MTTFWG3近距離無線通信技術(shù)研究

近距離無線通信技術(shù)研究MTTFWG3技術(shù)研究報(bào)告MTTFWG3技術(shù)研究報(bào)告提交日期：版本編號：V1。0

目錄TOC\o"1-3”\h\z\u1 短距離無線通信技術(shù)應(yīng)用 41.1 電子標(biāo)簽和支付應(yīng)用 4HYPERLINK\l”_Toc147046888”1。1。1 產(chǎn)業(yè)鏈狀況 4_Toc147046890"1。1.3 電子票證在手機(jī)終端上的應(yīng)用 6HYPERLINK\l”_Toc147046891”1。2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 7HYPERLINK\l”_Toc147046892"1.2.1 產(chǎn)業(yè)鏈狀況 7HYPERLINK\l”_Toc147046893”1.2。2 傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景、業(yè)務(wù)驅(qū)動、業(yè)務(wù)模式研究 8_Toc147046895”1。3。1 產(chǎn)業(yè)鏈狀況 9_Toc147046897"1。3.3 數(shù)字多媒體在手機(jī)終端上的應(yīng)用 12_Toc147046899”2.1 RFID和NFC 13HYPERLINK\l”_Toc147046900”2。1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)成熟性、發(fā)展現(xiàn)狀及走勢 13_Toc147046903"2。1.4 組網(wǎng) 15HYPERLINK\l”_Toc147046904”2。1。5 頻譜規(guī)劃 16HYPERLINK\l”_Toc147046905"2。1.6 RFID/NFC應(yīng)用系統(tǒng)安全性的研究 17HYPERLINK\l”_Toc147046906”2.1。7 RFID/NFC在手機(jī)終端上與其它無線技術(shù)共存技術(shù)的研究 17HYPERLINK\l”_Toc147046907"2.2 ZigBee 18HYPERLINK\l”_Toc147046908”2.2。1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)成熟性、發(fā)展現(xiàn)狀及走勢 182.2。2 技術(shù)特征 202。2.4 物理層/MAC層協(xié)議研究 212.2.5 網(wǎng)絡(luò)層技術(shù) 23_Toc147046914"2。2.7 安全性研究 25HYPERLINK\l”_Toc147046915”2。2.8 低功耗技術(shù)研究 25HYPERLINK\l”_Toc147046916”2.2.9 傳感器網(wǎng)絡(luò)與IPV6的結(jié)合 252。3。1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)成熟性、發(fā)展現(xiàn)狀及走勢 25HYPERLINK\l”_Toc147046919”2。3.2 技術(shù)特征 27HYPERLINK\l”_Toc147046920”2。3。3 UWB物理層/MAC層協(xié)議 292.3.5 組網(wǎng) 35_Toc147046924”2。3。7 BluetoothoverUWB和USBoverUWB（WUSB)研究 38_Toc147046926”2。4 Bluetooth 422.4.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)成熟性、發(fā)展現(xiàn)狀及走勢 42HYPERLINK\l”_Toc147046928"2。4.2 技術(shù)特征 432.4。4 組網(wǎng) 44HYPERLINK\l”_Toc147046931”2。4。5 安全性研究 45HYPERLINK\l”_Toc147046932"2.4.6 Bluetooth用于手持設(shè)備和3G/WiFi等的共存問題，低功耗技術(shù),DAA技術(shù)研究 45HYPERLINK\l”_Toc147046933”3 短距離通信技術(shù)與中移動業(yè)務(wù)的結(jié)合 47HYPERLINK\l”_Toc147046934”3.1 RFID/NFC與中移網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)的結(jié)合 47HYPERLINK\l”_Toc147046935"3。2 ZigBee與中移網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)的結(jié)合 493.4 Bluetooth與中移網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)的結(jié)合 525 編制歷史 52

短距離無線通信技術(shù)應(yīng)用電子標(biāo)簽和支付應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈狀況自從2003年沃爾瑪和美國國防部大力推進(jìn)RFID應(yīng)用以來，全球RFID行業(yè)取得了很快的發(fā)展.由于RFID技術(shù)可以給人們帶來極大的方便，隨著價(jià)格的下降，技術(shù)本身的完善,RFID正在向日常生活和工作的各個方面快速滲透。美國軍方早在20世紀(jì)后半葉就開始研究RFID技術(shù),目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛使用在武器和后勤管理系統(tǒng)上。沃爾瑪要求從2005年1月開始，該公司最大的100個供應(yīng)商采用RFID技術(shù)取代目前廣泛使用的條形碼。截至到2005年6月，在美國的沃爾瑪104家超市、36家山姆會員店和36個配送中心已經(jīng)使用了RFID技術(shù)，在使用RFID標(biāo)簽的沃爾瑪商場里面的貨品脫銷現(xiàn)象減少16%，RFID技術(shù)在貨品補(bǔ)充上要比傳統(tǒng)條形碼技術(shù)快3倍。但總體而言,目前絕大部分RFID項(xiàng)目尚處于試驗(yàn)階段。標(biāo)準(zhǔn)、成本仍是制約RFID發(fā)展的關(guān)鍵因素.目前，RFID正處于國際化標(biāo)準(zhǔn)形成的關(guān)鍵階段，RFID技術(shù)領(lǐng)先的各個國家和地區(qū)出于自身安全和利益的考慮，都在積極制定自己的標(biāo)準(zhǔn),主要的RFID相關(guān)規(guī)范有歐美的EPC規(guī)范、日本的UID（UbiquitousID)規(guī)范和ISO18000系列標(biāo)準(zhǔn)。從全球范圍來看，美國已經(jīng)在RFID標(biāo)準(zhǔn)建立、軟硬件技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用等方面走在世界前列。歐洲RFID標(biāo)準(zhǔn)追隨美國主導(dǎo)的EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)，在封閉系統(tǒng)應(yīng)用方面與美國基本處于同一階段.日本提出了UID標(biāo)準(zhǔn)，但支持者主要是本國廠商。在我國，科技部、信息產(chǎn)業(yè)部正聯(lián)合14個部委制訂《中國RFID發(fā)展策略白皮書》.但使用頻率沒有完全開放、產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平滯后和實(shí)際應(yīng)用匱乏，仍在很大程度上制約著我國RFID標(biāo)準(zhǔn)的制訂與實(shí)施。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，RFID產(chǎn)業(yè)鏈包括:芯片、標(biāo)簽、天線、讀寫器、中間件、系統(tǒng)集成以及實(shí)施咨詢等環(huán)節(jié)。其中RFID芯片全球范圍內(nèi)仍然由飛利浦、西門子、ST、德儀等傳統(tǒng)半導(dǎo)體廠商所壟斷.飛利浦電子是該領(lǐng)域的龍頭老大,其RFID標(biāo)簽累計(jì)出貨量已經(jīng)超過了10億只。國內(nèi)的復(fù)旦微電子、大唐微電子等半導(dǎo)體廠商雖然也已進(jìn)軍這一領(lǐng)域，但目前僅局限于第二代身份證、智能卡等業(yè)務(wù).標(biāo)簽、天線、讀寫器等環(huán)節(jié)，總體而言也是Alien、Intermec、Symbol等國外廠商的天下，國內(nèi)只有為數(shù)不多的幾家廠商在進(jìn)行相關(guān)研究.中間件、系統(tǒng)集成方面，IBM、HP、微軟、SAP、Sybase、Sun等國際巨頭已經(jīng)搶占了有利位置，國內(nèi)像用友之類的ERP企業(yè)也開始涉足這一領(lǐng)域，但研發(fā)進(jìn)程和投資力度顯然與上述幾家國外廠商無法同日而語?？傊?，中國RFID目前還沒有形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈。市場規(guī)模方面，截至到2005年底，全世界已經(jīng)安裝了約5000個RFID系統(tǒng)，實(shí)際年銷售額約9。64億美元。在零售巨頭沃爾瑪、麥德龍的推動下,RFID在零售業(yè)也取得了一定進(jìn)展，但整體規(guī)模仍十分有限。隨著Gen2標(biāo)準(zhǔn)的完善和實(shí)施成本的逐漸下降，預(yù)計(jì)到2007年，全球RFID將全面啟動，進(jìn)入快速增長階段,增長率超過50%。這一過程將至少持續(xù)到2009年,之后會保持平穩(wěn)增長態(tài)勢。在我國,2005年RFID市場規(guī)模達(dá)到了16億元人民幣，與2004年同比增長25%。電子票證的應(yīng)用場景、業(yè)務(wù)驅(qū)動、業(yè)務(wù)模式的研究RFID主要應(yīng)用于物流、醫(yī)療、貨物和危險(xiǎn)品追蹤管理監(jiān)控、民航行李和包裹管理、強(qiáng)制性檢驗(yàn)產(chǎn)品、證件防偽、不停車收費(fèi)、電子門票等領(lǐng)域。1防偽

