浅谈三种近场通信的特点和未来发展趋势

目录

一、蓝牙

1.蓝牙的简要介绍

2.蓝牙的技术特点

3.蓝牙技术未来的应用场景预测与分析

二、WiFi

1.WiFi的简要介绍

2.WiFi的技术特点

3.WiFi技术未来的应用场景预测与分析

三、NFC

1.NFC的简要介绍

2.NFC的技术特点

3.NCF技术未来应用场景预测与分析

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一、蓝牙

1.蓝牙的简要介绍

蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术，利用蓝牙技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动手机等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与互联网之间的通信，从而使这些现代通信设备与互联网之间的数据传输变得更加迅速高效。也就是说，蓝牙技术使手机和电脑设备，不必借助有线电缆就能联网，并且能够实现无线上网，还可将各种家电产品、消费电子产品和车用电子设备等信息家电连接起来，组成个域网 (WPAN)

蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的无线电空中接口（Radio Air Interface），将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种3C设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。简单的说，蓝牙技术是一种利用低功率无线电在各种3C设备间彼此传输数据的技术。蓝牙工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段，使用IEEE802.15协议。作为一种新兴的短距离无线通信技术，正有力地推动着低速率无线个人区域网络的发展。

2.蓝牙的技术特点

工作频段：2.4GHz的工科医（ISM）频段，无需申请许可证。

传输速率：1Mb/s

调试方式：BT=0.5的GFSK调制，调制指数为0.28-0.35。

采用跳频技术：跳频速率为1600跳/秒，在建链时（包括寻呼和查询）提高为3200跳/秒。蓝牙通过快跳频和短分组技术减少同频干扰，保证传输的可靠性。

语音调制方式：连续可变斜率增量调制，抗衰落性强，即使误码率达到4%，话音质量也可接受。

支持电路交换和分组交换业务：蓝牙支持实时的同步定向联接（SCO链路）和非实时的异步不定向联接（ACL链路），前者主要传送语音等实时性强的信息，后者以数据包为主。语音和数据可以单独或同时传输。蓝牙支持一个异步数据通道，或三个并发的同步话音通道，或同时传送异步数据和同步话音的通道。每个话音通道支持64kbps的同步话音；异步通道支持723.2/57.6kbps的非对称双工通信或433.9kbps的对称全双工通信。

支持点对点及点对多点通信：蓝牙设备按特定方式可组成两种网络：微微网和分布式网络，其中微微网的建立由两台设备的连接开始，最多可由八台设备组成。在一个微微网中，只有一台为主设备，其它均为从设备，不同的主从设备对可以采用不同的链接方式，在一次通信中，链接方式也可以任意改变。几个相互独立的微微网以特定方式链接在一起便构成了分布式网络。所有的蓝牙设备都是对等的，所以在蓝牙中没有基站的概念。

工作距离：蓝牙设备分为三个功率等级，分别是：100mW（20dBm）、2.5mW（4dBm）和1mW（0dBm），相应的有效工作范围为：100米、10米和1米。

3.蓝牙技术未来的应用场景预测与分析

蓝牙的定位一个方面的趋势在智能家居的使用上。这样的暴升源于网格（mesh）技能在智能家居中的使用，这个技能由CSR技能提出，并源于免费授权给其他蓝牙客户，它改变了传统蓝牙的组网方法，以播送方式组成网格，弥补了传统蓝牙不能组成大规模网络的短板。CSR全球规范研究院Robin Heydon在其发言中就剖析过这种网格技能的的优势。他指出，这个技能不光拓展了蓝牙的使用场景，更增强了曾被人诟病的穿墙才能。他认为，蓝牙定位技能在未来将全面渗透到咱们生活的方方面面---从户外一直延伸到家庭的各种使用。他粗略统计了一下，仅在家庭内容，就或许用到87个蓝牙设备，如门窗、车库、厨房报警、洗碗台、地漏（如有异物堵塞则能够报警）、餐桌、桌椅、卧室、阳台等等。这些使用或许是与穿戴产品或许与智能照明结合，或许与家庭安防结合，蓝牙器件与各类传感技能结合，经过网格技能组成一个巨大的网络，把你罩在一个智能的国际中。

