【科普文】7大物联网近距离无线通信技术

　　近距离无线通信技术是局域物联网的组网技术，不同的物联网需要不同的组网技术，不同的组网技术也决定了上层物联网的能力。

　　物联网近距离无线通信技术-Wi-Fi

　　Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备（如Pad、手机）等终端以无线方式互相连接的技术，事实上它是一个高频无线电信号。无线保真是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列协议的局域网就称为无线保真。甚至把无线保真等同于无线网际网路（Wi-Fi是WLAN的重要组成部分）。

　　Wi-Fi商用化最多的地方是室内为主，并且网络形态是一对多的拓扑结构。

　　物联网近距离无线通信技术-ZigBee

　　ZigBee是基于IEEE 802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的、低功耗的近距离无线组网通信技术。

　　ZigBee的组网拓扑结构有3种：星型、Mesh、簇状树形。通过下面图示可以很容易理解。

　　市场上的各类ZigBee芯片或模块大部分是各类功能都具备，只是组网时定义其功能为ZigBee网络种哪种节点类型。

　　物联网近距离无线通信技术-蓝牙

　　蓝牙：是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换（使用2.4～2.485 GHz的ISM波段的UHF无线电波）。

　　蓝牙设备之间通常以两个设备单向通信为主。

　　物联网近距离无线通信技术-iBeacon

　　iBeacon是苹果公司2013年9月发布的移动设备用OS（iOS7）上配备的新功能。其工作方式是，配备有低功耗蓝牙（BLE）通信功能的设备使用BLE技术向周围发送自己特有的ID，接收到该ID的应用软件会根据该ID采取一些行动。比如，在店铺力设置iBeacon通信模块的话，便可让iPhone和iPad上运行一些资讯告知服务器，或者由服务器向顾客发送折扣券及进店积分。此外，还可以在家电发生故障或停止工作时使用iBeacon向应用软件发送资讯。

　　iBeacon使用的是BLE技术，具体而言，利用的是BLE中名为“通告帧”（Advertising）的广播帧。通告帧是定期发送的帧，只要是支持BLE的设备就可以接收到。

　　就拓扑结构而言，它是一种广播方式，只有带有了距离检测的能力。

　　物联网近距离无线通信技术-NFC

　　NFC近场通信是一种短距高频的无线电技术，子啊13.56 MHz频率运行于20cm距离内。是由非接触式RFID及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。

　　NFC拓扑结构通常用于安全快速的数据觉患上，有卡模式和点对点模式。因此为一对一的拓扑结构。

　　物联网近距离无线通信技术-RFID

　　RFID技术又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频识别系统是最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100ms。

　　RFID读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如图书馆、门禁系统、食品安全溯源等。

　　RFID通常被用来物体识别，但本文的观点是贴有RFID标记的物体若无主动通信能力，不能作为物联网终端设备，这种情况下物联网终端设备应该是RFID读写器或者有源RFID设备。大多数情况下RFID的拓扑结构为一对多方式。

　　物联网近距离无线通信技术-IrDA

　　初始的IrDA（Infrared Data Association，红外数据组织）1.0标准制订了一个串行、半双工的同步系统，传输速率为2 400 bit/s～115 200 bit/s，传输范围1m，传输半角度为15°～30°。最近IrDA扩展了其物联层规格使数据传输率提升到4 Mbit/s。

　　红外数据传输通常为单向的数据传输拓扑结构。