《物联网》课件-第三章物联网中的传输技术

目录4123UWB技术0其他短距离无线通信技术RFID技术5集群通信技术与卫星通信LTE/LTE-A与WiMax2.1LTE/LTE-A与WiMax2.1.1LTE/LTE-A11.LTE概述长期演进（LongTermEvolution,LTE）技术是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。LTE特征更低的OPEX和CAPEX支持不同带宽增强频谱效率增强小区覆盖峰值速率DL

100MbpsUL

50Mbps减少时延CP:100msUP:5ms2.1.1LTE/LTE-A22.LTE规范简介（1）物理层规范物理层周围的无线接口协议结构及物理层规范关系图物理层规范定义了LTE物理层的工作机制以及为上层提供的数据传输服务，包括物理层采用的基本技术，物理层信号和信道的设计方案，传输信道向物理信道的映射，信道编码方法以及基本的物理层过程。LTE接入网协议分为如图3个层次的结构。物理层处于其中的最下层，以传输信道为接口为MAC层提供数据传输的服务。传输信道定义为信息是如何在无线接口进行传输的以及带有何种特性。2.1.1LTE/LTE-A32.LTE规范简介（2）MAC层规范LTE协议架构（下行）MAC层功能：负荷选择优先级控制重传控制调制机制天线和资源分配逻辑信道通过承载的信息类型来定义，包括：控制信道业务信道逻辑信道、传输信道之间物理信道的映射2.1.1LTE/LTE-A43.LTE关键技术（1）MIMO技术MIMO的基本思想是将用户的数据流分成许多个并行的数据流，然后分别在每根天线上同时、同频进行发射，还要保持总的发射功率不变；在接收端利用多元天线阵列根据这些并行数据流的空间特性，将其分离出来，利用多用户解调技术，恢复出原始的发送数据。模式应用场景模式1兼容单天线的发射场景模式2获得分集增益以削弱信道衰落的影响模式3、4提高用户的峰值速率，模式3主要应用于高速场景模式5提高小区级吞吐量模式6、7提高接收信干噪比，增强小区的覆盖范围3GPPLTE协议TS36.213Release8定义的7种下行MIMO传输模式MIMO信道模型LTE系统中规定了下行MIMO的基本天线配置为2×2，最大可以支持4天线下行传输。其主要技术主要包括传输分集、空间复用和波束赋形。2.1.1LTE/LTE-A53.LTE关键技术（2）OFDM技术(a)传统的FDM频谱(b)OFDM频谱传统FDM与OFDM频谱效率对比

典型OFDM发射机结构优点抗多径衰落频谱效率高带宽扩展性强频域调度和自适应实现MIMO技术简单缺点峰均比高同步要求高2.1.1LTE/LTE-A6LTE-A是LTE的演进版本，其目的是为满足未来几年内无线通信市场的更高需求和更多应用，满足和超过IMT-Advanced的需求，同时还保持对LTE较好的后向兼容性。与LTE系统相比，LTE-A中主要增加了下述四种技术：载波聚合（CarrierAggregation，CA）无线中继（Relay）协同多点传输（CoordinatedMulti-PointTx&Rx，CoMP）上/下行多天线增强（EnhancedUL/DLMIMO）4.LTE-A2.1LTE/LTE-A与WiMax2.1.2WiMax技术71.WiMax概述全球互通微波存取（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess）是一项高速无线数据网络标准，主要用在城域网。先进的技术性能长距离下的高容量系统容量的可升级性开销和投资风险小提供无线形式的“最后一公里”宽带接入2.1.2WiMax技术81.WiMax概述WiMax基于802.16协议，主要提及两个标准：802.16d固定宽带无线接入标准802.16e支持移动特性的宽带无线接入标准2.1.2WiMax技术92.WiMax物理层规范IEEE802.16-2004针对不同频段的不同无线传播特性，在物理层共定义了5个子集，每个子集都有不同的技术，支持不同的传输环境。