移动开发作业五 近场通信技术分析与未来应用场景预测

一、三种近场通信技术的特点

1.1 WIFI

​ 创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。WiFi(Wireless Fidelity，无线保真技术)即IEEE 802．11协议，是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接人的无线电信号。规定了无线局域网的基本网络结构和基本传输介质，规范了物理层(PHY)和介质访问层(MAC)的特性。物理层采用红外。DSSS(直接序列扩频)或FSSS(调频扩频)技术。1999年又增加了IEEE 802．11a和IEEE 802．11g标准。其传输速率最高可达54 Mb／s。能够广泛支持数据、图像、语音和多媒体等业务。速率最高功耗和成本更高通讯距离远，适合楼宇、家庭。传输距离在100-300M，速率可达300Mbps，功耗10-50mA。 需要建立连接。 WiFi的速率还在不断提升，理论传输率虽达Gbit/s的境界，但实际能分配到的带宽达不到。
连接方式：单点对多点
速度：快
功耗：中低
使用距离：小于等于10-1000m
应用场景：智能家居，无人机控制等

1.2 Bluetooth

​ 一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。蓝牙(Bluetooth)技术致力于在10m的空间内使所有支持该技术的移动或非移动设备可以方便地建立网络联系、进行话音和数据通信。是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，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近距无线接口，其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段，提供1Mbps 的传输速率和10m的传输距离。缺点：芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。适合于近距离的文件传输 ，蓝牙5.0， 速率更高 断点恢复时间更短
连接方式：单点对多点
速度：中
功耗：低
使用距离：小于等于10m
应用场景：蓝牙耳机、音响；无线鼠标等

1.3 NFC

​ 一种新兴的技术，使用了NFC技术的设备（例如移动电话）可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是一种短距离的高频无线通信技术。近场通信（Near Field Communication，简称NFC），使用了NFC技术的设备（例如移动电话）可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是由非接触式射频识别（RFID）及互连互通技术整合演变而来的，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能。是由Philips、NOKIA和Sony主推的一种类似于RFID(非接触式射频识别)的短距离无线通信技术标准。和RFID不同，NFC采用了双向的识别和连接。在20cm距离内工作于13.56MHz频率范围。NFC最初仅仅是遥控识别和网络技术的合并，但现在已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络，为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi设备提供一个“虚拟连接”，使电子设备可以在短距离范围进行通讯。NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚，不用再听到各种电子杂音。
连接方式：点对点
速度：慢
功耗：很低
使用距离：小于等于0.02m
应用场景：门禁，信用卡等

二、未来近场通信技术应用场景的预测与分析

2.1 WIFI

​ 主要应用在SOHO、家庭无线网络以及不便安装电缆的建筑物或场所，例如机场、酒店、商场等公共热点场所，可以节省大量铺设电缆所需花费的资金。　WiFi的传输速度很快，最高可达54Mb／s，符合个人和社会信息化的需求。在网络覆盖范围内，允许用户在任何时间、任何地点访问网络，随时随地享受诸如网上证券、视频点播(VOD)、远程教育、远程医疗、视频会议、网络游戏等一系列宽带信息增值服务。并实现移动办公。WiFi应用现在已经非常普遍，支持WiFi的电子产品越来越多，像手机、MP4、电脑等，基本上已经成为了主流标准配置。相比WiFi 4、WiFi 5等历代WiFi技术标准，WiFi 6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。

2.2 BlueTooth

​ 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。

​ 趋势二是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。

​ 趋势三是蓝牙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。

2.3 NFC

​ 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。在利用上：除了家用电器和一些简单电子设备之外，NFC技术在其它领域也渐渐突显优势，如一些国外的旅馆和赌场使用该技术，允许NFC设备触碰获得各种信息，包括饭店菜单和购票、查看各种时间等;在医疗行业瑞典芯片厂商Cypak与美国医疗用品厂商Meridian Health合资成立的Impak Health，开发出了一款名为Rhythm Trak的心脏监护器。它可以通过手机从NFC设备中下载与自己心脏相关的数据信息;惠普推出了SpectreOne一体机，这款计算机整合了NFC技术，被称为HP TouchZone，用户可以通过NFC智能手机或其它NFC设备登录此计算机并向其传输数据;另外NFC技术也将被应用于汽车行业，如远程摇控打开汽车车门或其它方面等。

​ 在国内，华中科技大学武昌分校图书馆NFC座位选号机已开始试用，用NFC手机在机器上一刷，整个图书馆阅览室座位分布情况一目了然，很好的杜绝了占座的情况，还有暂时离开保留座位和座位自动释放功能。在国内NFC技术也适用于很多场景，比如移动支付功能、公交刷卡功能、学校食堂的饭卡、各种门禁卡、各种电子车票、各种电子门票、文件与数据的传输、电子名片、智能海报、家用电器操作、物流等。你可以通过带有NFC的智能手机到商场买东西、上班或者开会签到、刷公交卡或电影票、或者和别人交换电子名片、联机玩游戏等。最重要的一点是即使当你的手机没电了，仍然能把它当作一个交通卡、饭卡、门禁卡、票据等使用，和我们手中的各种感应卡片完全一样。