近场通信

• 题目要求
• 一：三种近场通讯技术特点
• • WiFi
  • • 简介
    • 特点
  • Bluetooth
  • • 简介
    • 特点
  • NFC
  • • 简介
    • 特点
  • 总结
• 二：对未来近场通信技术的应用场景进行分析与预测
• • WiFi
  • Bluetooth
  • NFC

题目要求

请分析三种近场通信技术的特点，对未来近场通信技术的应用场景进行分析与预测；

一：三种近场通讯技术特点

WiFi

简介

WiFi全称Wireless Fidelity，具有传输速度较高（可以达到UMbps）、有效距离长和接入设备多等优点。IEEE 802.11是针对WIFI技术制定的一系列标准，第一个版本发表于1997年，其中定义了介质访问接入控制层和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbps。随着这20多年的发展IEEE 802.11ax也在2019年公布，IEEE 802.11ax，俗称WIFI6，借用了蜂窝网络采用的OFDMA技术，可以实现多个设备同时传输，显著提升数据传输速度，降低延迟。

特点

1. 范围广，WiFi的半径则可达300英尺左右，约合100米；
2. 速度快，传输速度可以达到11mbps；
3. 成本低，“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方，用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内，即可高速接入因特网；
4. 无需布线，不受布线条件的限制；
5. 组建方便，一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP。

Bluetooth

简介

蓝牙是一种短程宽带无线电技术，是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准。它使用跳频扩谱（FHSS）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等先进技术，在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。

特点

1. 工作频段：2.4GHz的工科医（ISM）频段，无需申请许可证。大多数国家使用79个频点，载频为（2402+k）MHz（k=0，1， 2…78），载频间隔1MHz。采用TDD时分双工方式；
2. 传输速率：1Mb/s（V2.0以上版本）；
3. 调试方式：BT=0.5的GFSK调制，调制指数为0.28-0.35。
4. 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；
5. 语音调制方式：连续可变斜率增量调制（CVSD，ConTInuousVariableSlope Delta ModulaTIon），抗衰落性强，即使误码率达到4%，话音质量也可接受；
6. 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；
7. 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（Piconet）和分布式网络（Scatternet），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（Master），其它均为从设备（Slave），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；
8. 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。

NFC

简介

NFC技术即近距离无线通讯技术，是由飞利浦和索尼共同研制出来的，并与诺基亚等共同发起了NFC论坛，推广NFC技术的商业应用。NFC是一种非接触式识别和互联技术，简单来说，NFC就是把RFID读卡器与智能卡的功能整合在一起，可以在移动设备、消费类电子产品、PC和只能控件工具间进行近距离无线通信。NFC提供的是一种简单、触控式的解决方案，操作简单、快捷。

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。

总结

二：对未来近场通信技术的应用场景进行分析与预测

WiFi

1. 融合3G
   从覆盖范围、传输速率、基本业务类别、可移动速率、前向扩展、演进走向等多方面综合分析，3G与WLAN是一种可以扬长避短的互补关系。Wi-Fi/WiMAX的市场目标是成为宽带无线接入城域网技术，基本目标是要提供一种城域网领域点对多点的多厂商环境下可有效地互操作的宽带无线接入手段，以实现满足3G标准的以无线广域网WWAN为基本模式、以公众语音及多媒体数据为内容、在全球范围内漫游的个人手机终端的基本市场定位。Wi-Fi/WiMAX也可以作为3G无线广域/城域、多点基站互联支持手段的补充。
2. 个性化Portal页面
   在Wi-Fi账号登录页面及登录后弹出页面上放置商家个性化广告或市场调研选项，也可以为每个热点的商家独立设置其个性化Portal页面，收取广告定制及发布费。这种模式的主要特点是，运营商拥有页面的控制权，商家可以利用其特定页面发布广告信息。

Bluetooth

1. 零部件磨损程度的检测：
   利用蓝牙检测软件结合磨损检测材料进行实验研究，可以具体到耐磨性优劣，及时利用蓝牙无线传输将磨损检测程度数据传输到相关设备中，相关设备进行智能分析，并将结果告知技术人员。
2. 病房监护：
   利用主控计算机，上传病床终端设备编号以及病人基本住院信息，为住院病人在配备病床终端设备，一旦病人有突发状况，利用病床终端设备发出信号，蓝牙技术以无线传送的方式将其传输到病房控制器中。如果传输信息较多，会自动根据信号模式划分传输登记，为医院病房管理提供了极大的便利。
3. 蓝牙车辆远程状况诊断：
   车载诊断系统主要依靠蓝牙远程技术，及时进行车辆检修，尤其对汽车发动机进行实时监测，帮助车辆时刻掌握不同功能模块的具体运行情况，一旦发现系统运行不正常，利用设定好的计算方法准确判断出现故障的原因与故障类型，将故障诊断代码上传到车载运行系统存储器中。取更加方便快捷。

NFC

1. 支付应用
   NFC支付主要是指带有NFC功能的手机虚拟成银行卡、一卡通等的应用。 NFC虚拟成银行卡的应用，称为开环应用。理想状态下是带有NFC功能的手机可以作为一张银行卡在超市、商场的POS 机上进行刷手机消费，但目前在国内还无法完全实现。主要原因是作为开环应用下的NFC支付有着繁冗的产业链，背后的卡商、方案商的利益和产业格局博弈十分复杂。就目前国内NFC开环应用的大环境来说，由于各方面利益的博弈，NFC开环支付应用已经错过了在支付宝和微信支付等移动支付普及之前的最佳时机，NFC开环支付已经不可能再单独发展起来。NFC开环支付以后的发展只有寻求和支付宝和微信支付进行衔接和捆绑，作为支付宝和微信支付的身份认证手段，才有可能在未来的移动支付中占有一席之地。NFC虚拟成一卡通卡的应用，称为闭环应用。目前NFC 的闭环应用在国内的发展也不太理想，虽然在有些城市的公交系统已经开放了手机的NFC功能，但并没有得到普及。根本原因是以卡为载体的一卡通系统有一个发卡的获利，系统集成商和运营商(公交集团及学校等)在发卡上可以获得丰厚的利润。 所以目前小米和华为都在一些城市试点开通手机的NFC公交卡功能，但目前都还需要开通服务费。但是随着NFC手机的普及技术的不断成熟，一卡通系统会逐渐支持NFC手机的应用， 前景是乐观的，但过程注定是曲折的。
2. 安防应用
   NFC安防的应用主要是将手机虚拟成门禁卡、电子门票等。 NFC虚拟门禁卡就是将现有的门禁卡数据写入手机的NFC，这样无需使用智能卡，使用手机就可以实现门禁功能，这 样不仅是门禁的配置、监控和修改等十分方便，而且可以实现远程修改和配置，例如在需要时临时分发凭证卡等。NFC虚拟电子门票的应用就是在用户购票后，售票系统将门票信息发送给手机，带有NFC功能的手机可以把门票信息虚拟成电子门票，在检票是直接刷手机即可。 NFC在安防系统的应用是今后NFC应用的重要领域，前景十分广阔。因为在这个领域可以直接为该技术使用者带来经济利益，让他们更有动力进行现有设备和技术的升级。因为使用手机虚拟卡，可以减少门禁卡或者磁卡式门票的使用，直接降低使用成本，另外还可以适当提高自动化程度，降低人员成本和提升效率。