物理层类型使用频段基本特点WirelessMAN-SC10~66GHz采用单载波调制，视距传输，可选的信道带宽为20MHz、25MHz或28MHz，上行采用TDMA方式，双工方式可采用TDD和FDDWirelessMAN-SCa<11GHz的许可频段采用单载波调制，非视距传输，可选的信道带宽不小于1.25MHz，上行采用TDMA方式，双工方式可采用TDD和FDD，可选支持ASS(自适应天线系统)、ARQ、STC（空时编码）等WirelessMAN-OFDM<11GHz的许可频段采用256个子载波的OFDM调制方式，非视距传输，双工方式可采用FDD和TDD，可支持AAS、ARQ和STC等WirelessMAN-OFDMA<6GHzde的许可频段采用2048个子载波的OFDM调制技术，非视觉传输，信道带宽不小于1MHz，双工方式可采用FDD和TDD，可选支持ASS、ARQ、STC等WirelessHUMAN<11GHzde免许可频段可采用SCa或OFDMA调制方式，双工方式仅为TDD，必须支持DFS（动态频率选择），可选支持AAS、ARQ、STC和Mesh等2.1.2WiMax技术103.WiMax

MAC层规范WiMaxMAC层的主要任务是提供更高传输层和物理层之间的一个接口。MAC层上一层获取信息包，这些信息包称为MAC服务数据单元(SDU)，并将之封装成MAC协议数据单元（PDU）以便在空中传输。在WiMAX相关标准定义的MAC层的协议栈模型中，主要定义了数据控制控制平面，模型如图。WiMAXMAC层网络协议的数据/控制平面参考模型汇聚子层MAC公共子层PMP模式Mesh模式安全子层机密封装协议密钥管理协议2.1.2WiMax技术114.WiMax关键技术简介HARQ混合自动请求重传，是指接收方在解码失败的情况下，保存接收到的数据，并要求发送方重传数据，接收方将重传的数据和先前接收到的数据在解码之前进行组合。AMC自适应调制编码，根据信道的情况确定当前信道的容量，根据容量确定合适的编码调制方式等，以便最大限度的发送信息，实现比较高的速率。QoS机制在WiMAX技术中，MAC层定义了较为完整的QoS机制。MAC层针对每个连接可以分别设置不同的QoS参数，包括速率、时延等指标。睡眠模式IEEE802.16e标准为了适应移动通信系统的特点，增加了终端睡眠模式：Sleep模式和Idle模式。Sleep模式是移动终端在预先协商的指定周期内暂时中止服务基站服务的一种状态。在Idle模式下的移动终端只是在离散间隔周期性地接受下行广播数据。2.1.3LTE与WiMax对比12WiMAX3GPPLTE基本传输和多址技术OFDM(下行TDM，上行TDMA)或OFDMA下行OFDMA，上行SC-FDMA双工方式FDD、TDD、半双工FDDFDD、TDD、半双工FDD帧结构帧长2.5-20ms

，TDD模式下一帧分为一个上行子帧和一个下行子帧帧长

，分为10个子帧，长1.0ms，每个子帧分为两个时隙（FS2中包含3个特殊时隙）子载波间隔11.16kHz15kHz资源分配子信道大小为24或48个子载波，支持集中和分散分配基本资源块大小为12个子载波，下行支持集中和分散分配，上行只支持集中分配子帧/时隙结构每个子帧分成若干个突发每个时隙包含7或6个OFDM符号或SC-FDMA块CP长度OFDM符号长度的1/4、1/8、1/16或1/32常规CP，扩展CP调制方式及AMC（自适应调制与编码）BPSK、QPSK、16QAM、64QAM，支持AMCQPSK、16QAM、64QAM，单用户采用频域一致的AMC编码方式卷积+RS级联码、块Turbo码、卷积Turbo码、LDPC（低密度奇偶校验码）采用QPP交织器的Turbo卷积码多天线技术开环：空间复用、发射分集（空时码）、自适应天线系统；闭环：天线分组、选择，预编码，SDMA（空分多址）下行：预编码SU-MIMO、预编码MU-MIMO、