＊商品防偽*證件防偽2供應(yīng)鏈管理在產(chǎn)品生產(chǎn)或庫存過程時，將標(biāo)簽貼在物品上,這些標(biāo)簽都將一直留在于整個供應(yīng)鏈上。當(dāng)物品從生產(chǎn)線前端到各加工流程到成品入庫直至被擺上貨架時，通過掃瞄,詳盡的物流記錄就生成了。3圖書管理、租賃產(chǎn)品管理圖書館等提供租借服務(wù)的機(jī)構(gòu)日常要進(jìn)出和整理大量的物品，同時還可能面對數(shù)量巨大的庫存。在圖書中貼入電子標(biāo)簽，可方便的接收圖書信息,整理圖書時不用移動圖書。提高工作效率,避免工作誤差。4其他物流如集裝箱識別。改善碼頭操作流程。提高集裝箱進(jìn)出閘口效率.郵政包裹。5汽車防盜RFID系統(tǒng)可方便地應(yīng)用于汽車防盜中。當(dāng)鑰匙插入到點(diǎn)火器中時，汽車上的讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到電子標(biāo)簽發(fā)送來的特定信號，CPU將關(guān)閉汽車引擎。另一種防盜系統(tǒng)，讀寫器裝在座椅底部，當(dāng)讀到有效ID時,引擎才能啟動。若車門和引擎都沒有關(guān)閉，讀寫器就要讀另一ID，如果讀不到，引擎會關(guān)閉并觸發(fā)警報(bào)系統(tǒng)。還有一種防盜系統(tǒng)在巴西圣.保羅有應(yīng)用.即在城市主要街道埋設(shè)RFID天線，或者在警車上裝天線。只要車輛帶有射頻卡，就可以被監(jiān)控行蹤。6物品防盜即上述貴重物品管理中防盜技術(shù)的單獨(dú)應(yīng)用，其芯片存儲量更小。還可應(yīng)用于博物館、名畫展的防盜。7航空包裹管理

航空公司和機(jī)場要增強(qiáng)包裹處理容量，同時要保證每件包裹的安全，防止出錯。電子標(biāo)簽系統(tǒng)是目前能滿足這一需求的最佳產(chǎn)品。8門禁系統(tǒng)以鑰匙扣形式封裝的門禁卡更小巧，更易攜帶。

9畜牧業(yè)畜牧管理。對牲畜的編號識別,從飼養(yǎng)到最終上市過程中的都可以應(yīng)用?？梢詫ι笪桂B(yǎng)和生長情況進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，還可用于對肉類品質(zhì)等信息的準(zhǔn)確標(biāo)識。10電子票證除了地鐵單程票和飛機(jī)票，電子標(biāo)簽還可以多種形式運(yùn)用于主題公園、旅游景點(diǎn)、運(yùn)動會、展覽會的門票。11其他

在其他對識別準(zhǔn)確性要求特別高的領(lǐng)域，電子標(biāo)簽都很適用。例如:血液管理、嬰兒防錯、馬拉松比賽、汽車比賽、藥品和醫(yī)療器械、氣體產(chǎn)品管理、工業(yè)洗衣店管理、容器跟蹤(如啤酒桶、液化氣瓶)、垃圾管理。HYPERLINK”http：//RFID。/news/html/labeling_wiremark/337。html”RFID的驅(qū)動力量是市場,這一點(diǎn)和其他的IT技術(shù)有所不同.據(jù)SanfordC.Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計(jì)，通過采用RFID，沃爾瑪每年可以節(jié)省83。5億美元,其中大部分是因?yàn)椴恍枰斯げ榭催M(jìn)貨的條碼而節(jié)省的勞動力成本。同時RFID有助于解決零售業(yè)兩個最大的難題：商品斷貨和損耗（因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品),而現(xiàn)在單是盜竊一項(xiàng),沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元,RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%。由于http：//RFID./news/html/labeling_wiremark/337.html”RFID徹底拋棄了這種限制，現(xiàn)在所有的產(chǎn)品都可以享受獨(dú)一無二的ID。這對ERP和SCM系統(tǒng)來說是一種革命性的突破，過去的物料編號無法實(shí)現(xiàn)對單一部件的跟蹤，而今天，物料的精確化管理卻將觸角伸到了每一個環(huán)節(jié)的每一個部件,無論是質(zhì)量控制、自動化管理、產(chǎn)品的生命周期管理都將面對過去無法想象的便利。電子票證在手機(jī)終端上的應(yīng)用RFID在移動通信領(lǐng)域的主要應(yīng)用是移動支付和手機(jī)識別.手機(jī)支付也叫手機(jī)錢包業(yè)務(wù)，主要是在手機(jī)中內(nèi)置RFID芯片，支持各種零售、電子票務(wù)、娛樂、消費(fèi)等非接觸式支付，手機(jī)可以充當(dāng)電子貨幣，代替信用卡或者公交一卡通等。目前，歐美和日韓的一些運(yùn)營商已經(jīng)開展了基于RFID技術(shù)的商用嘗試。而中國移動也已經(jīng)開始著手摸索適合自身定位的RFID業(yè)務(wù)模式。移動支付這個產(chǎn)業(yè)鏈正在形成,現(xiàn)在無論是移動終端制造商、支付軟件提供商、支付系統(tǒng)的集成商、運(yùn)營商和支付受理方,都在積極地向芯片廠商要求在市場上發(fā)展移動支付的技術(shù)。這個產(chǎn)業(yè)鏈正在迅速形成,在將來不僅是一個完整的產(chǎn)業(yè)，而且會有一個完整的系統(tǒng)在市場上出現(xiàn).NTTDoCoMo于2004年中期開始在日本推出Felica業(yè)務(wù)，支持Felica業(yè)務(wù)的手機(jī)（含2代手機(jī)和3代FOMA手機(jī)）采用內(nèi)置RFID芯片，將手機(jī)變成了移動錢包。除支付功能外，商家還能通過使用可讀取存儲卡和手機(jī)上FeliCa芯片上的信息以及根據(jù)需要更換信息的讀寫器，向Felica用戶提供電子貨幣和顧客積分點(diǎn)發(fā)行等FeliCa特別服務(wù)。2004年10月,諾基亞宣布正在開發(fā)一款使用RFID芯片的手機(jī)。諾基亞表示,向使用RFID芯片的手機(jī)傳輸產(chǎn)品信息能夠擴(kuò)展該技術(shù)的使用范圍。使之進(jìn)入供應(yīng)鏈、客戶服務(wù)、營銷、品牌管理之外的其它領(lǐng)域。韓國政府將組建一個移動RFID論壇,負(fù)責(zé)制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)配置RFID閱讀器的設(shè)備。韓國將在2006年正式推出這些服務(wù).韓國的主要手機(jī)廠商三星電子和LG電子也將參加這種產(chǎn)品的開發(fā)。韓國信息通信部預(yù)測，2010年全球與RFID相關(guān)的市場規(guī)模將從2003年的16億美元增長到770億美元.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈狀況傳感器信息獲取技術(shù)從單一化到集成化、微型化，進(jìn)而智能化、網(wǎng)絡(luò)化，成為信息獲取的新手段，從而出現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和相應(yīng)的應(yīng)用。早在上世紀(jì)70年代，就出現(xiàn)了將傳統(tǒng)傳感器采用點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、連接傳感控制器而構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)雛形，這是第一代傳感器網(wǎng)絡(luò).隨著相關(guān)學(xué)科的的不斷發(fā)展和進(jìn)步，傳感器網(wǎng)絡(luò)同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力，采用串/并接口(如RS—232、RS—485）與傳感控制器相聯(lián)，這是第二代傳感器網(wǎng)絡(luò)。第三代傳感器網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后期和本世紀(jì)初，用具有智能獲取多種信息信號的傳感器，采用現(xiàn)場總線連接傳感控制器，構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)，成為智能化傳感器網(wǎng)絡(luò);第四代傳感器網(wǎng)絡(luò)正在研究開發(fā)，用大量的具有多功能多信息信號獲取能力的傳感器，采用自組織無線接入網(wǎng)絡(luò)，與傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器連接，構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò),最早的代表性論述出現(xiàn)在1999年，IEEE正在努力推進(jìn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和發(fā)展，波士頓大學(xué)（BostonUnversity）創(chuàng)辦了傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)會（SensorNetworkConsortium)，以促進(jìn)傳感器聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)。該協(xié)會還包括BP、霍尼韋爾（Honeywell)、InetcoSystems、Invensys、L-3Communications、MillennialNet、Radianse、SensicastSystems及TextronSystems。美國的《技術(shù)評論》雜志在論述未來新興十大技術(shù)時，更是將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為第一項(xiàng)未來新興技術(shù),《商業(yè)周刊》預(yù)測的未來四大新技術(shù)中,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也列入其中。美國《今日防務(wù)》雜志更認(rèn)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和發(fā)展,將引起一場劃時代的軍事技術(shù)革命和未來戰(zhàn)爭的變革。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有著十分廣泛的應(yīng)用前景，它不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領(lǐng)域有具有巨大的運(yùn)用價(jià)值，在未來還將在許多新興領(lǐng)域體現(xiàn)其優(yōu)越性，如家用、保健、交通等領(lǐng)域?？梢灶A(yù)見，將來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將無處不在,將完全融入我們的生活。比如微型傳感器網(wǎng)最終可能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同互聯(lián)網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離跟蹤，家庭采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)安全調(diào)控、節(jié)電等.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡(luò)，其應(yīng)用可以涉及到人類日常生活和社會生產(chǎn)活動的所有領(lǐng)域。雖然無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用,由于技術(shù)等方面的制約還有待時日，但是最近幾年,隨著計(jì)算成本的下降以及微處理器體積越來越小，已經(jīng)為數(shù)不少的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開始投入使用。比較有名的有：英特爾研究實(shí)驗(yàn)室研究人員曾經(jīng)將32個小型傳感器連進(jìn)互聯(lián)網(wǎng),以讀出緬因州”大鴨島"上的氣候，用來評價(jià)一種海燕巢的條件。羅徹斯特大學(xué)的科學(xué)家使用無線傳感器創(chuàng)建了一個智能醫(yī)療房間,使用微塵來測量居住者的重要征兆（血壓、脈搏和呼吸）、睡覺姿勢以及每天24小時的活動狀況.英特爾公司也推出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的家庭護(hù)理技術(shù)。該系統(tǒng)通過在鞋、家具以家用電器等家中道具和設(shè)備中嵌入半導(dǎo)體傳感器,幫助老齡人士、阿爾茨海默氏病患者以及殘障人士的家庭生活。美國國防部遠(yuǎn)景計(jì)劃研究局已投資幾千萬美元,幫助大學(xué)進(jìn)行”智能塵埃"傳感器技術(shù)的研發(fā)。英特爾正在對工廠中的一個無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試，該網(wǎng)絡(luò)由40臺機(jī)器上的210個傳感器組成，這樣組成的監(jiān)控系統(tǒng)將可以大大改善工廠的運(yùn)作條件。它可以大幅降低檢查設(shè)備的成本，同時由于可以提前發(fā)現(xiàn)問題，因此將能夠縮短停機(jī)時間，提高效率，并延長設(shè)備的使用時間.但是,我們還應(yīng)該清楚的認(rèn)識到,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)才剛剛開始發(fā)展，它的技術(shù)、應(yīng)用都還還遠(yuǎn)談不上成熟,無線傳感器終端要馬上達(dá)到希望的要求還會有很長一段發(fā)展歷程，可以由易到難，利用現(xiàn)有通信技術(shù)和系統(tǒng)(如無線市話)，逐步演進(jìn)升級.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也需要不斷開發(fā)，形成新興應(yīng)用領(lǐng)域。國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該抓住商機(jī)，加大投入力度，推動整個行業(yè)的發(fā)展。傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景、業(yè)務(wù)驅(qū)動、業(yè)務(wù)模式研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事和民用領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，如軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、空間探索、城市交通管理、倉儲管理等,成為信息技術(shù)的一個新的應(yīng)用領(lǐng)域。

