Android Studio作业——近场通信
文章目录
- 三种近场通信的介绍
- WiFi
- 1、 WiFi简介
- 2、通信协议
- 3、通信标准
- 蓝牙
- 1、蓝牙简介
- 2、蓝牙分类
- NFC
- 1、NFC简介
- 对未来近场通信技术的应用场景进行分析与预测
- WiFi
- 蓝牙
- NFC
三种近场通信的介绍
WiFi
1、 WiFi简介
WiFi是一种基于IEEE802.11系列协议标准实现的无线通信技术，该通信协议于1996年由澳洲的研究机构CSIRO提出，WiFi 凭借其独特的技术优势，被公认为是目前最为主流的WLAN技术标准。随着WiFi无线通信技术的不断优化和发展，当前主要有4种通信协议标准，即802.11g、802.11b、802.11n和802.11a，根据不同的协议标准主要有两个工作频段，分别为2.4GHz和5.0GHz。
2、通信协议
基于IEEE802.11系列标准采用的主要技术包括扩频技术（Spread Spectrum，SS）和正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM），其中扩频技术又分为跳频扩频（Frequency Hopping Spread Spectrum，FHSS）和直序扩频（Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS）。IEEE802.11系列通信协议标准主要针对WiFi通信协议的物理层和数据链路层进行了制定，采用不同协议标准实现的WiFi通信技术，其在这两层所采用的技术也不尽相同，具体如图所示。
物理层定义了网络中设备之间实际通信时的电气特性，同时负责与传输介质的相连，并向上服务于数据链路层。
数据链路层主要负责将网络层的数据信息无差错的传输到相邻节点的目标网络层中。从上图中可以看出，基于IEEE802.11b标准实现的WiFi技术工作在2.4GHz频段，并且采用FHSS、DSSS和IR等关键技术；基于IEEE802.11a标准实现的WiFi技术工作在5GHz频段，并且采用OFDM技术；基于IEEE802.11g标准实现的WiFi技术工作在5GHz频段，并且采用DSSS/OFDM技术。
WiFi网络拓扑结构
WiFi主要采用星型拓扑结构，组网相对简单。
WiFi具有网络拓扑结构简单、通信安全、工作频段开放、与以太网的兼容性较好、传输速率高等优点，常常被应用于无线热点、手机、远程控制、网络媒体、医疗器械、现代农业等众多领域。
3、通信标准
WiFi通信技术采用不同的通信标准表现不同的技术特点，具体如下：
IEEE802.11b：支持最高11Mbps的传输速率；信号传输稳定不易受阻挡；覆盖范围较广；数据安全性较高；支持无负载平衡。
IEEE802.11a：支持最高54Mbps的传输速率；与802.11b/g标准不兼容；无线传输距离相对较近；直线范围内使用。
IEEE802.11g：支持最高54Mbps的传输速率；与802.11b标准完全兼容；与802.11a相比，无线传输距离相对较远；覆盖范围是802.11a的两倍。
IEEE802.11n：支持最高108Mbps的传输速率，且理论值达到600Mbps；覆盖范围大幅提升；与802.11a、802.11b、802.11g标准完全兼容。
转载自：@iwRange WiFi技术简介
蓝牙
1、蓝牙简介
蓝牙（英语：Bluetooth），一种无线通讯技术标准，用来让固定与移动设备，在短距离间交换资料，以形成个人局域网（PAN）。其使用短波特高频（UHF）无线电波，经由2.4至2.485 GHz的ISM频段来进行通信。1994年由电信商爱立信（Ericsson）发展出这个技术。它最初的设计，是希望创建一个RS-232数据线的无线通信替代版本。它能够链接多个设备，克服同步的问题。
蓝牙技术目前由蓝牙技术联盟（SIG）来负责维护其技术标准，其成员已超过三万，分布在电信、电脑、网络与消费性电子产品等领域。
2、蓝牙分类
蓝牙技术分为基础率/增强数据率（BR/EDR）和低耗能（LE）两种技术类型。其中BR/EDR型是以点对点网络拓扑结构创建一对一设备通信；LE型则使用点对点（一对一）、广播（一对多）和网格（多对多）等多种网络拓扑结构。
低功耗蓝牙(BLE)：最大的特点就是低功耗；一个纽扣电池可以支持其运行数月至数年，现在的智能家居，智能音箱，智能手表等物联网设备，大多数通过BLE进行配网和数据交互。