波束赋形、发射分集；上行：MU-MIMO、天线选择频域调度通过子信道化技术实现以每个子帧为单位的动态调度HARQChase合并与增量冗余HARQ增量冗余HARQ，下行自适应HARQ，上行同步HARQ功率控制初始接入阶段采用开环，接入后主要采用闭环功控下行半静态功率分配，上行慢功控同步采用外部时钟保持网络同步，但短期内同步丢失仍可工作小区间同步或异步小区间干扰抑制基于跳频OFDMA的小区干扰平均化加扰、小区间干扰协调切换支持硬切换、宏分集切换和快速基站切换快速硬切，支持和其他RAT的切换目录4123UWB技术13其他短距离无线通信技术RFID技术5集群通信技术与卫星通信LTE/LTE-A与WiMax2.2集群通信技术与卫星通信2.2.1集群通信技术14什么叫集群“集群”在通信领域的一般定义：将少量的通信通道自动地分配给大量的通信用户。什么叫无线集群系统目前对无线集群系统的一般认识是：指从常规调度系统发展过来的、具有信道自动指配功能的无线调度系统。由于集群通信系统具备特有的调度功能、组呼功能和快速呼叫的特性，因此在专业通信领域发挥着巨大的作用，其主要应用对象包括：（1）对指挥调度功能要求较高的特殊部门和企业。如军队、公安、铁道部门等。（2）普通行业用户。如出租、物流行业等。1.技术概述2.2.1集群通信技术152.数字集群技术体制ITU推荐的数字集群技术体制：Project25－APCO，美国警用，频分多址（FDMA)TetraPOL－法国警用，频分多址（FDMA)EDACS－TIA，美国电信工业协会，频分多址（FDMA)IDRA－日本标准，时分多址（TDMA)iDEN－Motorola标准，北美商用，时分多址（TDMA)TETRA－ETSI，欧洲电信标准委员会，时分多址（TDMA)FHMA－以色列标准，码分多址（CDMA)我国的数字集群技术体制信息和工业化部（MII）推荐2000年公布实施国家电子行业标准（SJ/T11228－2000），我国采用的数字集群移动通信系统体制是：TETRAiDENGoTAGT800国家公安部推荐的数字集群技术体制：TETRA(GA-T444-2003，2003年发布)PDT2.2.1集群通信技术163.DMR系统2004年欧洲电信标准协议(ETSI)提出新型数字专用无线通信系统DMR（DigitalMobileRadio）系统。DMR专用无线通信系统作为国际ETSI组织正在完善的最新数字专用通信标准，相对于已经成熟的TETRA与APC025两大数字标准，具有产品成本低、技术简单的优点。与传统的FM和窄带FM相比，DMR可以提供更高的信道容量和频谱效率。a.协议结构空中接口物理层——处理发送和接收的物理突发和比特序列的组成。空中接口数据链路层——处理逻辑连接和对上层隐藏物理媒介空中接口的呼叫控制层——DMR所支持的服务和功能的实体2.2.1集群通信技术173.DMR系统b.DMR的TDMA结构DMR协议中采用的是基于两时隙的TDMA结构：一般的突发结构包含2个108比特的负载域和一个48比特的同步或者信令域。每个突发总长30ms，但264比特只占了27.5ms，其中216比特负载能够携带了60ms的压缩语音信息。2.2.1集群通信技术183.DMR系统c.帧同步帧同步序列是一组特殊的比特序列用来标记一个TDMA突发中心的位置。接收方可能会用一个匹配滤波器来完成初步的同步，利用一个匹配相关器的输出来初始化符号恢复参数，从而补偿频率和错误偏差，同时决定突发的中心。一旦接收方和一个信道同步上，它可能会用模式匹配来检测同步序列的存在，从而核实信道依然存在和判定同步序列的类型来识别突发的内容。入站同步定时出站同步定时2.2.1集群通信技术193.DMR系统d.公共广播信道公共广播信道在出站突发间被定义，它用来信道管理（成帧和接入）和低速信令。作用一、指明入站信道的作用。作用二、指明入站和出站突发的信道编号。作用三、携带额外的低速信令。入站同步定时2.2.1集群通信技术203.DMR系统e.