典型應(yīng)用場景:（1)軍事應(yīng)用

信息化戰(zhàn)爭要求作戰(zhàn)系統(tǒng)“看得明、反應(yīng)快、打得準(zhǔn)”，誰在信息的獲取、傳輸、處理上占據(jù)優(yōu)勢（取得制信息權(quán)），誰就能掌握戰(zhàn)爭的主動權(quán)。傳感器網(wǎng)絡(luò)以其獨(dú)特的優(yōu)勢，能在多種場合滿足軍事信息獲取的實(shí)時性、準(zhǔn)確性、全面性等需求。典型設(shè)想是用飛行器將大量微傳感器結(jié)點(diǎn)散布在戰(zhàn)場的廣闊地域,這些結(jié)點(diǎn)自組成網(wǎng)，將戰(zhàn)場信息邊收集、邊傳輸、邊融合，為各參戰(zhàn)單位提供“各取所需”的情報(bào)服務(wù).

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)還可為火控和制導(dǎo)系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的目標(biāo)定位信息.網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)（NEST)戰(zhàn)場應(yīng)用實(shí)驗(yàn)是美國國防高級研究計(jì)劃局（DARPA)主導(dǎo)的一個項(xiàng)目，它應(yīng)用了大量的微型傳感器、先進(jìn)的傳感器融合算法、自定位技術(shù)等方面的成果。2003年，該項(xiàng)目成功地驗(yàn)證了能夠準(zhǔn)確定位敵方狙擊手的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它采用多個廉價(jià)音頻傳感器協(xié)同定位敵方射手，并標(biāo)識在所有參戰(zhàn)人員的個人計(jì)算機(jī)中,三維空間的定位精度可達(dá)到1。5米，定位延遲達(dá)到2秒，甚至能顯示出敵方射手采用跪姿和站姿射擊的差異。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)還可在對付化學(xué)武器方面發(fā)揮重要作用。美國Cyrano

Sciences公司已將化學(xué)劑檢測和數(shù)據(jù)解釋組合到一種專有的芯片技術(shù)中，稱為Cyrano

NoseChip。基于這一技術(shù)可創(chuàng)建一個低成本的化學(xué)傳感器系統(tǒng)，捕獲和解釋數(shù)據(jù),并提供實(shí)時告警，以應(yīng)付恐怖分子使用化學(xué)武器進(jìn)行的攻擊。（2)環(huán)境科學(xué)隨著人們對于環(huán)境的日益關(guān)注,環(huán)境科學(xué)所涉及的范圍越來越廣泛.通過傳統(tǒng)方式采集原始數(shù)據(jù)是一件困難的工作。傳感器網(wǎng)絡(luò)為野外隨機(jī)性的研究數(shù)據(jù)獲取提供了方便，比如,跟蹤候鳥和昆蟲的遷移，研究環(huán)境變化對農(nóng)作物的影響,監(jiān)測海洋、大氣和土壤的成分等?？梢杂脕肀O(jiān)測降雨量、河水水位和土壤水分，并依此預(yù)測爆發(fā)山洪的可能性。類似地,傳感器網(wǎng)絡(luò)對森林火災(zāi)準(zhǔn)確、及時地預(yù)報(bào)也應(yīng)該是有幫助的。此外,傳感器網(wǎng)絡(luò)也可以應(yīng)用在精細(xì)農(nóng)業(yè)中，以監(jiān)測農(nóng)作物中的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等.（3）醫(yī)療健康在住院病人身上安裝傳感器節(jié)點(diǎn),如心率和血壓監(jiān)測設(shè)備，利用傳感器網(wǎng)絡(luò),醫(yī)生就可以隨時了解被監(jiān)護(hù)病人的病情，進(jìn)行及時處理。還可以利用傳感器網(wǎng)絡(luò)長時間地收集人的生理數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在研制新藥品的過程中是非常有用的。此外，在藥物管理等諸多方面,它也有新穎而獨(dú)特的應(yīng)用。（4）空間探索探索外部星球一直是人類夢寐以求的理想,借助于航天器布撒的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對星球表面長時間的監(jiān)測，應(yīng)該是一種經(jīng)濟(jì)可行的方案.NASA的JPL（JetPropulsionLaboratory）實(shí)驗(yàn)室研制的SensorWebs就是為將來的火星探測進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備的，已在佛羅里達(dá)宇航中心周圍的環(huán)境監(jiān)測項(xiàng)目中進(jìn)行測試和完善。（5)其他工業(yè)應(yīng)用自組織、微型化和對外部世界的感知能力是傳感器網(wǎng)絡(luò)的三大特點(diǎn)，這些特點(diǎn)決定了傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)該也會有不少的機(jī)會.比如，嵌入家具和家電中的傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的無線網(wǎng)絡(luò)與Internet連接在一起將會為我們提供更加舒適、方便和具有人性化的智能家居環(huán)境;應(yīng)用了傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行城市車輛監(jiān)測和跟蹤。此外，在災(zāi)難拯救、倉庫管理、交互式博物館、交互式玩具、工廠自動化生產(chǎn)線等眾多領(lǐng)域,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)都將會孕育出全新的設(shè)計(jì)和應(yīng)用模式。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景十分誘人，將來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將無處不在.對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究與開發(fā)是目前信息領(lǐng)域的一個熱點(diǎn),學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界對它的學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用前景非?？春?。國際上許多著名的大學(xué)和公司紛紛從不同的層次、不同的角度對傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究和開發(fā).近年來,我國的一些著名高校也展開了這一領(lǐng)域的研究工作，國內(nèi)已經(jīng)有基于Zigbee技術(shù)的傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品應(yīng)用于工業(yè)監(jiān)控場合.