经典蓝牙(BT)：经典蓝牙常用在语音、音乐等较高数据量传输的应用场景上。 经典蓝牙可再细分为：传统蓝牙和高速蓝牙。
传统蓝牙在2004年推出，主要代表是支持蓝牙2.1协议的模块，在智能手机爆发的时期得到广泛支持。 高速蓝牙在2009年推出，速率提高到约24Mbps，是传统蓝牙模块的八倍。 传统蓝牙有3个功率级别，Class1,Class2,Class3,分别支持100m,10m,1m的传输距离
双模蓝牙：即兼容BLE和BT，如手机，使用分时机制来达到同时与低功耗蓝牙和经典蓝牙设备通信。
其实，”经典蓝牙“的称呼并不专业，在蓝牙4.0及后面规格中，SIG定义了四种蓝牙技术：BR，EDR，AMP和LE ，由于LE是2010年才提出的，比较新，所以人们把之前的BR/EDR/AMP技术成为经典蓝牙。
SIG后续发布的蓝牙4.1/4.2/5.0，都是同时包含低功耗蓝牙和经典蓝牙的。所以在开发蓝牙应用的时候，一定要搞清楚自己是要开发低功耗蓝牙应用还是经典蓝牙应用，两者的应用场景是不同的。需要注意的是：经典蓝牙和低功耗蓝牙两者物理层调制解调方式是不一样的，所以低功耗蓝牙设备和经典蓝牙设备两者之间是不能相互通信的。
NFC
1、NFC简介
NFC英文全称Near Field Communication，近距离无线通信。是由飞利浦公司发起，由诺基亚、索尼等著名厂商联合主推的一项无线技术。
NFC由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来,在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。这项技术最初只是RFID技术和网络技术的简单合并，现在已经演变成一种短距离无线通信技术，发展态势相当迅速。
与RFID不同的是，NFC具有双向连接和识别的特点，工作于13.56MHz频率范围，作用距离10厘米左右。NFC技术在ISO 18092、ECMA340和ETSI TS 102 190框架下推动标准化，同时也兼容应用广泛的ISO 14443 Type-A、B以及Felica标准非接触式智能卡的基础架构。
NFC芯片装在手机上，手机就可以实现小额电子支付和读取其他NFC设备或标签的信息。NFC的短距离交互大大简化整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚。通过NFC，电脑、数码相机、手机、PDA等多个设备之间可以很方便快捷地进行无线连接，进而实现数据交换和服务。
对未来近场通信技术的应用场景进行分析与预测
WiFi
1、WiFi 6将与5G技术形成互补共存关系
5G 和WiFi 6为通讯领域两大前沿技术，两种技术同具有高速率、低时延等优势，均可应用于物联网、虚拟现实、超高清视频等应用领域。而从两种技术的本质特性分析，5G为广域网授权频谱技术，重点面向户外应用场景，WiFi 6为局域网非授权频谱技术，重点面向户内应用场景，两者的应用优势各不相同。WiFi 6可改善5G通信在户内场景穿透性差、覆盖率低、功耗高等问题，5G可改善WiFi 6在户外场景无法实现大量设备远距传输的问题，两者将逐步形成互补共存关系。
2、新兴应用场景不断增多
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。
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蓝牙
蓝牙的一个趋势是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。
第二个趋势是带有处理才能的蓝牙芯片与传感器结合。
第三个趋势是蓝牙Beacon技能推翻零售模式。
当然蓝牙也还可以完成移动付出。
NFC
目前NFC的问题就是成本太高，如果想要商贩使用NFC，那么他们每个人都需要一个POS机，这样的话成本就太大了，不过现在5G的扩展，以后NFC的成本可能会越来越低，我们可以用NFC来进行比如移动支付功能、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、物流等功能，或许在未来5G普及的时候，NFC会有更多的使用机会。
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