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1、短程無線通訊 （ SRD ） 技術 近些年，隨著電腦，手機，智能家居等電子產品的快速普及，無線通訊已經深入到人們日常生活的各個方面，成為人們迅速、方便地獲取信息，和外界保持溝通的重要渠道。對于無線通訊而言，有多個因素會影響到系統的整體性能，其中通訊距離是非常關鍵的一項。在無線通訊過程中影響通訊系統性能的因素有發射機輸出功率Pt、發射機天線增益Gt、接收機天線增益Gr、接收機接收靈敏度Sr，它們與鏈路預算L的關系如下： L = Pt+ Gt + Gr - Sr 當鏈路預算L≥鏈路損耗D時，該鏈路在理論上是可以正常通信的。為了確保通訊穩定可靠，通訊距離是不能超頻鏈路預算的。對于短程無線通訊（SRD）而言，收發機之間的距離通常較近，因此其鏈路預算非常充足。在短距離無線通訊技術中，Wi-Fi技術毫無疑問是知名度最大，日常生活使用最多的�，F如今大多數的城鎮家庭都會在客廳安裝Wi-Fi路由器，其房屋使用面積一般不超過150m2（12m*12m），而室內Wi-Fi信號的覆蓋半徑可達20m，因此一臺普通的路由器能夠做到良好的信號覆蓋。 2、Wi-Fi mesh 在機場、別墅這樣的場所中，通訊場地面積要大很多，單臺路由器要想實現良好的信號覆蓋就顯得有些吃力了。早期人們通常的做法是多買幾個路由器，將路由器分別安裝在不同的地方，由每個路由器負責覆蓋一個固定的區域，這樣可以實現整體的信號覆蓋。但人們很快便發現了新的問題，當在這些區域來回走動的時候，手機信號會逐漸變弱，變灰，直至最終熄滅，過了數分鐘后又重新連接了新的路由器，此時信號才恢復正常。這個過程中，嚴重的卡頓給人糟糕的網絡體驗。 現在人們有了新的解決方案——Wi-Fi mesh，其學名又叫802.11s。相較于傳統的多路由器方案，Wi-Fi mesh采用的是路由器加中繼器的組合架構；這些中繼器在上電啟動的時候會和這個路由器進行身份認證和網絡注冊，然后就可以和這個路由器協同工作在相同的信道；由于中繼器是附屬于這個路由器的信號轉發設備，是這個無線路由器的信號延伸，因此其整體而言可以當作一個分布式的Wi-Fi路由器。手機在漫游移動的時候，接收到的始終是來自同一個無線路由器，同一個無線信道的信號，而不是來自多路由器，且獨立不同的無線信道的數據，因此手機始終感受不到漫游切換的存在，也就沒有了信道搜索，身份認證，地址分配等一系列耗時幾十秒的網絡注冊過程，其漫游體驗就好得多。 3、藍牙 mesh 在短程無線通訊技術中，另一種較為流行被人們所熟知的技術是藍牙。我們常見的大多數藍牙設備都是工作在點對點模式。手機可以一對一連接到智能手環，體溫計，耳機，音響，或者筆記本電腦、平板電腦等設備。 藍牙還可以組建一種2-8個節點的小型 Piconet網絡，其中一個設備做Primary設備，其余的設備做 Secondary 設備；這種模式因為不太常見，所以不為人們所熟知。 藍牙其實還有一種更不常見的網絡模式，就是scatter net，這種模式下雖然可以組成一個稍微大一些的網絡，但是卻是以犧牲其帶寬和穩定為代價的。 近些年，隨著智能家居等新興行業的蓬勃發展，人們需要一個規模更大，通訊距離更遠，擴展性更強的網絡，此時經典藍牙的小型單跳網絡，點對點和一對多通訊模式等技術指標已經捉襟見肘，于是藍牙國際組織在2017年7月17日發布了Bluetooth Mesh 的技術。新的藍牙Mesh技術除了增加發射功率，支持更多的跳數和更大的網絡規模之外，還可以實現多對多的通訊模式，極大的拓展了藍牙技術的生態領域。 有意思是的是，在智能家居領域無線通訊技術的“拓荒者”其實不是藍牙Mesh，而是ZigBee；正因為藍牙是所有手機的標配，而智能家居又大多是以手機作為操作終端的，它才憑借天然的競爭優勢乘勢崛起。ZigBee是一項新型的無線通信技術，其最主要的特點就是低功耗和多跳網絡，藍牙在補齊了多跳的短板之后，已經與之旗鼓相當了，但是其生態聯盟要強大太多。雖然在智能家居領域遇到了藍牙Mesh這個強勁的對手，但在工業無線通訊中ZigBee技術依然可以憑借其十余年的先發優勢而占據優勢地位，特別是在工業SCADA系統，油田、電力、礦山等領域的無線傳感器應用方面占有較高的市場份額。 |