數(shù)字多媒體應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈狀況多媒體技術(shù)就是把聲、圖、文、視頻等媒體集成在一起的技術(shù)。即通過把文本、圖形、圖像、聲音、動畫和視頻等多種媒體綜合起來，使之建立起邏輯連接，并對它們進(jìn)行采樣量化、編碼壓縮、編輯修改、存儲傳輸和重建顯示等處理。市場對多媒體技術(shù)及產(chǎn)品的需求正在持續(xù)快速增長,市場需求牽引著技術(shù)不斷進(jìn)步。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流看,通信、信息、娛樂等技術(shù)迅速成熟并開始融合，3C融合的趨勢已經(jīng)顯現(xiàn)，“家庭多媒體網(wǎng)絡(luò)"這個話題越來越熱。根據(jù)In—Stat/MDR最新報(bào)告指出，家庭多媒體網(wǎng)絡(luò)市場將呈現(xiàn)爆炸性成長趨勢，預(yù)計(jì)2006~2010年全球家庭多媒體網(wǎng)絡(luò)市場年復(fù)合成長率將高達(dá)50％。2007年市場規(guī)模可望超過55億美元規(guī)模。英特爾在2003下半年所發(fā)起成立數(shù)字家庭工作論壇（DigitalHomeWorkingGroup；DHWG），DHWG有130多個成員，華為、中興、聯(lián)想作為中國企業(yè)也成為了其成員，該組織旨在建立一個基于開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的互操作平臺，并將確立技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)則，供企業(yè)開發(fā)數(shù)字家庭有關(guān)的產(chǎn)品。在國內(nèi)也成立了類似的標(biāo)準(zhǔn)化組織—-閃聯(lián)，閃聯(lián)全稱是“信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù)"（IntelligentGroupingandResourceSharing,IGRS），標(biāo)準(zhǔn)工作組于2003年7月由聯(lián)想、TCL、康佳、海信、長城五家企業(yè)發(fā)起成立的，其目標(biāo)是在“多種信息設(shè)備、家用電器、通訊設(shè)備之間的設(shè)備自動發(fā)現(xiàn)、動態(tài)組網(wǎng)、資源共享和協(xié)同服務(wù)”方面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作。目前閃聯(lián)工作組共擁有55家成員企業(yè)，包括學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、軟件中間件、芯片、終端制造商等，基本涵蓋了產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)。其中還包括一些臺灣地區(qū)和日本、韓國、美國的一些國際知名公司。閃聯(lián)旨在通過開發(fā)IGRS協(xié)議（信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù)協(xié)議），在有限范圍網(wǎng)絡(luò)域(有線、無線）內(nèi)，支持各種信息設(shè)備、家用電器、通訊設(shè)備之間自動發(fā)現(xiàn)、動態(tài)組網(wǎng)、資源共享和協(xié)同服務(wù)，從而提高這些設(shè)備間的互操作性和易用性，并創(chuàng)造出新的應(yīng)用模式和豐富的應(yīng)用。2005年6月28日，《信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù)》標(biāo)準(zhǔn)1.0版(標(biāo)準(zhǔn)文號:SJ/T11310-2005、SJ/T11311-2005）正式獲批成為國家推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，成為中國第一個3C協(xié)同產(chǎn)業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)。從總體上看，DHWG的范圍是僅限于在家庭內(nèi)部，其目的是實(shí)現(xiàn)家電、計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備的智能連接。閃聯(lián)(IGRS)與DLNA的主要區(qū)別在于：閃聯(lián)不僅實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的智能互聯(lián)，更重要的是實(shí)現(xiàn)設(shè)備的資源共享和協(xié)同服務(wù)，更加注重應(yīng)用,而從工作范圍上來講，閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的范圍不僅限于家庭，而且包括企業(yè)中的應(yīng)用以及社會上相關(guān)資源的協(xié)同應(yīng)用。兩個標(biāo)準(zhǔn)存在著很強(qiáng)的互補(bǔ)性。當(dāng)今，手機(jī)的應(yīng)用早已突破單純語音通話的階段,隨著網(wǎng)絡(luò)寬帶和傳輸技術(shù)的不斷完善，多媒體功能正在不斷地被嵌入到方寸之間的手機(jī)中；特別是3G移動通信的發(fā)展，更會推動手機(jī)的智能化和多功能的應(yīng)用，從而將其由通話工具演變成3C融合的重要載體.消費(fèi)者需要的是各種各樣多媒體功能，比如錄播視頻、發(fā)送視頻短信、流媒體下載與播放、視頻通話、3D游戲、3D立體聲播放等等?，F(xiàn)在在美國和歐洲市場，售出70%的手機(jī)都是照相手機(jī),韓國和日本銷售出去的手機(jī)幾乎100%都是照相手機(jī).國內(nèi)廣大消費(fèi)者對移動多媒體娛樂的需求也在以前所未有的速度極具膨脹。國產(chǎn)手機(jī)中率先推出了能聽音樂、能播放視頻文件、具備大容量存儲空間的飽含娛樂因素的“多媒體手機(jī)”。據(jù)了解，最近國內(nèi)手機(jī)市場上熱銷的大多都是多媒體手機(jī)，均支持高像素拍照/攝像功能、MP3播放、動態(tài)影音(MPEG4)播放和大容量MINISD卡等高端娛樂功能.手機(jī)中數(shù)字化多媒體功能越來越多，同樣在家電方面也有同樣的趨勢。2005年6月21日舉行的2005飛思卡爾技術(shù)論壇上，HYPERLINK”/Html/l2004122701。htm”海爾向眾多前來參觀人員展示了業(yè)界首款商業(yè)化帶UWB無線傳輸功能的_blank"液晶高清電視，并現(xiàn)場演示了高清電視畫面接收效果。其UWB天線設(shè)于電視機(jī)內(nèi)部,用戶在使用時只需接上電源線即可，不用再考慮其它信號連接線。據(jù)介紹,該設(shè)備采用飛思卡爾UWB解決方案，通過媒體服務(wù)器可在20米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高清圖像的無線傳輸.目前夏普、HYPERLINK”http：///html/zt/sony/index.htm”索尼、HYPERLINK”http：///Html/zt20050405.htm"\t”_blank"LG以及康佳等廠商均推出了15寸液晶無線電視,其中部分產(chǎn)品已經(jīng)上市。

