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[導讀] PAN是Personal Area Network的縮寫,是指個人局域網(wǎng)。無線個人局域網(wǎng)(WPAN)是一種采用無線連接的個人局域網(wǎng)。它被用在諸如電話、計算機、附屬設(shè)備以及小范圍(個人局域網(wǎng)的工作

PAN是Personal Area Network的縮寫,是指個人局域網(wǎng)。無線個人局域網(wǎng)(WPAN)是一種采用無線連接的個人局域網(wǎng)。它被用在諸如電話、計算機、附屬設(shè)備以及小范圍(個人局域網(wǎng)的工作范圍一般是在10米以內(nèi))內(nèi)的數(shù)字助理設(shè)備之間的通訊。

1.基本定義

近年來,隨著各種短距離無線通信技術(shù)的發(fā)展,人們提出了一個新的概念,即個人局域網(wǎng)(Personal Area Network, PAN)。

PAN核心思想是,用無線電或紅外線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線電纜,實現(xiàn)個人信息終端的智能化互聯(lián),組建個人化的信息網(wǎng)絡(luò)。從計算機網(wǎng)絡(luò)的角度來看,PAN是一個局域網(wǎng);從電信網(wǎng)絡(luò)的角度來看,PAN是一個接入網(wǎng),因此有人把PAN稱為電信網(wǎng)絡(luò)“最后一米”的解決方案。

PAN定位在家庭與小型辦公室的應(yīng)用場合,其主要應(yīng)用范圍包括話音通信網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)、信息電器互聯(lián)與信息自動交換等。

無線個人域網(wǎng)(Wireless Personal Area Network,WPAN)是為了實現(xiàn)活動半徑小、業(yè)務(wù)類型豐富、面向特定群體、無線無縫的連接而提出的新興無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。WPAN能夠有效地解決“最后的幾米電纜”的問題,進而將無線聯(lián)網(wǎng)進行到底。

WPAN是一種與無線廣域網(wǎng)(WWAN)、無線城域網(wǎng)(WMAN)、無線局域網(wǎng)(WLAN)并列但覆蓋范圍相對較小的無線網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成上,WPAN位于整個網(wǎng)絡(luò)鏈的末端,用于實現(xiàn)同一地點終端與終端間的連接,如連接手機和藍牙耳機等。WPAN所覆蓋的范圍一般在10m半徑以內(nèi),必須運行于許可的無線頻段。WPAN設(shè)備具有價格便宜、體積小、易操作和功耗低等優(yōu)點。

2.原理與方法

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

支持無線個人局域網(wǎng)的技術(shù)包括:藍牙、 ZigBee、超頻波段(UWB)、IrDA、HomeRF等,其中藍牙技術(shù)在無線個人局域網(wǎng)中使用的最廣泛。每一項技術(shù)只有被用于特定的用途、應(yīng)用程序或領(lǐng)域才能發(fā)揮最佳的作用。此外,雖然在某些方面,有些技術(shù)被認為是在無線個人局域網(wǎng)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(xié)會(IEEE)802.15工作組是對無線個人局域網(wǎng)做出定義說明的機構(gòu)。除了基于藍牙技術(shù)的802.15之外,IEEE還推薦了其他兩個類型: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的數(shù)據(jù)傳輸速度,而TG3 UWB則支持用于多媒體的介于20 Mbps和1Gbps之間的數(shù)據(jù)傳輸速度。

3.四種指標

* 對于要求傳輸速率高、使用次數(shù)少、移動范圍小、價格比較低的設(shè)備,如打印機、掃描儀、數(shù)碼像機等,IrDA技術(shù)是首選。

* 如果設(shè)備是屬于那種活動范圍比較廣、要求能和多種設(shè)備迅速互聯(lián),如,筆記本電腦、數(shù)字無繩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、手機等,采用藍牙或WPAN是十分理想的。

* HomeRF技術(shù)對于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(huán)境的活動半徑都比Bluetooth和WPAN規(guī)定的活動范圍大,同時,一般又小于無線局域網(wǎng)的半徑。但這也并非是說HomeRF的地位是高枕無憂的。因為,一項技術(shù)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(yōu)勢很有可能被藍牙所擊敗。

4.藍牙最熱門

藍牙技術(shù)是一種支持點到點、點到多點的話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的短距離無線通信技術(shù)。藍牙技術(shù)的發(fā)展極大地推動了PAN技術(shù)的發(fā)展,藍牙的設(shè)計初衷就是利用一種小型化、低成本和低功率的無線通信技術(shù),形成一種個人身邊的網(wǎng)絡(luò),使得其覆蓋范圍之內(nèi)各種信息化的移動或固定設(shè)備都能“無縫”地實現(xiàn)資源共享。其實質(zhì)內(nèi)容是要建立通用的無線電空中接口及其控制軟件的公開標準,使通信和計算機進一步結(jié)合,使不同廠家生產(chǎn)的這類設(shè)備在沒有電線或電纜相互連接的情況下,也能在近距離范圍內(nèi)具有互用、互操作的性能。因為藍牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此它特別適用于小型的移動通信設(shè)備。

5.ZigBee倍受關(guān)注

ZigBee技術(shù)的安全性很高,至今全球尚未出現(xiàn)一起破解先例。其安全性源于其系統(tǒng)性的設(shè)計:采用AES加密(高級加密系統(tǒng)),嚴密程度相當于銀行卡加密技術(shù)的12倍;其次,Zigbee采用蜂巢結(jié)構(gòu)組網(wǎng),每個設(shè)備均能通過多個方向與網(wǎng)關(guān)通信,網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性高;另外,其網(wǎng)絡(luò)容量理論節(jié)點為65300個,足夠滿足家庭網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求,即便是智能小區(qū)、智能樓宇等仍能全面覆蓋;最后,Zigbee具備雙向通訊的能力,不僅能發(fā)送命令到設(shè)備,同時設(shè)備也會把執(zhí)行狀態(tài)反饋回來,這對終端使用體驗至關(guān)重要,尤其是安防設(shè)備,倘若你點擊了關(guān)門,卻不知道門是否真的已經(jīng)上,將會帶來多大的安全隱患;此外,Zigbee采用了極低功耗設(shè)計,可以全電池供電,理論上一節(jié)電池能使用10年以上,節(jié)能環(huán)保。

總的來講,IrDA對于要求傳輸速率高、使用次數(shù)少、移動范圍小、價格比較低的設(shè)備,如打印機、掃描儀、數(shù)碼像機等比較適合;IEEE802.11傳輸距離長,速度快,比較適于公司企業(yè)中距離較大的無線網(wǎng)絡(luò)。HomeRF技術(shù)比較適于家居環(huán)境的通信,因為這種環(huán)境的活動半徑大于藍牙技術(shù)規(guī)定的活動范圍,而且一般又小于IEEE 802.1l的半徑。藍牙技術(shù)跳頻快.功耗低、靈活性強,因而在移動設(shè)備互連方面更具有優(yōu)勢,尤其適合于那種活動范圍比較廣、要求能和多種設(shè)備迅速互聯(lián)的設(shè)備,如:筆記本電腦、數(shù)字無繩電話、PDA、手機等,從而在新興的個人局域網(wǎng)領(lǐng)域也更具有吸引力和競爭力。

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