基本信道类型含CACH的业务信道。含保护时间的业务信道。双向信道。2.2集群通信技术与卫星通信2.2.2卫星通信21卫星通信，指的是地球上的无线电通信站利用卫星作为中继站转发或反射无线电波，在两个或者多个地球站之间进行通信。无源卫星通信试验1954,利用月球进行无线电反射实验。1956，在华盛顿和夏威夷之间建立通信业务有源卫星通信试验低轨道迟延式中、高轨道同步轨道阶段一（1965-1973）同步卫星提供全球电视、电话、传真等商业服务。阶段二（1973-1982）卫星通信提供基本数据业务，并提供移动卫星业务阶段三（1982-1990）卫星通信应用于专用商业网，并出现卫星直播业务阶段四（1990至今）多种卫星通信系统广泛应用。卫星通信实验阶段（1954-1964）卫星通信实用与提高阶段（1965至今）1.概述222.2.2卫星通信2.系统分类按多址方式FDMATDMACDMASDMA混合多址按卫星所用频段特高频超高频极高频激光按卫星运动状态按基带信号体制同步运动数字模拟按通信范围全球国际国内区域按业务固定业务移动业务广播业务科学实验微波频段频段范围/GHz微波频段频段范围/GHz微波频段频段范围/GHzL1~2K18~26E60~90S2~4Ka26~40W75~110C4~8Q33~50D110~170X8~12U40~60G140~220Ku12~18V50~75Y220~235卫星通信使用的频段主要是C与Ku频段。美国、加拿大、日本以及欧洲一些国家就已开始进行Ka频段的开发工作。在Ka频段开发完成后，部分技术先进的国家开始向更高频段，例如Q、V频段发展。3.系统使用频段232.2.2卫星通信4.系统组成及特点空间段地面段天线馈线设备发射设备接收设备覆盖范围广通信距离远道质量高信通信电路灵活通信方式多样具有多址连接能力与地面通信相比：信号传播延迟大卫星功率受限需要先进的空间电子技术优点缺点242.2.2卫星通信4.系统基本参数天线增益定向天线辐射时接收到的最大功率与无方向性天线辐射时接收到的功率的比值，单位为dB或dBi。EIRP（等效全向辐射功率）EIRP在卫星通信中常常用来代表地球站或通信卫星发射系统的发射能力。传输损耗电磁波在卫星通信的链路中传输时，需要考虑自由空间传输损耗、大气损耗、天线跟踪误差和极化方向误差所引起的损耗等。噪声功率在卫星通信中，噪声来源于三个方面，即热噪声、互调噪声以及其他噪声（交叉极化噪声，邻近星、站的干扰等）。G/T值通常情况下，我们把接收天线增益与接收系统总等效噪声温度比G/T的分贝值，定义为接收系统品质因数或性能因数。品质因数是衡量卫星或地球站接收状态时的基本特性参数。目录4123UWB技术25其他短距离无线通信技术RFID技术5集群通信技术与卫星通信LTE/LTE-A与WiMax短距离无线通信技术能够满足通信双方以无线方式传输信息，通信距离限制在较短的范围内（一般在几十米或100米或200 米之内），发射功率较低（一般小于100 mW），可以自由地连接各种电子电气设备、计算机外部设备等，实现信息共享和多业务的无线传输技术，都可以称为短距离无线通信。包括：超宽带（UltraWideBand，UWB）无线射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID）近场通信（NearFieldCommunication，NFC）WifiZigBee蓝牙特点：低成本、低功耗、对等通信262.3UWB技术2.3.1UWB技术简介27超宽带（UltraWideBand，UWB）技术也可称为脉冲无线电技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。传统的超宽带信号采用冲激无线电（ImpulseRadio，IR）形式，历史上UWB也被称为冲击雷达、基带脉冲、无载波技术等。UWB信号具有极宽的带宽和很低的功率谱密度。