带有处理才能的蓝牙芯片与传感器结合。为了更好的完成智能化，未来蓝牙定位芯片将和传感器进行深度融合，最有或许的是厂商会提供SIP封装方式的蓝牙芯片组，例如在这次展会上，来自法国的Insight SIP就展现了 将蓝牙和加速度计陀螺仪等传感器封装在一起的模块，这家公司号称在RF规划方面有专长，所以使用封装技能把射频部分也封装进去。

蓝牙Beacon技能推翻零售模式。在这次大会上，印象深刻的是CSR、Nordic、Dialog等公司都展现了依据Beacon技能的定位计划。依据蓝牙的Beacon定位技能精度高，成本低将推翻未来的零售模式，他举例说未来当你走入一家零售商铺时，Beacons定位技能能够对你精准定位当你走到外套橱窗时，手时机弹出相关的促销信息，甚至会依据你以往的收购大数据来推荐衣服。当然，蓝牙技能还能够完成移动付出。CSR高档产品营销司理David James在现场为我粉饰了CSR beacon计划，这个计划的精度很高，仅3米间隔就能够感知出改变。能够用于室内零售的智能化。

二、WiFi

1.WiFi的简要介绍

Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线保真技术)即IEEE 802．11协议，它是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi实质上是一种商业认证，同时也是一种无线联网技术，与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。同蓝牙技术相比，它具备更高的传输速率，更远的传播距离，已经广泛应用于笔记本、手机、汽车等广大领域中。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系，但因为WIFI 主要采用802.11b协议，因此人们逐渐习惯用WIFI来称呼802.11b协议。从包含关系上来说，WIFI是WLAN的一个标准，WIFI包含于WLAN中，属于采用WLAN协议中的一项新技术。

2.WiFi的技术特点

无线电波覆盖范围广：基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有15 m，而Wi-Fi的半径可达300m，适合办公室及单位楼层内部使用。

组网简便：无线局域网的组建在硬件设备上的要求与有线相比，更加简洁方便，而且目前支持无线局域网的设备已经在市场上得到了广泛的普及，不同品牌的接入点AP以及客户网络接口之间在基本的服务层面上都是可以实现互操作的。WIAN的规划可以随着用户的增加而逐步扩展，在初期根据用户的需要布置少量的点。当用户数量增加时，只需再增加几个AP设备，而不需要重新布线。而全球统一的WIFI标准使其与蜂窝载波技术不同，同一个WIFI用户可以在世界各个国家使用无线局域网服务。

业务可集成性：由于WIFI技术在结构上与以太网完全一致，所以能够将WLAN集成到已有的宽带网络中，也能将已有的宽带业务应用到WLAN中。这样，就可以利用已有的宽带有线接入资源，迅速地部署WIAN网络，形成无缝覆盖。

完全开放的频率使用段 ：无线局域网使用的ISM是全球开放的频率使用段，使得用户端无需任何许可就可以自由使用该频段上的服务。

速度快，可靠性高：802.11b的无线网络规范即是IEEE 802.11网络规范变种。最高带宽11Mbps，在信号有干扰或者比较弱的情况之下，带宽可以调整到1Mbps、5.5Mbps及2Mbps，带宽自动调整，有效保障网络的可靠性和稳定性。

3.WiFi技术未来的应用场景预测与分析

WiFi6作为下一代WiFi，除了提供更高的速度和更大的容量、更低的延迟以及更加精细化的流量管理以外，WiFi 6还将拥有更高的频谱效率、更大的覆盖范围、更节能的接入终端功耗需求、更高的可靠性和安全性，以及对流量消耗型和时延敏感型应用的接入能力，它将大幅扩展WiFi网络的应用范围和场景，从企业办公网络扩展到企业生产网络。

相比WiFi4、WiFi5等历代WiFi技术标准，WiFi6在带宽、网络速率、网络时延、功耗等方面实现提升，从而进一步拓展WiFi技术应用场景。从WiFi技术的应用发展情况分析，第一阶段以手机、平板电脑、笔记本电脑等消费级电子终端为驱动，第二阶段以智能家居、智慧城市等物联网应用为驱动，第三阶段以虚拟现实、超高清视频应用等新一代高速率应用为驱动，而在WiFi 6技术标准发展推动下，WiFi技术向第三阶段迈进的步伐日益加快。

