensibilidad al desvanecimiento del canal, baja capacidad de interceptación y alta precisión de posicionamiento. Es especialmente adecuada para aplicaciones de alta velocidad en. Lugares densos de rutas múltiples, como interiores. Acceso inalámbrico, ideal para establecer una LAN inalámbrica eficiente o una red de área personal inalámbrica (WPAN).

UWB se utiliza principalmente en radares y sistemas de imágenes. Tiene un alcance pequeño, alta resolución y puede penetrar paredes, suelos y cuerpos. Además, esta nueva tecnología es adecuada para redes de área local o redes de área personal que requieren velocidades muy altas (superiores a 100 Mb/s).

La aplicación más exclusiva de UWB serán las redes de área personal inalámbricas (pan) para consumo de vídeo y entretenimiento. Los métodos de comunicación inalámbrica existentes, 802.11b y Bluetooth, son demasiado lentos para transmitir datos de vídeo. El estándar 802.11a de 54 Mb/s puede manejar datos de vídeo, pero es caro. UWB puede admitir velocidades de transmisión de datos de hasta 110 Mb/s dentro de un rango de 10 m y puede completar el procesamiento de datos de vídeo de forma rápida, sencilla y económica sin comprimir los datos.

La posición original tiene cierta compatibilidad y las ventajas de alta velocidad, bajo costo y bajo consumo de energía, lo que hace que UWB sea más adecuado para las necesidades del mercado de consumo inalámbrico doméstico: UWB es particularmente adecuado para distancias cortas. transmisión de alta velocidad de grandes cantidades de datos multimedia y puede atravesar obstáculos, lo que hace que muchas empresas comerciales la consideren una tecnología de comunicación inalámbrica prometedora y la apliquen en ocasiones domésticas, como la transmisión inalámbrica de señales de vídeo desde decodificadores a digitales. Televisores. Por supuesto, el futuro de UWB depende del desarrollo tecnológico, el costo, los hábitos de los usuarios y la madurez del mercado de diversas soluciones inalámbricas.

Resumen de ubicación original

No importa qué modelo de comunicación vea o esté usando, aunque cada tecnología inalámbrica encuentra sus propias tareas especiales y se usa en diferentes lugares Diferentes tecnologías, pero probablemente lo harán trabajar juntos. Para las empresas, se pueden lograr considerables ahorros de costos evitando a los principales operadores de comunicaciones inalámbricas.

A largo plazo, las empresas deberían prestar mucha atención al desarrollo de diversas tecnologías de comunicación inalámbrica y elegir el estándar que mejor se adapte a sus necesidades.