其特性如下：UWB特征共享频谱能力高短距离内高速传输低截获抗干扰保密好强穿透定位准多径分辨能力高低成本低功耗2.3UWB技术2.3.2UWB物理层规范28两大方案：多载波正交频率复用方案（MB-OFDM）直接序列UWB方案（DS-UWB）1.DS-UWB物理草案（单位：GHz）低频段高频段频谱范围3.1～5.155.825～10.6中心频率4.18.2带宽1.3682.736为避免干扰，DS-UWB没有使用高、低两个频段之间的频率。DS-UWB使用冲击脉冲信号作为信息的载体，实际发射时脉冲成型采用根升余弦低通滤波器（α=0.5）。低带本振为4.104GHz，高带本振为8.208GHz。采用BPSK或QPSK调制，发射功率为-9.89dBm。（1）频带划分及信号发射DS-UWB双频段示意图2.3.2UWB物理层规范291.DS-UWB物理草案在DS-UWB组网应用中，不同的微微网（PicoNet）利用了不同的MBOK码集（M-rayBiorthogonalKeying，M元双正交键控）来实现码分多址（CDMA）。（2）信道划分（3）物理帧结构帧结构如上图所示。采用的符号速率为57Msps，码片速率为1368Mbps。前导、物理头、MAC头和头校验序列均采用57Mbps的传输速率，帧体和帧校验序列根据实际的传输数据速率要求选择57Mbps，75Mbps，100Mbps，114Mbps，200Mbps和400Mbps的传输速率。DS-CDMA物理层帧结构2.3.2UWB物理层规范302.WiMedia联盟物理层标准OFDM-UWB将UWB的可用带宽3.1-10.6GHZ，划分成14个频段、5个频段组。每个频段的带宽均为528MHz。每个子频带使用的128个子载波分为110个数据传输用子载波（100个数据子载波和10个保护子载波）、12个导频子载波用于相干检测、时域和频域扩展，以及6个空子载波。（1）频带划分（2）信道划分编码后数据采用时频编码的方式（TFC）传输，并定义了3种时频编码。标准提供对频谱和传输信号的控制，使得PHY适合一系列规范和频谱共存方案。在一个微微网中，不同的用户设备采用TDMA来进行信道划分。时频交织示意图2.3.2UWB物理层规范312.WiMedia联盟物理层标准OFDM-UWB符号的合成方法同传统的OFDM系统类似，只是子载波间隔、循环前缀、符号长度等具体的参数有较大区别。子载波的信号可通过128点的IFFT/FFT产生。使用了编码速率分别为1/3，1/2，5/8和3/4的卷积码作为前向纠错编码，并以此调节系统速率。（3）发射信号MB-OFDMUWB系统的发射机结构2.3.2UWB物理层规范322.WiMedia联盟物理层标准ECMA标准定义物理层包含了以下3个功能实体：PLCP子层PMD子层物理层管理单元（PLME，PHYLayerManagementEntity）（4）物理层帧结构PPDU的结构2.3.3UWBMAC层规范331.IEEE802.15.3aMAC层标准IEEE802.15.3MAC协议是针对微微网通信环境的多媒体访问控制协议。微微网的基本组成元素是设备（DEV）,其中有一个DEV充当微微网协调器PNC（PiconetCoordinator）。PNC以信标（Beacon）的形式为微微网提供基本的定时功能,它完成了微微网的全部控制功能，包括服务质量请求、功率节省和访问控制等。（1）微微网组网概述802.15.3微微网的组成802.15.3组网的简要框图2.3.3UWBMAC层规范341.IEEE802.15.3aMAC层标准802.15.3基于超帧来实现定时，其结构如图，由三部分组成：（2）超帧802.15.3MAC超帧结构信标（Beacon），用于设定时间分配和交互管理信息；竞争访问周期CAP（ContentionAccessPeriod），用于交互命令和异步数据；信道时间分配周期CTAP（ChannelTimeAllocationPeriod），包括一般数据信道时间分配CTA和管理信道时间分配MCTA（ManagementCTA）组成。