手機(jī)和家電等設(shè)備中多媒體功能越來越多，手機(jī)之間以及手機(jī)與家電之間的多媒體內(nèi)容的傳輸及共享要求也越來越高。比較業(yè)界已有的無線解決方案，UWB是最有優(yōu)勢的一種技術(shù)。據(jù)In-Stat報(bào)告，制造商將在2006年開始交付超寬帶（UWB）芯片組，預(yù)期在2010年出貨量將達(dá)到2.89億套。PC將是UWB無線芯片組的初始和最大消費(fèi)HYPERLINK”/market/"市場，2010年P(guān)C廠商將交付1。25億臺支持UWB功能的桌面電腦和_blank"筆記本電腦。數(shù)字多媒體的應(yīng)用場景、業(yè)務(wù)驅(qū)動和業(yè)務(wù)模式研究隨著家庭中數(shù)字設(shè)備的不斷增加，數(shù)字設(shè)備之間無線互聯(lián)的要求也在不斷升溫.機(jī)頂盒、數(shù)字電視、便攜式數(shù)碼攝像機(jī)和數(shù)碼照相機(jī)、PDA、手機(jī)和MP3播放器，電腦，所有這些設(shè)備都需要高速無線連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字多媒體內(nèi)容的傳輸和互操作?，F(xiàn)有的技術(shù)包括藍(lán)牙（Bluetooth）、紅外線都不能滿足現(xiàn)有的要求。UWB以其對信道衰落特性不敏感、發(fā)射信號功率普密度低、不易被截獲、復(fù)雜度不高,傳輸速度高等眾多優(yōu)點(diǎn)就正好可以滿足數(shù)字設(shè)備之間無線互聯(lián)，構(gòu)建無線個人域網(wǎng)(WPAN）的需要.UWB是一種無線射頻技術(shù)，支持家電、電腦外設(shè)和移動設(shè)備之間在短距離內(nèi)進(jìn)行的高速數(shù)據(jù)傳輸，而功耗非常低。該技術(shù)是無線傳輸高品質(zhì)多媒體內(nèi)容的理想選擇,例如：將數(shù)字錄像機(jī)上的家庭錄像無線地傳輸?shù)轿挥诳蛷d的高保真電視機(jī)上；無線連接筆記本電腦和會議室的投影機(jī)，以進(jìn)行演示。數(shù)字多媒體無線互聯(lián)的應(yīng)用主要如下:(1）電腦外設(shè)的無線連接在電腦外設(shè)的無線連接方面，UWB技術(shù)能將現(xiàn)有USB的性能和易用性提高到一個新的層次。目前,USB在個人電腦平臺的連接應(yīng)用中占有非常重要地位，但現(xiàn)有的USB連接必須依靠線纜進(jìn)行。藍(lán)牙技術(shù)解決了線纜連接的問題，但由于在性能和互操作性方面上的局限,藍(lán)牙并沒有得到廣泛的應(yīng)用，而基于UWB技術(shù)的無線USB解決方案則提供給用戶有線USB所能夠提供的性能。在10米的距離內(nèi)，無線USB的數(shù)據(jù)傳輸速度將達(dá)到480Mbps，這相當(dāng)于目前USB2。0的數(shù)據(jù)傳輸指標(biāo)。通過無線USB,用戶將能夠把各種移動應(yīng)用設(shè)備(如便攜媒體播放機(jī)）和電腦、筆記本電腦或外置硬盤等連接起來，以無線的方式進(jìn)行高速文件傳輸.無線USB將取代電腦與各種外設(shè)之間的USB連接線纜。(2）音/視頻家電設(shè)備的無線節(jié)目傳輸除了電腦設(shè)備間的無線連接,UWB技術(shù)還可應(yīng)用于音頻和視頻家電設(shè)備間的連接。家用設(shè)備包括了DVD播放機(jī)、高清晰電視、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)以及家中的其他設(shè)備,在家電設(shè)備上使用UWB技術(shù)的好處同樣是各種設(shè)備間更易用的無線連接和良好的數(shù)據(jù)傳輸速度。UWB可以將掛在墻上的等離子電視和衛(wèi)星電視接收盒或DVD播放機(jī)連接起來，由于這種連接是無線的,因此沒有了目前線纜給人們帶來的煩惱和以及對居室美觀的影響。UWB同樣可以讓一個設(shè)備很方便地將節(jié)目同時傳輸給其他多個設(shè)備，這讓我們有可能在家中的不同房間利用不同的設(shè)備來欣賞同一個節(jié)目。UWB可應(yīng)用于家電與電腦及電腦設(shè)備的連接，如將數(shù)碼攝像機(jī)上的節(jié)目無線傳輸?shù)诫娔X進(jìn)行視頻編輯,或?qū)?shù)碼攝像機(jī)上的節(jié)目無線傳輸?shù)絃CD顯示器進(jìn)行播放等。此外，在UWB無線個域網(wǎng)中，當(dāng)設(shè)備處于網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍時，各個設(shè)備能夠彼此發(fā)現(xiàn)和識別,當(dāng)用戶按下DVD機(jī)的播放按鈕后，節(jié)目信號就會自動傳輸?shù)较嚓P(guān)的視頻顯示設(shè)備上。（3)便攜設(shè)備的無線連接當(dāng)多個不同的便攜設(shè)備需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，使用線纜會給用戶帶來諸多的不便。在應(yīng)用了UWB技術(shù)后，便攜設(shè)備只要相互靠近就可以以無線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換了。數(shù)字多媒體在手機(jī)終端上的應(yīng)用手機(jī)的應(yīng)用早已突破單純語音通話的階段，隨著網(wǎng)絡(luò)寬帶和傳輸技術(shù)的不斷完善,多媒體功能正在不斷地被嵌入到方寸之間的手機(jī)中；特別是3G移動通信的發(fā)展,更會推動手機(jī)的智能化和多功能的應(yīng)用，從而將其由通話工具演變成3C融合的重要載體。手機(jī)功能日益強(qiáng)大，手機(jī)的多媒體應(yīng)用也更加豐富，能為消費(fèi)者提供語音之外的很多額外功能，比如錄播視頻、發(fā)送視頻短信、流媒體下載與播放、視頻通話、3D游戲、3D立體聲播放等等?，F(xiàn)在在美國和歐洲市場,售出70%的手機(jī)都是照相手機(jī),韓國和日本銷售出去的手機(jī)幾乎100%都是照相手機(jī)。國內(nèi)廣大消費(fèi)者對移動多媒體娛樂的需求正在以前所未有的速度極具膨脹。國產(chǎn)手機(jī)中率先推出了能聽音樂、能播放視頻文件、具備大容量存儲空間的飽含娛樂因素的“多媒體手機(jī)”。據(jù)了解,今年內(nèi)CECT已經(jīng)發(fā)布了14款多媒體手機(jī)，均支持200萬像素拍照/攝像功能、MP3播放、動態(tài)影音（MPEG4）播放和大容量MINISD卡等高端娛樂功能。由于手機(jī)中的多媒體功能越來越多，產(chǎn)生的多媒體信息也越來越多,迫切需要解決手機(jī)與其它智能設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、智能家電）的數(shù)據(jù)交換，如將手機(jī)中的照片傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中保存或者傳輸?shù)綌?shù)碼打印機(jī)中進(jìn)行打印。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式是通過串口或USB進(jìn)行有線的數(shù)據(jù)傳輸.但是有線方式因?yàn)樾枰娎|，實(shí)際使用總是不太方便.手機(jī)中常用的短距無線技術(shù)如藍(lán)牙(Bluetooth)、通用紅外線傳輸數(shù)據(jù)速率比較低，不能滿足多媒體信息傳輸?shù)囊?。而UWB以其傳輸速度高等突出的優(yōu)點(diǎn)就正好可以滿足大數(shù)據(jù)量的手機(jī)多媒體信息的傳輸要求，所以現(xiàn)在在多媒體手機(jī)中采用UWB技術(shù)正成為一種熱潮。短距離無線通信技術(shù)研究NFC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)成熟性、發(fā)展現(xiàn)狀及走勢NFC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要分成兩大部分:物理層協(xié)議部分和應(yīng)用層協(xié)議部分。物理層協(xié)議部分主要定義了射頻接口，調(diào)制解調(diào)，放沖突，通訊速率等物理參數(shù).物理層協(xié)議已經(jīng)被納入ISO標(biāo)準(zhǔn)體系：ISO18092,又稱NFC-IP1ISO21481，又稱NFC—IP2NFC物理層協(xié)議與原來的一系列基于13.56Mhz的RFID國際標(biāo)準(zhǔn)由密切的關(guān)系.比如：NFC-IP1中定義的物理參數(shù)部分與ISO14443—A完全相同，只是加入了所謂Active通信模式。而這個新的通信模式實(shí)質(zhì)上可以看成是兩個不同方向的ISO14443-A通信的交替進(jìn)行。而NFC-IP2更是直接引用了全部的ISO18092,全部的ISO14443—A和全部ISO15693，只是定義了NFC設(shè)備如何選用這三種模式。NFC物理層的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO21481實(shí)際上是一個融合所有現(xiàn)有13.56Mh射頻技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，它和各個13。56Mhz標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系如下:ISO21481NFC設(shè)備選擇下列模式之一運(yùn)行NFC模式=ISO18092PCD模式=ISO14443VCD模式=ISO15693Active模式Passive模式TypeATypeBTypeA交替TypeA通信距離0-10厘米(手機(jī)天線一般0—5厘米通信距離1-1.5米13。56Mhz可以看出NFC物理層協(xié)議是對原有成熟標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展,這使得NFC技術(shù)有一個牢固的基礎(chǔ)。