三、NFC

1.NFC的简要介绍

NFC ,近距离无线通信技术。采用触控式方式简单方便地交换信息、访问服务。 
NFC又称近距离无线通信，是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（在十厘米内）交换数据。这个技术由免接触式射频识别（RFID）演变而来，并向下兼容RFID，最早由Sony和Philips各自开发成功，主要用于手机等手持设备中提供M2M(Machine to Machine)的通信。由于近场通讯具有天然的安全性，因此，NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。同时，NFC也因为其相比于其他无线通讯技术较好的安全性被中国物联网校企联盟比作机器之间的“安全对话”。

2.NFC的技术特点

与RFID一样，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递。NFC通过备之间进行非接触式点对点数据传输（在十厘米内）交换数据。该模式和红外线差不多，可用于数据交换，只是传输距离较短，传输创建速度较快，传输速度也快些，并且功耗低。同时NFC具有以下技术特点。

（1）在13.65MHZ频率运行距离在20公分内。

（2）传输速度可分为106KBITS\SEC、212KBITE/SEC、424KBITS/SEC。

（3）运行可分主动与被动模式；主动模式需要使用电池，还需要独立发射模组；被动模式不需要使用电池，但是无法独立发射讯号。

（4）成为ISO/IECIS118092国家标准、ETSITS102190标准、EMCA-340标准。

3.NCF技术未来应用场景预测与分析

NFC非接触式支付技术具有很强的开创性。①从技术角度，这是第1次整合RF(射频)通信技术与安全芯片。②为用户带来了一种非接触的支付体验。③银行卡可以有新的外观尺寸——因为模块更小，更容易集成到尺寸更小的产品中，诸如智能手环、智能手表。④指纹识别在智能手机中的应用非常广泛，使银行卡可以为用户带来更高的支付安全性和更好的支付体验。

现在对NFC最大的限制就是成本问题，这倒不是说NFC芯片太贵，而是支持NFC的设备和场景实在是太少了。比如现在大家已经非常习惯移动支付，甚至大街上的小贩都有支付宝和微信的二维码，它们简单打印一下就能使用，成本非常的低。如果把这个场景换成NFC支付呢？那么这些商贩都需要至少买一部POS机，这成本可就太高了。如果NFC想要做到和移动支付一样普及，那么大量的B端设备就不能少，这就涉及到成本问题了，否则商家根本没有兴趣帮助推广。不过随着5G到来，万物互联已经成为了未来的发展趋势，再加上近一段时间大火的数字货币这很可能带来NFC技术的众多革命。只要能把成本降下来，NFC肯定也有普及的一天。

现在比较普及的二维码技术应用也比较广泛，它的成本低，只要你拥有一部智能手机就可以从二维码中读取相关信息，缺点是它只能单向读取信息而且读取速度慢，另外它需要扫描者进行精准扫描，并且它对阅读器的位置要求很高，所以在人流密集的地方使用效果不好，扫描二维码就需要花费很长时间。而NFC技术读取速度快，对读取位置要求低，同时也适合人流多的地方，而且它不仅可以读取，还可以实现双向的信息交互。

NFC相比其它连接技术有诸多优点，简化和加快了连接速度省去了配对的时间、被动式NFC标签价格低廉、在传输数据时无需电池，只要有被动式NFC标签，即可接收数据，另外方便、简捷、实用、应用广泛也促就了NFC的发展。当然NFC并非完美无睱，由于它要求两个设备之间间隔的距离短，所以在短期内不会取代蓝牙或WiFi，而且该技术尚处于早期阶段，很难判断理想的触碰位置;不同的公司将NFC整合在自己的系统中，限制了能够进行协作的设备范围，所以限制了消费者产品的使用范围;再有一点是当手机丢失后，这些功能仍可使用，也存在一定的安全隐患。

我们无法想象未来的NFC世界，那时或许真的用到了那名话，只有我们想不到的没有NFC做不到的。经过以上的分析，NFC技术已经在国内和国外某些领域崭露头角并且发挥着不可替代的作用，虽然在国内NFC技术的发展受到了一些因素的制约，还面临着很多要解决的问题，但我相信NFC技术的时代即将到来，它是一个大的发展趋势，在不久的将来，NFC时代必将如潮水一般，来势汹汹，势不可挡。