2.3.3UWBMAC层规范351.IEEE802.15.3aMAC层标准没有确认（No-ACK）策略。立即确认（Imm-ACK）策略。延迟确认（Dly-ACK）策略。（3）数据通信标准提供了以下三种功率节省技术：PSPS模式——DEV可以在PNC定义的期间内睡眠。DSPS模式——使一组DEV在多个超帧期间睡眠，并在同一超帧期间醒来。ASP模式——允许DEV为扩展的周期保存能量，直到选择侦听信标为止。（4）功率控制2.3.3UWBMAC层规范362.WiMediaMAC层标准ECMA-368MAC没有设定PNC来管理资源和时间，是一种完全分布式的MAC协议，设备之间通过相互协作来维护网络的正常工作。ECMA-368MAC中，每个设备都要发送自己的信标宣布其存在，并通过监测其它设备的信标以得知它们的存在和动作。这是ECMA-368MAC独有的特性，也是最基本最重要的机制。（1）网络结构WiMediaMAC中的超帧组成（2）超帧超帧长为65.536ms，分为256份长256μs的MAS（MediumAccessSlots）。一个超帧由两部分构成：信标期（BP）和数据传输期（DTP）。2.3.3UWBMAC层规范372.WiMediaMAC层标准因为分布式架构没有全局BP，所以每个设备都可发起自己的BP，为避免相邻的设备有重叠的BP，在发起一个新的BP前，设备应在邻近的信道中扫描信标。由于设备的移动性，存在两个用不同BPST的信标群进入彼此的作用范围内的可能。由此造成的信标冲突，其解决办法是合并两个不同BPST的BP为一个BPST。（3）信标机制两个信标期的合并过程2.3.3UWBMAC层规范382.WiMediaMAC层标准ECMA-368MAC在数据传输期提供了两种媒体访问控制协议，分别提供了同步和异步的数据通信服务。同步服务由DRP支持，DRP允许以一种完全分布式的方式处理带宽预留。异步服务由PCA协议支持。（4）数据传输期的媒体访问控制协议WiMediaMAC中的超帧组成没有确认（No-ACK）策略。立即确认（Imm-ACK）策略。阻塞确认（BACK）策略。（5）数据通信2.3.4UWB的应用2.3UWB技术39（1）通信（2）雷达/监视（3）定位智能数字家庭网络公路信息服务系统无线USB或无线1394的物理层标准军事应用UWB技术目录4123UWB技术40其他短距离无线通信技术RFID技术5集群通信技术与卫星通信LTE/LTE-A与WiMax2.4RFID技术2.4.1RFID技术简介41无线射频识别（RadioFrequencyIDentification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种非接触式自动识别通信技术。RFID系统模型EPCGlobalRFID体系框架是RFID应用系统的一种抽象模型，它包括三种主要活动：EPC物理对象交换、EPC基础设施和EPC数据交换。EPCGlobalRFID体系框架主要由3个实体单元组成：RFID标签（tag）、RFID标签读写器（Reader）及后端数据库（BackendDatabase）。2.4RFID技术2.4.1RFID技术简介42RFID的优势及特点主要表现在：快速扫描体积小、形状多样抗污染能力和耐久性可重复使用穿透性好数据的记忆容量大安全性RFID场馆票据防伪系统结构示意图RFID的应用领域非常广泛，包括：交通运输、市场流通、物流领域、信息、食品、医疗卫生、商品防伪、金融、养老、残疾事业、教育文化、劳动就业、智能家电、犯罪监视等。2.4RFID技术2.4.2RFID物理层规范43在EPCGlobal系统中，EPC编码是存储在电子标签中的唯一信息。EPC编码具有一个特殊的形式和结构以便于实现标识的唯一性、数据的管理和作为信息的参考。EPC码由以下四段组成：版本号——标识该EPC编码所对应的版本号；域名管理——描述与此EPC编码相关的生产厂商的信息；对象分类——记录产品精确类型的信息；序列号——唯一标识物品。