物流信息技术与应用 课件 5.项目五 无线通信技术课件

——·wirelesscommunication·——INTELLIGENTLOGISTICS主讲教师：陈秋燕无线通信技术目录CONTENTS02ZigBee技术03UWB技术01蓝牙技术04NFC技术蓝牙技术PART01蓝牙技术的概念PART01蓝牙（Bluetooth）技术一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，以低成本的短距离无线连接为基础，可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。（一）蓝牙技术的概念蓝牙技术的特点PART02低功耗蓝牙模块尺寸仅有6mm×4mm，能够很好地集成到个人移动设备。蓝牙模块体积小，便于集成经典蓝牙技术的能耗参考值为1W，蓝牙低能耗技术根据使用情况的不同，其能耗值为0.01～0.5W。低功耗（二）蓝牙技术的特点蓝牙通常在2.4GHz的ISM频段工作。全球大多数国家ISM频段的范围是2.4～2.4835GHz，使用该频段无需向各国的无线电资源管理部门申请许可证。全球范围适用可以同时传输语音和数据蓝牙将数据分成小数据包进行传输，并采用频率跳变的方式。数据包不会在固定的频率上发送，而是会在不同的频点之间快速切换。具有良好的抗干扰能力（二）蓝牙技术的特点依据在网络中蓝牙设备扮演的不同角色，可以将蓝牙设备分为主设备（主动发起连接的设备）和从设备（响应连接的设备）。可以建立临时性的对等连接（二）蓝牙技术的特点角色主设备有一个输入端，在进行蓝牙匹配操作时，用户通过输入端可输入随机的匹配密码来将两个设备匹配。从设备不具有输入端，出厂时在蓝牙芯片中固化了一个匹配密码。可以建立临时性的对等连接（二）蓝牙技术的特点组网方式微微网是通过蓝牙技术以特定方式连接起来的微型网络，由独个主设备与独个从设备构成，即由一个主设备和最多七个从设备组成点对点的连接。散射网由在时空上相互重叠的多个微微网构成的更为复杂的网络结构。可以建立临时性的对等连接蓝牙系统采用了一种灵活的、无基站的组网方式。（二）蓝牙技术的特点微微网散射网可以建立临时性的对等连接蓝牙系统采用了一种灵活的、无基站的组网方式。蓝牙主设备蓝牙从设备7蓝牙从设备1蓝牙从设备5蓝牙从设备4蓝牙从设备3蓝牙从设备2蓝牙从设备6蓝牙市场需求不断扩大，供应商不断提供大量的蓝牙芯片与模块，使得蓝牙产品价格飞速下降。成本低（二）蓝牙技术的特点SIG公司为了推广蓝牙技术的使用，将蓝牙的技术标准完全公开，全世界范围内任何单位和个人开发的蓝牙产品，只要最终通过SIG公司的蓝牙产品兼容性测试，就可以将产品推向市场。接口标准开放ZigBee技术PART02ZigBee可以构建一个由多达数万个无线节点组成的无线传感器网络（WSN），每个节点类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，可实现相互间的通信。ZigBee主要应用在短距离范围之内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间。（一）ZigBee技术（二）ZigBee的设备类型（三）ZigBee的技术特点ZigBee低功耗高容量低速率成本低近距离工作频段灵活高安全短延时UWB技术PART03UWB通过基带脉冲作用于天线的方式发送数据。脉冲采用脉位调制（PulsePositionModulation，PPM）或二进制移相键控（BPSK）调制。UWB被允许在3.1～10.6GHz的波段内工作，主要应用在小范围、高分辨率、能够穿透墙壁、地面和身体的雷达和图像系统中。这种新技术适用于对数据传输速率要求非常高（大于100Mb/s）的局部区域网（LAN）或个人局域网（PAN）。（一）UWB技术（二）UWB的技术特点UWB系统结构的实现比较简单多径分辨能力强功耗低高速的数据传输工程简单造价便宜定位精确具有良好的共存性和保密性NFC技术PART04近场通信技术概述PART01近场通信技术一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输和交换数据。

近场指无线电波的临近电磁场。（一）近场通信技术概述（一）近场通信技术概述

NFC技术是在无线射频识别技术（RFID）和互连技术整合基础上发展而来的。可以用于设备的互连、服务搜寻以及移动商务等广泛的领域。（一）近场通信技术概述

NFC技术使用方式便捷，对消费者的巨大吸引力，目前正迅速成为世界各地运营商、手持设备制造商、信用卡公司和公共交通系统的首选技术。NFC技术的通信模式PART02（二）NFC技术的通信模式主动模式下，NFC设备要向其他设备发送数据时，发起设备和目标设备都需要产生自己的射频场，可以快速获取连接设置。发起设备指最先发起初始命令的设备，目标设备指应答一方，两者采用的是半双工通信技术，防止数据冲突。主动模式（二）NFC技术的通信模式被动模式下，发起设备提供整个通信的射频场，选择合适的传输速度。目标设备不必产生射频场，只需使用负载调制（LoadModulation）技术，以相同的速度将数据传回发起设备。移动设备通过采用被动模式进行通信，能够大幅降低功耗，并延长电池寿命。被动模式NFC技术的业务模式PART03（三）NFC技术的业务模式NFC手机可以模拟成为一张非接触卡，读写器通过读取手机采集数据，将数据传送到应用系统进行处理，模拟设备没电也可以工作。卡模拟模式主要应用于移动支付、公交乘车、门禁管制等。卡模拟模式(CardEmulationMode)（三）NFC技术的业务模式即非接触采集数据，NFC手机通过触碰NFC标签，读取标签中的内容，手机作为非接触式读写器，采集数据并发送到对应的应用进行处理。读卡器模式应用于海报、酒类防伪读取等。读卡器模式(Reader/WriterMode)（三）NFC技术的业务模式两个具备NFC功能的设备连接，可以实现数据近距离点对点的传输或交换。点对点模式应用于两台手机之间的数据传输等。点对点模式(P2PMode)NFC技术的特点PART04（四）NFC技术的特点安全性较二维码高近距离传输降低数据被非法截取的风险；芯片内有安全元件用于存储和处理敏感信息，防止未经授权的访