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個人區域網核心技術及解決方案

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PAN是Personal Area Network的縮寫,是指個人區域網。無線個人區域網(WPAN)是一種採用無線連線的個人區域網。它被用在諸如電話、計算機、附屬裝置以及小範圍(個人區域網的工作範圍一般是在10米以內)內的數字助理裝置之間的通訊。下面是個人區域網核心技術及解決方案集錦,歡迎閱讀了解。

個人區域網核心技術及解決方案

  1 基本定義

近年來,隨著各種短距離無線通訊技術的發展,人們提出了一個新的概念,即個人區域網(Personal Area Network, PAN)。

PAN核心思想是,用無線電或紅外線代替傳統的有線電纜,實現個人資訊終端的智慧化互聯,組建個人化的資訊網路。從計算機網路的角度來看,PAN是一個區域網;從電信網路的角度來看,PAN是一個接入網,因此有人把PAN稱為電信網路“最後一米”的解決方案。

PAN定位在家庭與小型辦公室的應用場合,其主要應用範圍包括話音通訊閘道器、資料通訊閘道器、資訊電器互聯與資訊自動交換等。

無線個人域網(Wireless Personal Area Network,WPAN)是為了實現活動半徑小、業務型別豐富、面向特定群體、無線無縫的連線而提出的新興無線通訊網路技術。WPAN能夠有效地解決“最後的.幾米電纜”的問題,進而將無線聯網進行到底。

WPAN是一種與無線廣域網(WWAN)、無線都會網路(WMAN)、無線區域網(WLAN)並列但覆蓋範圍相對較小的無線網路。在網路構成上,WPAN位於整個網路鏈的末端,用於實現同一地點終端與終端間的連線,如連線手機和藍芽耳機等。WPAN所覆蓋的範圍一般在10m半徑以內,必須運行於許可的無線頻段。WPAN裝置具有價格便宜、體積小、易操作和功耗低等優點。

  2 原理與方法

PAN的實現技術主要有:Bluetooth、IrDA、Home RF、ZigBee與UWB(Ultra-Wideband Radio)四種。

支援無線個人區域網的技術包括:藍芽、 ZigBee、超頻波段(UWB)、IrDA、HomeRF等,其中藍芽技術在無線個人區域網中使用的最廣泛。每一項技術只有被用於特定的用途、應用程式或領域才能發揮最佳的作用。此外,雖然在某些方面,有些技術被認為是在無線個人區域網空間中相互競爭的,但是他們常常相互之間又是互補的。

美國電子與電器工程師協會(IEEE)802.15工作組是對無線個人區域網做出定義說明的機構。除了基於藍芽技術的802.15之外,IEEE還推薦了其他兩個型別:低頻率的802.15.4(TG4,也被稱為ZigBee)和高頻率的802.15.3(TG3,也被稱為超波段或UWB)。TG4 ZigBee針對低電壓和低成本家庭控制方案提供20 Kbps或250 Kbps的資料傳輸速度,而TG3 UWB則支援用於多媒體的介於20 Mbps和1Gbps之間的資料傳輸速度。

 3 四種指標

* 對於要求傳輸速率高、使用次數少、移動範圍小、價格比較低的裝置,如印表機、掃描器、數碼像機等,IrDA技術是首選。

* 如果裝置是屬於那種活動範圍比較廣、要求能和多種裝置迅速互聯,如,筆記本電腦、數字無繩電話、個人數字助理(PDA)、手機等,採用藍芽或WPAN是十分理想的。

* HomeRF技術對於小型公司或者類似別墅的家庭是再方便不過的了,因為這兩種環境的活動半徑都比Bluetooth和WPAN規定的活動範圍大,同時,一般又小於無線區域網的半徑。但這也並非是說HomeRF的地位是高枕無憂的。因為,一項技術如果想要成為國際認可的標準,其獨特性是必不可少的。 HomeRF在傳輸距離方面的優勢很有可能被藍芽所擊敗。

  4 藍芽最熱門

藍芽技術是一種支援點到點、點到多點的話音、資料業務的短距離無線通訊技術。藍芽技術的發展極大地推動了PAN技術的發展,藍芽的設計初衷就是利用一種小型化、低成本和低功率的無線通訊技術,形成一種個人身邊的網路,使得其覆蓋範圍之內各種資訊化的移動或固定裝置都能“無縫”地實現資源共享。其實質內容是要建立通用的無線電空中介面及其控制軟體的公開標準,使通訊和計算機進一步結合,使不同廠家生產的這類裝置在沒有電線或電纜相互連線的情況下,也能在近距離範圍內具有互用、互操作的效能。因為藍芽技術可以方便地嵌入到單一的CMOS晶片中,因此它特別適用於小型的行動通訊裝置。

  5 ZigBee倍受關注

ZigBee技術的安全性很高,至今全球尚未出現一起破解先例。其安全性源於其系統性的設計:採用AES加密(高階加密系統),嚴密程度相當於銀行卡加密技術的12倍;其次,Zigbee採用蜂巢結構組網,每個裝置均能通過多個方向與閘道器通訊,網路穩定性高;另外,其網路容量理論節點為65300個,足夠滿足家庭網路覆蓋需求,即便是智慧小區、智慧樓宇等仍能全面覆蓋;最後,Zigbee具備雙向通訊的能力,不僅能傳送命令到裝置,同時裝置也會把執行狀態反饋回來,這對終端使用體驗至關重要,尤其是安防裝置,倘若你點選了關門,卻不知道門是否真的已經鎖上,將會帶來多大的安全隱患;此外,Zigbee採用了極低功耗設計,可以全電池供電,理論上一節電池能使用10年以上,節能環保。

總的來講,IrDA對於要求傳輸速率高、使用次數少、移動範圍小、價格比較低的裝置,如印表機、掃描器、數碼像機等比較適合;IEEE802.11傳輸距離長,速度快,比較適於公司企業中距離較大的無線網路。HomeRF技術比較適於家居環境的通訊,因為這種環境的活動半徑大於藍芽技術規定的活動範圍,而且一般又小於IEEE 802.1l的半徑。藍芽技術跳頻快.功耗低、靈活性強,因而在移動裝置互連方面更具有優勢,尤其適合於那種活動範圍比較廣、要求能和多種裝置迅速互聯的裝置,如:膝上型電腦、數字無繩電話、PDA、手機等,從而在新興的個人區域網領域也更具有吸引力和競爭力。