目前符合ISO18092(NFC—IP1)的NFC芯片已經(jīng)可以量產(chǎn),其售價(jià)比單一RFID芯片更有競爭力。符合ISO21481（NFC-IP2）的NFC芯片將預(yù)計(jì)在2007—2008年面市。這兩款芯片在技術(shù)上是可以互通的。應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議主要定義具體某種應(yīng)用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通信協(xié)議以及NFC設(shè)備間的互通性。目前已經(jīng)發(fā)布的應(yīng)用層規(guī)范有下面4個：NFCDataExchangeFormat(NDEF)TechnicalSpecification，NFC數(shù)據(jù)交換格式規(guī)范NFCRecordTypeDefinition（RTD)TechnicalSpecification，NFC記錄類型定義規(guī)范NFCTextRTDTechnicalSpecification,NFC文本記錄類型定義規(guī)范NFCURIRTDTechnicalSpecification,NFCURI記錄類型定義規(guī)范這4個規(guī)范都是圍繞標(biāo)簽來定義的。其中NDEF規(guī)范定義了最底層的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)既用來存儲數(shù)據(jù)也用來在NFC設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)。RTD規(guī)范是基于NDEF規(guī)范的更細(xì)節(jié)定義記錄類型的規(guī)范。TextRTD和URIRTD都可以看作時RTD規(guī)范的特例，分別規(guī)定了文本和URI的記錄格式。這4個規(guī)范的關(guān)系如下：TextRTDURIRTD其他NDEF子類型RTD其他NDEF類型NDEF可以看出目前NFC應(yīng)用層協(xié)議的制定主要集中在開放的數(shù)據(jù)和服務(wù)領(lǐng)域。而對于物流,支付等原有領(lǐng)域，NFC論壇不太會重新制定標(biāo)準(zhǔn)，更有可能的方式是以現(xiàn)有某個標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，將它擴(kuò)展并納入NFC論壇標(biāo)準(zhǔn)體系。但是這會牽涉到原標(biāo)準(zhǔn)制定者的知識產(chǎn)權(quán)。對于這個問題，NFC論壇委托一個專門的知識產(chǎn)權(quán)機(jī)構(gòu)VIA來進(jìn)行協(xié)調(diào)。技術(shù)特征短距離通信使用13.56Mhz射頻，該頻段為非管制頻段有效距離10厘米，手機(jī)因天線的設(shè)計(jì)通常有效距離在3到5厘米單雙工通信啟動時間小于100毫秒支持主動（交替通信)和被動通信（載波）模式數(shù)據(jù)傳輸速率：106，212,424kbit/s兼容性兼容ISO14443A和B兼容Mifare兼容FelicaNFC與手機(jī)結(jié)合的架構(gòu)NFC與手機(jī)結(jié)合理想架構(gòu)圖如下其中：黃色部分的NFC芯片和RF天線,這兩個模塊必須植入手機(jī)機(jī)身。由于天線的尺寸、形狀受手機(jī)外觀的影響較大,NFC芯片和RF天線必須緊密配合，以達(dá)到最好的感應(yīng)效果綠色部分是支持非接觸接口的SIM卡,它和NFC芯片相連。藍(lán)色部分是手機(jī)應(yīng)用軟件該架構(gòu)下各模塊之間的接口如下：接口模塊硬件接口軟件接口1．NFC和AntenaaNFC芯片支持的各終端廠商自有接口各終端廠商自有接口2．NFC和SIM由于SIM是可移除設(shè)備，該接口必須標(biāo)準(zhǔn)化由于SIM是可移除設(shè)備.該接口的底層協(xié)議必須標(biāo)準(zhǔn)化3．NFC和MIDletNFC芯片支持的各終端廠商自有接口JSR177,JSR257NFC芯片和SIM之間的接口及其標(biāo)準(zhǔn)化是影響NFC手機(jī)推廣的重要因素。目前主要有如下一些技術(shù)問題需要解決：目前高速SIM接口的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)決定使用USB。USB接口需要使用2個SIM卡上的觸點(diǎn)，SIM卡上只剩下一個觸點(diǎn)供NFC使用。雖然已經(jīng)有SingleWireProtocol，但是該技術(shù)的成熟度還需要進(jìn)一步檢驗(yàn)?zāi)壳癝IM卡芯片的安全級別較低，如果SIM卡需要裝載銀行類應(yīng)用的話,需要SIM卡本身的安全性進(jìn)行評估。如果SIM卡上要裝載非運(yùn)營商應(yīng)用，這些應(yīng)用的個人化和管理流程都不是現(xiàn)有系統(tǒng)可以處理的。上述理想的架構(gòu)需要比較長的時間才能形成,目前樂觀的估計(jì)要到2009年，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)才能成型并為大多數(shù)終端廠商接受。在這之前，運(yùn)營商可以采用自定規(guī)范的方法盡早展開NFC業(yè)務(wù)的開發(fā)。組網(wǎng)NFC技術(shù)不適合用于組網(wǎng)類型的應(yīng)用。頻譜規(guī)劃NFC使用非管制的13.56Mhz頻率,并與現(xiàn)有的13。56Mhz應(yīng)用兼容。應(yīng)用系統(tǒng)安全性的研究NFC技術(shù)本身是一個近距離通信技術(shù)，應(yīng)用系統(tǒng)的安全性需要根據(jù)具體的應(yīng)用設(shè)計(jì)和決定。例如：對于使用NFC來進(jìn)行信息共享的應(yīng)用,可以不使用加密，或使用簡單的算法。對于使用NFC讀取標(biāo)簽信息的應(yīng)用，可以對寫入操作使用簡單的密碼保護(hù)。對于使用NFC來進(jìn)行支付的應(yīng)用，可以使用現(xiàn)有銀行級別的安全算法。RFID（中興）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)成熟性、發(fā)展現(xiàn)狀及走勢目前,RFID技術(shù)還未形成完整的最終統(tǒng)一的全球化標(biāo)準(zhǔn)。RFID系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集和后臺數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分組成.目前已經(jīng)發(fā)布或者是正在制定中的標(biāo)準(zhǔn)主要是與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的，其中包括電子標(biāo)簽與讀寫器之間的空中接口、讀寫器與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換協(xié)議、RFID標(biāo)簽與讀寫器的性能和一致性測試規(guī)范、以及RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容編碼標(biāo)準(zhǔn)等.后臺數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)目前并沒有形成正式的國際標(biāo)準(zhǔn)，只有少數(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟制定了一些規(guī)范，現(xiàn)階段還在不斷演變中。目前占主導(dǎo)地位的RFID空中接口標(biāo)準(zhǔn)是北美非盈利組織EPCGlobal制定的RFID相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和ISO/IEC制定的系列標(biāo)準(zhǔn)。EPCClass1Gen2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了860-960MHz頻段的RFID技術(shù)空中接口標(biāo)準(zhǔn)，包括物理層協(xié)議和MAC層協(xié)議兩部分。EPCClass1Gen2標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被ISO/IEC采納，并被作為ISO18000—6的TapeC部分。ISO/IEC制定的RFID標(biāo)準(zhǔn)有:ISO/IEC18000標(biāo)準(zhǔn)（涉及125KHz，13.56MHz,433MHz，860－960MHz，2.45GHz等頻段)，ISO11785(低頻），ISO/IEC14443標(biāo)準(zhǔn)(13.56MHz)，ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn)（13。56MHz）,ISO/IEC10536等。其中,ISO/IEC14443在非接觸智能卡方面的應(yīng)用最為廣泛，根據(jù)信號調(diào)制及解調(diào)方式的不同，又可以分為ISO/IEC14443A和ISO/IEC14443B。以Philips為首的Philips、Siemens、Hitachi聯(lián)盟致力于A型技術(shù)的研發(fā),而OTI、ST、Motorola、NEC、SAMSUNG、Infineon等公司則致力于B型技術(shù)的研發(fā).Sony公司發(fā)行的Felica非接觸式卡在日本的發(fā)卡量已經(jīng)超過5百萬張，該卡是基于由RFID衍生出的NFC技術(shù)，并由ISO/IEC18092標(biāo)準(zhǔn)支持.ISO/IEC制定的ISO18000系列標(biāo)準(zhǔn)包括七個部分，分別制定了135KHz、13。56MHz、2。45GHz、860—960MHz、433MHz頻率下的空中接口的參數(shù)，具體情況如下:

