Bei der drahtlosen Kurzstreckenkommunikationstechnologie handelt es sich um eine auf Funkwellen basierende Kommunikationsmethode, mit der Daten und Informationen über relativ kurze Distanzen übertragen werden. Im Vergleich zu herkömmlichen kabelgebundenen Kommunikationsmethoden erfordert die drahtlose Kommunikationstechnologie mit kurzer Reichweite keine physischen Verbindungen und kann flexiblere und bequemere Datenübertragungslösungen bieten.
Einer der Vorteile der drahtlosen Kommunikationstechnologie mit kurzer Reichweite besteht darin, dass sie die physischen Verbindungsbeschränkungen der herkömmlichen kabelgebundenen Kommunikation beseitigt und so eine freiere Kommunikation zwischen Geräten ermöglicht. Sie müssen sich keine Gedanken über die Länge des Kabels oder die Kompatibilität des Anschlusssteckers machen. Die drahtlose Kommunikationstechnologie mit kurzer Reichweite ermöglicht Plug-and-Play zwischen Geräten und vereinfacht so den Installations- und Verkabelungsprozess der Geräte erheblich. Darüber hinaus bietet die drahtlose Kommunikationstechnologie für kurze Entfernungen auch mehr Flexibilität und Mobilität, sodass Geräte zwischen verschiedenen Standorten bewegt werden können, ohne dass Kommunikationsunterbrechungen befürchtet werden müssen.
Allerdings hat die drahtlose Kommunikationstechnologie für kurze Entfernungen auch einige Nachteile. Erstens kann die Entfernung und Qualität der Signalübertragung begrenzt sein, da die drahtlose Kommunikation durch die Umgebung wie Hindernisse, Störquellen usw. beeinflusst wird. Da die drahtlose Kommunikation außerdem gemeinsam genutzte Spektrumsressourcen nutzt, kann es zu Interferenzen zwischen Geräten kommen, was zu einer verringerten Kommunikationsqualität oder langsameren Datenübertragungsraten führt. Darüber hinaus kann die Sicherheit der drahtlosen Kommunikationstechnologie im Nahbereich im Vergleich zur drahtgebundenen Kommunikation auch Herausforderungen darstellen, die zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz der Datenübertragung und -speicherung erfordern.
Trotz einiger Einschränkungen wird die drahtlose Kommunikationstechnologie mit kurzer Reichweite in verschiedenen Bereichen immer noch häufig eingesetzt. Von Heimnetzwerken und Smart Homes bis hin zu industrieller Automatisierung und dem Internet der Dinge bietet uns die drahtlose Kommunikationstechnologie mit kurzer Reichweite bequeme Methoden zur Datenübertragung und zum Informationsaustausch, was die Entwicklung und Anwendung moderner Technologie erheblich vorangetrieben hat.
1. Wi-Fi-Technologie
Theoretisch befindet sich der Benutzer bei der WiFi-Technologie in einem bestimmten Bereich um den Zugangspunkt herum, aber wenn er durch eine Wand blockiert wird, ist die effektive Übertragungsentfernung innerhalb des Gebäudes geringer als im Freien. WiFi-Technologie wird hauptsächlich in Gebäuden und an Orten eingesetzt, an denen die Installation von Kabeln unpraktisch ist, wie z. B. SOHO, Einkaufszentren, Flughäfen, drahtlose Heimnetzwerke, Flughäfen, Hotels und andere öffentliche Hotspots, wodurch eine Menge Kosten für die Kabelverlegung eingespart werden.
Eine offene globale Spezifikation für drahtlose Daten- und Sprachkommunikation. Die von der Bluetooth-Technologie angewandte Technologie besteht darin, eine universelle drahtlose Nahbereichsschnittstelle in der Kommunikationsumgebung zwischen festen oder mobilen Geräten einzurichten. Das Übertragungsband des Bluetooth-Moduls ist das weltweite 2,4-GHz-ISM-Band. Bietet eine Übertragungsrate von 1 Mbit/s und eine Übertragungsentfernung von 10 m.