频段穿透能力优缺点125~134KHz（低频）能穿透大部分物体，作用距离45cm。优点：技术简单，可靠成；缺点：通信速率低，工作距离短，天线尺寸大。13.553~13.567MHz（高频）勉强能穿透金属和液体，作用距离1~3m。优点：有较高的通信速度和较长的工作距离；缺点：距离不够远，天线尺寸大，受金属材料等的影响较大。400~1000MHz（超高频）穿透能力较弱，作用距离3~9m。优点：工作距离长，天线尺寸小，可定向识别；缺点：对人体有伤害，发射功率受限制，受某些材料影响较大。2.45GHz（微波）穿透能力最弱，作用距离3m。优点：具有更高的带宽和通信速率，更长的工作距离和更小的天线尺寸；缺点：共享此频段的产品比较多，易受干扰，技术相对复杂，对人体有伤害，发射功率受限制。RFID工作频段特性2.4RFID技术2.4.3RFID

MAC层规范44空中接口协议（标签协议）读写器数据协议低层读写器协议读写器管理协议应用层事件标准EPCIS捕获接口协议EPCIS询问接口协议EPCIS发现接口协议标签数据转换协议用户验证接口协议物理标记语言PML标签协议是指读写器和标签之间在空中接口交换消息的协议。它定义读写器与标签之间进行对话的消息的语义和结构。读写器与标签的通信可分为两大类：标签先说（TTF）读写器先说（RTF）标签数据显示的布局CRC——验证数据块是否完好；EPC——有一个通用管理号码和一个对象类别用于对象名服务（ONS），EPC读写器是根据标签的EPC编码来表示出标签数据的；Password——用于“灭活”标签。2.4RFID技术2.4.4NFC技术45NFC（NearFieldCommunication）是在非接触式射频识别技术(RFID)与互连技术的融合的基础上演变而来的近距离无线通讯技术。它利用13.56MHz频率的电波，让移动设备、消费类电子产品等和智能控件工具间进行20cm内的无线通信。在技术上，NFC同RFID一样，信息都是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递。相比与其它近距离通信技术，NFC的特点体现在：距离近、能耗低、安全性高现有非接触智能卡技术兼容传输速率较低处理速度快具有主被动通信模式切换功能1.NFC概述2.4.4NFC技术462.NFC应用模式NFC采用了双向的识别和连接，NFC手机具有三种功能模式：NFC手机作为识读设备（读写器模式）、NFC手机作为被读设备（卡模拟模式）、NFC手机之间的点对点通信应用（点对点模式）。读写器模式卡模拟模式点对点模式2.4.4NFC技术473.NFC通信模式NFC的工作模式有两种：主动模式和被动模式。在主动模式下，当设备要向另一台设备发送数据时，双方都必须产生自己的射频场。发起设备和目标设备都要发出射频场以激活通信。此为点对点网络通信的标准模式，能获得非常快速的连接设置。NFC主动工作模式2.4.4NFC技术483.NFC通信模式在被动模式下，目标是被动设备。它从发起者传输的磁场中获得工作能量，接着通过调制磁场将数据传输给发起者（后扫描调制，AM的一种）。移动设备主要采用这种模式操作，以大幅降低功耗，延长电池寿命。NFC被动工作模式在一个具体应用会话过程中，NFC设备可在发起设备和目标设备之间转换自己的角色。所以，电池电量较低的设备可以要求采用被动模式传输并充当目标设备，而非发起设备。但在一对NFC通信设备中，至少有一方是主动的发起设备。2.4.4NFC技术494.NFC技术应用NFC用于智能媒体NFC用于付款和购票等NFC用于电子票证NFC用于连接和作为无线启动设备NFC应用类型接触、完成接触、确认接触、连接接触、探索目录4123UWB技术50其他短距离无线通信技术RFID技术5集群通信技术与卫星通信LTE/LTE-A与WiMax2.5其他短距离无线通信技术2.5.1WiFi51Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备（如PD