標(biāo)準(zhǔn)頻段Active/Passive兼容性EPCClass1Gen2860-960MHzPassiveISO18000—2135KHzPassiveISO18000-313.56MHzPassive兼容ISO15693ISO18000—42。45GHzPassive/Semi—Passive

ISO18000-6860—960MHzPassive兼容EPCGen2ISO18000—7433MHzActiveNFC與13.56MHzRFID技術(shù)的融合在非接觸式識別（RFID）和互連技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,由飛利浦、諾基亞和索尼主推的無線近距離通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)NFC（NearFieldCommunication），填補(bǔ)了連接領(lǐng)域的空白。NFC近距離通信是基于頻率為13.6MHz的射頻技術(shù)，典型操作距離只有幾厘米，數(shù)據(jù)交換率目前為424Kb,將來可提高至1Mb左右。NFC物理層的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO21481實(shí)際上是一個融合所有現(xiàn)有13.56MHzRFID技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，它融合了ISO/IEC18092、ISO/IEC14443A和ISO/IEC15693標(biāo)準(zhǔn).NFC用于快速建立各種設(shè)備之間其他類型的無線通信,NFC技術(shù)可以滿足任何兩個無線設(shè)備間的信息交換、內(nèi)容訪問、服務(wù)交換。而與其他RFID技術(shù)相比，NFC技術(shù)的不同之處是可以實(shí)現(xiàn)對等的一對一的通信.技術(shù)特征RFID技術(shù)的主要特征包括：近距離通信半雙工支持主動或被動通信模式支持RTF或TTF方式FrequencyHopping體系架構(gòu)研究RFID系統(tǒng)通常由數(shù)據(jù)采集和后臺應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分組成。RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括標(biāo)簽、讀寫器以及中間件.標(biāo)簽攜帶有備標(biāo)示物品的識別信息，讀寫器通過天線向標(biāo)簽發(fā)射電磁信號，標(biāo)簽將識別信息回復(fù)給閱讀器。中間件負(fù)責(zé)過濾閱讀器的信息,然后傳遞給后臺網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。RFID系統(tǒng)架構(gòu)如圖:讀寫器讀寫器標(biāo)簽中間件應(yīng)用系統(tǒng)圖：RFID系統(tǒng)架構(gòu)電子標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象。依據(jù)電子標(biāo)簽供電方式的不同，電子標(biāo)簽可以分為有源電子標(biāo)簽和無源電子標(biāo)簽；讀寫器具備讀取和寫入標(biāo)簽信息功能的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。閱讀器包含有射頻模塊（發(fā)送器和接收器）、控制單元以及閱讀器天線。此外,許多閱讀器還有附加的接口（RS232、RS485、以太網(wǎng)接口等)，以便將所獲得的數(shù)據(jù)傳向應(yīng)用系統(tǒng)或從應(yīng)用系統(tǒng)接收命令。組網(wǎng)EPCgloble提出在全球建立EPCnetwork，構(gòu)建了一個在互聯(lián)網(wǎng)之上全球物品信息動態(tài)傳遞網(wǎng)絡(luò).物聯(lián)網(wǎng)展示了一個在全球范圍內(nèi)對每個單件產(chǎn)品跟蹤的全新理念，將從根本上改變對產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉儲、銷售各環(huán)節(jié)物品流動監(jiān)控的管理水平。RFID網(wǎng)絡(luò)主要包括：標(biāo)簽、閱讀器、中間件、ONS服務(wù)器、IS服務(wù)器以及應(yīng)用系統(tǒng)等。圖:EPCnetwork網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)RFID閱讀器通過射頻識別技術(shù)獲取標(biāo)簽中存儲的物體對象的EPCnumber。然后閱讀器通過RFID中間件將收集到的信息傳送給后臺網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。RFID中間件獨(dú)立并介于RFID讀寫器前端系統(tǒng)與后端應(yīng)用程序之間,并且能夠與多個RFID讀寫器以及多個后端應(yīng)用程序連接.RFID中間件扮演RFID硬件和應(yīng)用程序之間的中介角色，從應(yīng)用程序端使用中間件所提供的一組通用應(yīng)用程序接口(API）,即能實(shí)現(xiàn)到RFID讀寫器的連接。這樣一來,即使存儲RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫軟件或后端應(yīng)用程序增加或改由其它軟件取代，或者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發(fā)生時,應(yīng)用端不需修改也能處理，解決了多對多連接的維護(hù)復(fù)雜性問題。中間件(Savant)實(shí)現(xiàn)RFID讀寫器和后端應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息交互，捕獲實(shí)時的信息和事件，或上行給后端系統(tǒng)，或下行給讀寫器.EPC中間件采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口，是連接讀寫器和信息系統(tǒng)的紐帶，目前有應(yīng)用級別事件ALE（ApplicationLevelEvent)標(biāo)準(zhǔn)在制定。ONS對象名服務(wù)器的功能是確定提供RFID應(yīng)用所需信息的服務(wù)器的地址.ONS利用EPCnumber從數(shù)據(jù)庫中提取出服務(wù)器的地址信息。IS信息服務(wù)器使得用戶能夠通過RFIDNetwork與貿(mào)易伙伴交換與EPC相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。EPCIS為用戶提供RFID應(yīng)用服務(wù)，如數(shù)據(jù)庫管理等。頻譜規(guī)劃歐洲的超高頻RFID使用頻段為865.0～868.0MHz，其中用于供應(yīng)鏈的波段為865。6~867.6MHz,并劃分為10個信道,每個信道帶寬為200kHz。北美的超高頻RFID使用頻段為902～928MHz，劃分為52個信道,每個信道帶寬為500kHz,規(guī)定使用跳頻方式.該頻段功率輸出美國規(guī)定為4WEIRP，歐洲規(guī)定為3。2WEIRP.目前我國已經(jīng)開放的RFID的頻段有50kHz-190kHz，高頻波段是13.56MHz加減7kHz，還有是432MHz—434。79MHz。對于UHF頻段，國家正在制定這一頻段的RFID頻率規(guī)劃.根據(jù)我國的實(shí)際情況，目前在860～960MHz頻段的頻率使用情況如下：CDMA下行頻段GSM上行頻段無中心對講機(jī)調(diào)頻立體聲*航空導(dǎo)航業(yè)務(wù)（次要）航空導(dǎo)航業(yè)務(wù)GSM下行頻段870～880MHz885～915MHz915～917MHz917～925MHz925～930MHz930～960MHz*國無管[1990］11號“關(guān)于調(diào)整900MHz頻段的函”由頻率劃分表可以看出,目前在860～960MHz頻段內(nèi)只有在917～925MHz有可能作為RFID系統(tǒng)的使用頻段。雖然目前在這一頻段，存在立體聲廣播點(diǎn)對點(diǎn)傳輸業(yè)務(wù)，但近年來隨著光纖通信的發(fā)展,大多數(shù)點(diǎn)對點(diǎn)立體聲傳輸廣播業(yè)務(wù)已經(jīng)采用光纖傳輸替代，其用途已經(jīng)大大減少。RFID/NFC應(yīng)用系統(tǒng)安全性的研究RFID系統(tǒng)的安全性也是值得關(guān)注的問題之一.當(dāng)前已經(jīng)制定的RFID相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對安全性的考慮不夠完善，通信過程中沒有鑒權(quán)過程,無法保護(hù)用戶的隱私以及信息的安全。隨著RFID技術(shù)的發(fā)展，RFID系統(tǒng)的安全性將會逐漸的提高。在標(biāo)簽、網(wǎng)絡(luò)或者數(shù)據(jù)層面都有可能出現(xiàn)安全隱患。其安全問題不容我們忽視。如果一個RFID芯片設(shè)計(jì)不良或沒有受到保護(hù)，有很多手段可以獲取此芯片的結(jié)構(gòu)和其中的數(shù)據(jù)，所造成的損失將會不堪設(shè)想。RFID標(biāo)簽信息很容易被竊取或修改,存貯在RFID標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)很容易遭到破壞。另外，由于標(biāo)簽與讀寫器之間傳輸數(shù)據(jù)的加密措施簡單,使得通信過程也容易受到非法讀寫器的監(jiān)聽。RFID網(wǎng)絡(luò)中存在的安全威脅主要有兩方面，一是從讀寫器傳到后臺之間的網(wǎng)絡(luò)漏洞給系統(tǒng)和后臺信息造成潛在威脅，二是RFID系統(tǒng)后臺網(wǎng)絡(luò)潛在的安全威脅。由于RFID后臺網(wǎng)絡(luò)是借助于標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,因此RFID后臺網(wǎng)絡(luò)的安全問題和互聯(lián)網(wǎng)是一樣的。讀寫器與后臺網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊必須加密。然而，到目前為止在EPCglobal網(wǎng)絡(luò)上使用哪個標(biāo)準(zhǔn)來保障數(shù)據(jù)安全還沒有確定.RFID/NFC在手機(jī)終端上與其它無線技術(shù)共存技術(shù)的研究將RFID芯片嵌入智能手機(jī)，一方面能夠利用手機(jī)服務(wù)商提供的GPRS或CD2MAX1，TDSCDMA,WCDMA組成的無線網(wǎng)絡(luò)將手機(jī)用作無線網(wǎng)絡(luò)終端,方便地將采集到的數(shù)據(jù)傳輸出去；另一方面能夠利用數(shù)據(jù)加密裝置和身份識別裝置組成安全性能很高的手機(jī)銀行和用作安全可靠的專用無線終端設(shè)備。查驗(yàn)身份證的人員可以通過視讀的方式簡單識別身份證持有人的真?zhèn)?，也可以通過無線手持式設(shè)備讀出身份證信息并在該設(shè)備上顯示,同時還可以通過該移動設(shè)備把身份證信息傳送到控制中心作進(jìn)一步的身份驗(yàn)證，最后返回驗(yàn)證結(jié)果.預(yù)計(jì)到2008年左右,應(yīng)用市場將會實(shí)現(xiàn)集成式發(fā)展，身份識別、金融支付以及移動通信多方面應(yīng)用將會整合在一起，在一個手機(jī)終端設(shè)備上通過多種方式實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用；而技術(shù)上的發(fā)展則包括SIM卡控制器、RFID、移動支付、加密等多種形式實(shí)現(xiàn)整合，以高速接口、高密度取勝。然而,由于RFID系統(tǒng)抗干擾性較差，如果手機(jī)中集成RFID設(shè)備,處理不當(dāng)則會造成相互間的干擾。一些RFID標(biāo)簽芯片采用被動工作模式，當(dāng)手機(jī)發(fā)射信號時，必定會對微弱的標(biāo)簽信號造成干擾，因此必須采用必要的措施來避免這種情況的發(fā)生.另外，手機(jī)終端上如果集成RFID設(shè)備，系統(tǒng)的功耗將會加大，而普通手機(jī)的電池設(shè)計(jì)僅考慮系統(tǒng)本身的功耗，沒有將附加設(shè)備的功耗考慮在內(nèi),附加RFID功能的手機(jī)對低功耗的電路設(shè)計(jì)提出更高的要求。ZigBee（華為)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)成熟性、發(fā)展現(xiàn)狀及走勢ZigBee聯(lián)盟（ZigBeeAlliance）于2002年8月由Honeywell、Mitsubishi、Motorola、Philips及Invensys共同成立,致力于發(fā)展一種可靠的、低成本、低功耗、面向自動化和監(jiān)控應(yīng)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。ZigBee技術(shù)的物理層和MAC是基于IEEE802.15。4-2003規(guī)范。IEEE在2000年12月成立了802.15.4小組，負(fù)責(zé)制訂媒體訪問控制層（MAC）與物理層(PHY）規(guī)范，在2003年5月通過了802.15.4標(biāo)準(zhǔn)；ZigBee聯(lián)盟負(fù)責(zé)制訂網(wǎng)絡(luò)層、安全管理、應(yīng)用層規(guī)范以及互通性測試,在2004年12月正式推出第一個協(xié)議棧規(guī)范(ZigBeeV1.0)。并將于2006年9月發(fā)布新的增強(qiáng)協(xié)議棧（ZigBeeSpecifications），面向家庭控制領(lǐng)域，在2007年1月發(fā)布面向商用環(huán)境監(jiān)控的協(xié)議棧（ZigBeeProSpecifications）。ZigBee聯(lián)盟目前已吸收了190多家成員，成員增長情況和地區(qū)分布可參見下圖(統(tǒng)計(jì)截至2006年5月）：目前ZigBee聯(lián)盟的“促進(jìn)者(Promoter)”成員包括BMGroup,Ember,Freescale，Honeywell,Huawei,Mitsubishi，Motorola，Philips,Samsung，SchneiderElectric，SIEMENS,STMicroelectronic以及TexasInstruments十三家公司。ZigBee聯(lián)盟的應(yīng)用方向定位于（參見下圖）:家庭自動化（HomeAutomation）樓宇自動化（CommercialBuildingAutomation）工業(yè)監(jiān)控（IndustrialPlantMonitor)無線傳感器應(yīng)用（WirelessSensorApplications）電信結(jié)合應(yīng)用(TelecomApplications）其它監(jiān)控領(lǐng)域（醫(yī)療、消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)外設(shè)等)圖x。