Nachteile der Bluetooth-Technologie: Chipgröße und -preis lassen sich nur schwer reduzieren, die Entstörung ist nicht stark, die Übertragungsentfernung ist zu kurz, es gibt Probleme mit der Informationssicherheit usw.
Die ZigBee-Technologie wird hauptsächlich zwischen verschiedenen elektronischen Geräten über kurze Distanzen eingesetzt und die Datenübertragungsgeschwindigkeit ist nicht hoch. Der Name ZigBee leitet sich von der Kommunikationsmethode ab, die Bienenvölker zum Überleben und Gedeihen nutzen. Bienen tanzen im Zickzack und teilen den Standort, die Entfernung und die Richtung neu entdeckter Nahrung mit. ZigBee kann als Bruder derselben Bluetooth-Familie bezeichnet werden. Diese Familie nutzt das 2,4-GHz-Frequenzband und nutzt die Frequenzsprungtechnologie. Aber ZigBee ist einfacher und langsamer als Bluetooth, mit geringerem Stromverbrauch und geringeren Kosten. Die Grundrate beträgt 250kb/s. Bei einer Reduzierung auf 28 kb/s kann die Übertragungsreichweite auf 134 m erweitert werden, wodurch eine höhere Zuverlässigkeit erreicht werden kann. Es kann auch eine Verbindung zu 254 Knoten und Netzwerken herstellen. Bessere Unterstützung für Spiele, Geräte, Geräte und Heimautomatisierungsanwendungen als Bluetooth.
Die IrDA-Technologie ist eine Technologie, die Infrarotstrahlen für die Punkt-zu-Punkt-Kommunikation nutzt und die erste Technologie ist, die drahtlose Personal Area Networks (PAN) realisiert. Derzeit ist die Software- und Hardwaretechnologie sehr ausgereift und unterstützt IrDA auf kleinen Mobilgeräten wie PDAs, Mobiltelefonen, Laptops, Druckern und anderen Produkten.
Vorteile: Keine Beantragung von Nutzungsrechten erforderlich, kostengünstige Infrarotkommunikation, geringe Größe, geringer Stromverbrauch, bequemer Anschluss, einfache und benutzerfreundliche Bedienung für die Mobilkommunikation, kleiner Infrarot-Abstrahlwinkel und hohe Übertragungssicherheit.
Nachteil: Diese Technologie kann nur für Verbindungen zwischen zwei (nicht mehreren) Geräten verwendet werden. Bei der Bluetooth-Technologie gibt es diese Einschränkung nicht, daher besteht die aktuelle Forschungsrichtung von IrDA darin, das Problem der Sichtlinienübertragung zu lösen und die Datenübertragungsgeschwindigkeit zu verbessern.
Von Philips, Nokia und Sony geförderte Standards für drahtlose Kommunikationstechnologie im Nahbereich wie RFID (kontaktlose Radiofrequenzidentifikation). Im Gegensatz zu RFID nutzt NFC eine bidirektionale Identifizierung und Verbindung. Der Betrieb erfolgt im Frequenzbereich von 13,56 MHz und der Abstand beträgt 20 cm. NFC war ursprünglich nur eine Kombination aus Fernbedienungsidentifikation und Netzwerktechnologie, hat sich aber mittlerweile nach und nach zu einer drahtlosen Verbindungstechnologie entwickelt.
NFC löst das Problem der Speicherung mehrerer Passwörter, indem es alle Identifikationsanwendungen und -dienste auf einem Gerät vereint und so die Datensicherheit gewährleistet. Mithilfe von NFC können mehrere Geräte (z. B. Digitalkameras, PDAs, Set-Top-Boxen, Computer, Mobiltelefone usw.) drahtlos miteinander verbunden werden und Daten und Dienste miteinander austauschen. Ebenso erfordert der Aufbau einer Wi-Fi-Familie drahtloser Netzwerke Geräte mit mehreren Computern, Druckern und anderen drahtlosen Karten. Einige technische Experten wurden ebenfalls gebeten, die Arbeiten abzuschließen. Nachdem Sie NFC an den Zugangspunkten eingerichtet haben, können Sie kommunizieren, wenn zwei davon ausgeschaltet sind, was viel einfacher ist als das Einrichten einer Wi-Fi-Verbindung.
