物联网应用下的短距离无线通信技术研究

物联网应用下的短距离无线通信技术研究

刘志强

中时讯通信建设有限公司广东广州510000

摘要：在信息技术的发展推动下，移动通信设备和电子产品实现了普及和应用，人们对电子设备的需求与日俱增。短距离通信技术作为物联网体系的重要组成部分，自然受到了人们的关注。本文对物联网应用下的短距离无线通信技术进行研究，阐述其概念、优势和实际应用，希望对加深人们对该技术的了解有所帮助。

关键词：物联网；短距离；无线通信技术

引言：在信息化时代下，为满足人们的通信需要，一种短距离无线通信技术被研发出来，并取得了良好的应用效果。这种技术具有工作领域小，利用无线电波进行双向交流的特点。克服了传统通信技术的缺点，减少了对线路的依靠。因此，对物联网应用下的短距离无线通信技术进行研究，具有十分重要的意义。

一、短距离无线通信技术概述

（一）基本概念

所谓的短距离无线通信技术是指一种可以在100m范围之内进行无线通信的技术。短距离无线通信技术由多种技术构成，将目前生活工作中常用的计算机网络技术、无线通信技术以及半导体传播技术结合为一个整体，就形成了这项技术。短距离无线通信技术与传统通信技术相比，具有非常高的数据传输效率，因此，该技术也被称之为高速短距离无线通信技术。在短距离无线通信技术基础上，形成的无线通信系统，其组成同样为三个部分，本文以移动电话为例，分别为天线、收信器和发信器。其中发信器可以将信号放大，能够实现音频信号的调控和变频，然后信号会传输到天线，天线的作用就是将电信号转化为电磁波，以便于收信器接收。收信器在接收到电磁信号后，会对其中无用的信号以及噪声进行过滤，然后通过解调，分离传播信息，从而获取最原始的音频信号。在经过放大输出口，短距离无线通信方可实现。短距离无线通信的过程如图1所示[1]。

图1短距离无线通信流程

（二）短距离无线通信技术的特点

短距离无线技术与我们的日常生活息息相关，其普及和应用，便捷了人们的生活，提高了人们的生活质量，促进了人们的发展，该技术已经成为主流的通信方式，其地位难以撼动。短距离无线通信技术具有以下方面的特点：（1）短距离通信技术无需使用线路连接，只需使用电子设备即可完成信息的交换和传输，提高了信息传输的便捷性；（2）该技术具备加密功能，有助于人们在使用过程中，对数据进行加密处理，继而使人们的隐私得到保证。

二、主要短距离无线通信技术及应用

（一）蓝牙

蓝牙是目前最为常用的短距离无线通信技术，有关这项短距离无线通信技术的研究，早在上世纪90年代就已经开始。蓝牙的工作频率为2.4GHZ，其信息传输范围大约为10m，在蓝牙有效传输范围内，手机、打印机和计算机等电子设备均可利用蓝牙连接至互联网，其速度非常之快，可以达到1M/S,并且操作十分便捷，使用成本和能耗几乎可以忽略不计。近些年，对蓝牙技术的研究逐渐加深，蓝牙已经成为了智能手机和笔记本电脑的常规功能，并且一些基于蓝牙技术的设备也不断涌现，例如：蓝牙耳机、运动手环等等，这些设备的应用，丰富了人们的生活。

（二）紫蜂

紫蜂与蓝牙一样，都属于短距离无线通信技术，我们可以将该技术的数据传输模块，视作移动网络基站，可以实现长距离数据的无线传输，同时可以为无线拓展提供支持。

网状网是紫蜂网络的常见结构，因而，该技术具有多道通信的功能，如果某一通道出现问题，那么数据信息的传输并不会受到过多的影响，将该技术应用于工业生产制造中，取得的效果十分显著。

紫蜂的数据传输路径还具有动态化的特点，利用该技术传输数据，其数据传输路径无需提前设定，只需在数据传输之前，搜索网络当前情况和分析远近位置关系，选择各条通信路径中最高效的一条即可，以此来保证数据传输的效率。因此，在工业生产中应用该技术，可以避免数据传输路径中断，对生产造成的影响。这种短距离无线通信技术的适用领域包括计算机外设、医疗设备、楼宇自动化以及其他方面的传感网络。

（三）超频宽带技术

这种短距离无线通信技术的发展历史十分悠久，美国首先对超频宽带这一名称进行了采用，并对该技术做出以下方面的界定：如果信号在-20dB处的宽带高于15GHz以及相对宽带高于26%，那么这个宽带信号就属于超宽带。该技术具有以下方面的特点：

（1）较高的传输速率和空间容量。通过查阅相关资料得知，超频宽带技术在不出现错误的基础上，其传输速率可以用公式c=B×log2（1+SNR）表示。在该公式中，信道宽带由B表示，而信噪比由SNR表示。在超频宽带系统之中，信道带宽B介于500MHz-8GHz之间。所在在SNR较低的条件下，超频宽带系统的传输速率也十分惊人，甚至可以达到Gb/s的速度。）

（2）契合于短距离通信的要求。由于超频宽带技术属于短距离无线传输技术的一种，在该系统中，可用于辐射的功率也相对偏小。与窄带系统相比，其信号功率会在传输距离的增加时，呈现出不断衰减的态势。因此，我们可以使用传输距离函数对接收信噪比进行表示。结合仙农公式，我们可以使用下述公式，对信道容量的距离进行反映。

C（d）=B×log2[1+SNRr（d）]；

（四）短距离无线通信技术的实际应用

通过上述分析得知，短距离无线通信技术与传统通信技术相比，存在诸多的优势，尤其是在物联网时代下，将其应用于物联网领域，可以取得良好的应用效果。具体表现在以下方面：（1）蓝牙技术在智能家居中的应用。蓝牙技术具有低成本，低功耗、以及兼容性和可靠性高的特点，且在有效传输范围内，其传输速率可以得到保证。而智能家居作为物联网技术发展延伸的产物，其应用可以提升人们的居住质量。而蓝牙技术的出现和使用，为智能家居的实现，创造了有利的条件。蓝牙技术可以被应用于家庭环境控制之中，智能家居的基本功能就是对家庭环境进行控制，具体表现为控制空气质量、家用电器等，居民可以利用蓝牙技术，实现对各种家居设备的远程和自动化控制，这样一来，用户的生活质量会得以有效提升。（2）紫蜂技术在智能冰箱食品管理中的应用，目前，一种基于紫蜂技术的智能冰箱已经被研发出来，且成为了智能家居的重要组成部分。紫蜂技术可以对冰箱中的食品和感应器进行定位，然后识别食品的相关信息，并对食品的标签变化情况进行检测，在食品接近保质期时，冰箱会将这类食品的信息上传到用户的手机，这样一来，用户就可以及时对这些食品进行处理[2]。

结论：综上所述，在物联网应用下，短距离无线通信技术实现了快速的发展，将其应用于日常生活之中，可以为人们的生活提供便利，有利于提高人们的生活质量。本文通过对几种常见短距离无线通信技术的原理、特点和应用进行分析，希望能够促进我国短距离通信技术的发展。

参考文献：

[1]张秩惟,刘菁.物联网应用下的短距离无线通信技术[J].中国新通信,2018,20(20):107.

[2]李宁.物联网应用下的短距离无线通信技术[J].信息与电脑(理论版),2015(21):79+83.