UWB wird auch als drahtlose Kommunikationstechnologie bezeichnet. Da zur Datenübertragung nicht-sinusförmige, schmale Impulse im Nanosekundenbereich anstelle von Sinuswellenträgern verwendet werden, kann UWB Signale mit einer sehr großen Bandbreite übertragen. Gemäß den FCC-Bestimmungen in den Vereinigten Staaten nimmt es ein großes Spektrum ein. UWB belegt mehr als 500 MHz Frequenzband im Frequenzband von 3,1 bis 10,6 GHz.
UWB hat sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt, da es eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung mithilfe von Transceivern mit geringem Stromverbrauch und geringer Komplexität erreichen kann. Mithilfe von Impulsen geringer Leistung können Daten über ein sehr breites Spektrum übertragen und Spektrumressourcen genutzt werden, ohne dass es zu erheblichen Störungen herkömmlicher drahtloser Schmalbandkommunikationssysteme kommt. Hochgeschwindigkeits-Datentransceiver auf Basis der UWB-Technologie haben ein breites Einsatzspektrum.
Die Vorteile der UWB-Technologie sind eine geringe Systemkomplexität, eine geringe spektrale Leistungsdichte der übertragenen Signale, Unempfindlichkeit gegenüber Kanalschwund, geringe Abhörfähigkeit und eine hohe Positionierungsgenauigkeit. Es eignet sich besonders für den drahtlosen Hochgeschwindigkeitszugang an Standorten mit hoher Dichte und mehreren Pfaden, beispielsweise in Innenräumen, sowie für den Aufbau effizienter WLANs und drahtloser persönlicher LANs (WPAN). UWB wird hauptsächlich in hochauflösenden Radar- und Bildgebungssystemen mit geringer Reichweite eingesetzt, die von Wänden, Böden und menschlichen Körpern durchdrungen werden können.
Darüber hinaus eignet sich diese neue Technologie auch für LANs und PANs, die sehr hohe Geschwindigkeiten (über 100 Mbit/s) erfordern und bei denen Glasfaser teuer ist. Im Allgemeinen kann UWB eine Übertragungsleistung von bis zu Hunderten von Mbit/s innerhalb von 10 m erreichen, aber die Leistung von IEEE802.11b oder HomeRF Wireless PAN für Remote-Anwendungen ist stärker als UWB. UWB wird nicht direkt mit dem beliebten IEEE802.11b und Heim-RF konkurrieren, da UWB häufig in Innenräumen in einer Entfernung von etwa 10 m verwendet wird.
Heutzutage sind die in Mobiltelefonen integrierten RFID-Technologien hauptsächlich NFC-Technologie (Near Field Communication), SIMpass-Technologie (SIM-Karte mit zwei Schnittstellen) und RF-SIM-Technologie (Smartcard für Mobiltelefone, die drahtlose Kommunikation über mittlere und kurze Entfernungen ermöglicht).
Die SIMpass-Technologie ist eine Kombination aus DI-Kartentechnologie und SIM-Kartentechnologie und wird als Dual-Interface-SIM-Karte bezeichnet. SIMpass ist eine multifunktionale SIM-Karte, die kontaktbehaftete und kontaktlos arbeitende Schnittstellen unterstützt. Die Kontaktschnittstelle implementiert die SIM-Funktion und die kontaktlose Schnittstelle implementiert die Zahlungsfunktion. Kompatibel mit mehreren Smartcard-Anwendungsspezifikationen.