ZigBee應(yīng)用方向目前ZigBee聯(lián)盟主要包含以下工作組(WorkingGroup）：系統(tǒng)架構(gòu)組（Architecture）應(yīng)用框架組（ApplicationFramework）網(wǎng)絡(luò)組（Network）安全組(Security)認(rèn)證組（Interoperability&Qualification）市場組（Marketing)網(wǎng)關(guān)組(Gateway）目前ZigBee聯(lián)盟定義了5個ApplicationProfile：HA（HomeAutomation，家庭自動化）CBA(CommercialBuildingAutomation,商業(yè)樓宇自動化)IPM（IndustrialPlantMonitoring，工業(yè)監(jiān)控）WSN（WirelessSensorNetwork，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)）TA（TelecomApplications，電信應(yīng)用)ZigBee聯(lián)盟最初確定了ZigBee技術(shù)三個啟動市場:家庭控制、樓宇自動化和工業(yè)自動化.這是ZigBee技術(shù)的主要目標(biāo)市場，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，各種融合應(yīng)用紛紛開始被ZigBee技術(shù)所重視,面向物流運(yùn)輸和環(huán)境感知等領(lǐng)域的應(yīng)用成為ZigBee的新市場方向,即無線傳感器應(yīng)用；結(jié)合電信網(wǎng)絡(luò)特別是移動通信技術(shù)的應(yīng)用,如移動支付、信息服務(wù)、數(shù)字城市等也在ZigBee聯(lián)盟開始發(fā)展，也吸引了電信運(yùn)營商和設(shè)備制造商的極大關(guān)注.技術(shù)特征ZigBee技術(shù)的主要特征包括:低功耗：ZigBee提供最高250Kbps的傳輸速率，采用簡單高效的直接擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，發(fā)射功率極低不超過10mw；ZigBee設(shè)備在非工作狀態(tài)可處于睡眠模式，達(dá)到節(jié)電的效果，其電池壽命最長可持續(xù)到幾年.低成本：基于IEEE802。15.4的RF芯片，結(jié)合最小容量為8K的微控制器（MCU）即可工作，目前其SoC單芯片的批量購買價(jià)格最低已低于每塊3美元，遠(yuǎn)期可以降至1美元以內(nèi)。全球通用：工作在2.4GHz全球免執(zhí)照頻段,很大程度上保證了設(shè)備的兼容性,特別對于移動性較強(qiáng)的設(shè)備。高可靠性：通過MESH組網(wǎng)提供冗余路徑，自動修復(fù)受損路由;報(bào)文自動重傳和確認(rèn)機(jī)制;通過提供多信道切換和頻率捷變性，具有很強(qiáng)的抗干擾能力支持大規(guī)模組網(wǎng):IEEE802。15.4使用64-bit的IEEE物理地址，也可以使用16-bit的網(wǎng)絡(luò)短地址,這樣整個網(wǎng)絡(luò)規(guī)模可達(dá)到65，000個以上的節(jié)點(diǎn)，并且通過網(wǎng)關(guān)/網(wǎng)橋設(shè)備支持跨區(qū)域的操作；另外ZigBee網(wǎng)絡(luò)采用多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问剑诰W(wǎng)絡(luò)的組建和維護(hù)上都具有相當(dāng)大的靈活度.安全性：使用AES128位加密，提供鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的安全機(jī)制，并且可以根據(jù)不同的應(yīng)用進(jìn)行定制體系架構(gòu)研究ZigBee具有星型網(wǎng)(star）、網(wǎng)狀網(wǎng)（mesh）和樹型網(wǎng)（clustertree)三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(如下圖）。ZigBee設(shè)備在IEEE802。15.4中分為全功能設(shè)備（FullFunctionDevice，F(xiàn)FD)和精簡功能設(shè)備(ReducedFunctionDevice,RFD)兩種，RFD相對FFD協(xié)議棧簡單并且內(nèi)存更小，只能和某個FFD進(jìn)行交互,RFD只能作為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械哪┒斯?jié)點(diǎn)(EndDevice）；FFD具有完備的IEEE802。15。4協(xié)議功能,可以充當(dāng)協(xié)調(diào)者（Coordinator）或者路由器（Router）。PANcoordinatorPANcoordinatorRouterEndDeviceMeshClusterTreeStarMESH圖x。ZigBee三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從ZigBee協(xié)議棧來看,主要分為網(wǎng)絡(luò)層（NWK)、應(yīng)用層（APL）、安全層（SSP）,其中應(yīng)用層按照功能細(xì)分為應(yīng)用支持層(APS）、應(yīng)用框架（AF）和應(yīng)用對象（ApplicationObject）。如下圖示.ZigBee聯(lián)盟定義網(wǎng)絡(luò)層、安全層、應(yīng)用支持層和應(yīng)用框架的協(xié)議規(guī)范,IEEE定義物理層和MAC層規(guī)范（IEEE802.15。4）,最終用戶和OEM定義應(yīng)用對象。圖x。ZigBee協(xié)議結(jié)構(gòu)物理層/MAC層協(xié)議研究IEEE802.15.4作為ZigBee的物理層和MAC層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。物理層的主要功能包括：收發(fā)信機(jī)狀態(tài)控制，即激活（Activation）或者去激活（Deactivation)；能量檢測（ED：EnergyDetection），指對當(dāng)前信道接收信號功率的檢測，其結(jié)果為高層的信道選擇提供依據(jù)；鏈路質(zhì)量指標(biāo)(LinkQualityIndication，LQI)，指接收數(shù)據(jù)包質(zhì)量的指標(biāo)，通過測量接收機(jī)ED或估計(jì)SNR或兩者的結(jié)合獲得,該指標(biāo)可以作為量化無線信道性能的一個尺度;空閑信道評估（ClearChannelAssessment,CCA），用于在采用CSMA—CA接入信道過程中提供空閑信道信息；信道頻率選擇；數(shù)據(jù)發(fā)送及接收IEEE802。15.4定義了兩個頻段的物理層標(biāo)準(zhǔn):2.4GHz物理層和868/915MHz物理層；2.4GHz為全球通用的ISM頻段，868MHz為歐洲頻段,915MHz為北美的ISM頻段。兩個標(biāo)準(zhǔn)都基于直接序列擴(kuò)頻(DSSS）方式，并且采用相同的數(shù)據(jù)包格式；區(qū)別除了工作頻率以外還有傳輸速率、調(diào)制方式和擴(kuò)頻碼片長度。兩種物理層標(biāo)準(zhǔn)可參見下表.表x.IEEE802。15。4頻段劃分及數(shù)據(jù)速率2.4GHz頻段下的傳輸速率為250kbps，采用偏移正交項(xiàng)移鍵控（O—QPSK）調(diào)制方式，擴(kuò)頻碼采用長度為32的偽隨機(jī)（PN）碼。915MHz和868MHz的傳輸速率分別為40kbps和20kbps,調(diào)制均采用二進(jìn)制項(xiàng)移鍵控（BPSK)方式,擴(kuò)頻碼采用長度為15的偽隨機(jī)（PN)碼.調(diào)制和擴(kuò)頻過程可參考圖3和圖4.圖3.2.4GHz調(diào)制與擴(kuò)頻過程圖4.868/915MHz調(diào)制與擴(kuò)頻過程IEEE802。15.4MAC層的主要功能為：幀結(jié)構(gòu)、信標(biāo)（beacon）的生成及同步關(guān)聯(lián)（Association）與去關(guān)聯(lián)（Disassociation）機(jī)制支持設(shè)備安全加密CSMA—CA信道接入機(jī)制保證時隙（GuaranteedTimeSlot，GTS）機(jī)制建立可靠鏈接IEEE802。15。4定義了一種可選的MAC層超幀結(jié)構(gòu)（見下圖），由PANCoordinator決定是否采用超幀結(jié)構(gòu).這種超幀是和beacon綁定的，用于與其相關(guān)聯(lián)的設(shè)備取得同步以及識別某個PAN。超幀包括活躍(active）和非活躍（inactive）兩部分，在非活躍部分Coordinator可以進(jìn)入低功耗模式（休眠狀態(tài)），此時Coordinator與PAN沒有交互活動；在活躍部分又分為競爭期（ContentionAccessPeriod，CAP)和非競爭期(ContentionFreePeriod，CFP),競爭期提供給以CSMA-CA方式接入的設(shè)備使用，非競爭期由若干保證時隙（GuaranteedTimeSlot，GTS)組成，提供給某些需要保留一定數(shù)據(jù)帶寬的設(shè)備。這種超幀結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了IEEE802。15.4低功耗的一大特點(diǎn)，非活躍期的引入限制了Coordinator與設(shè)備之間收發(fā)信機(jī)的開通時間，在無數(shù)據(jù)傳輸時使它們處于休眠狀態(tài),從而大大節(jié)省了功率開支。圖6。超幀結(jié)構(gòu)MAC層包括四種幀類型(參考圖7~圖10）：數(shù)據(jù)幀（DataFrame）確認(rèn)幀（AcknowledgmentFrame）MAC層命令幀（MACCommandFrame）信標(biāo)幀（BeaconFrame)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)ZigBee網(wǎng)絡(luò)層主要具有以下功能:網(wǎng)絡(luò)形成地址分配路由的發(fā)現(xiàn)和維護(hù)數(shù)據(jù)傳輸ZigBee網(wǎng)絡(luò)層包括兩個功能實(shí)體：網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體（NLDE，NetworkLayerDataEntity）和網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體(NLME，NetworkLayerManagementEntity）。從網(wǎng)絡(luò)層的角度看ZigBee設(shè)備分為三種（如下圖）:ZigBee協(xié)調(diào)者(ZC，ZigBeeCoordinator)、ZigBee路由節(jié)點(diǎn)（ZR,ZigBeeRouter）、ZigBee末端節(jié)點(diǎn)（ZED，ZigBeeEndDevice）。ZC對應(yīng)著802.15.4中的“PAN協(xié)調(diào)者”（必須是FFD），是整個網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建者和管理者，在網(wǎng)絡(luò)初始化時設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)（如信道、PANID、StackProfile等）。ZR對應(yīng)著802。15。4中的“協(xié)調(diào)者"（也必須是FFD)，是ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的可選設(shè)備；ZR的主要作用是建立多跳路由（樹路由或mesh路由)，廣播及路由各種消息到ZED，以及參與管理網(wǎng)絡(luò)的地址分配.ZED對應(yīng)著802。15.4中的“設(shè)備”（可以是RFD或FFD）,也是ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的可選設(shè)備,它可以發(fā)現(xiàn)ZC或ZR并與之關(guān)聯(lián)，并在極低的功率下工作,在非工作時可以進(jìn)入睡眠狀態(tài)。圖xZigBee網(wǎng)絡(luò)形成過程ZigBee網(wǎng)絡(luò)地址是基于樹型的結(jié)構(gòu)分配的，長度為16比特.網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者ZC的網(wǎng)絡(luò)地址為0x0000，其它設(shè)備的地址由其父設(shè)備（parent）分配，具體由其父設(shè)備所能擁有的最大子設(shè)備（child）數(shù)Cm、網(wǎng)絡(luò)最大深度Lm以及一個父設(shè)備可擁有的最大路由節(jié)點(diǎn)（亦子設(shè)備）數(shù)Rm來決定。對于深度為d、第n個加入（其父設(shè)備）的子設(shè)備，它的網(wǎng)絡(luò)地址是：其中Cskip(）是一個偏移量，表示相繼加入的兩個子設(shè)備的地址差值,其計(jì)算方法如下:ZigBee網(wǎng)絡(luò)的路由采用混合路由機(jī)制，對于樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用分級路由（hierarchicalrouting）—又稱樹路由（treerouting）,對于網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)則采用一種簡化的AODV路由機(jī)制。對于樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),ZigBee的網(wǎng)絡(luò)地址就是為分級路由服務(wù)的，設(shè)備只需根據(jù)自身和目的節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址就可以判斷路由的方向（向上routeup或是向下routedown）。組網(wǎng)ZigBee的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如2。2。3提到的三種典型拓?fù)洌盒切途W(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)和樹型網(wǎng)，每個網(wǎng)絡(luò)中都有一個FFD充當(dāng)協(xié)調(diào)者，其他節(jié)點(diǎn)加入該協(xié)調(diào)者發(fā)起的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。另外,ZigBee聯(lián)盟正在開發(fā)所謂的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，用來連接到外部IP網(wǎng)絡(luò).如下圖示：安全性研究ZigBee網(wǎng)絡(luò)提供了一定程度上的安全保證，但由于ZigBee節(jié)點(diǎn)大部分是基于微控制器，存儲空間小，因此只能采用一些簡單的加密原語和短的密鑰。同時還會利用802.15。4規(guī)定的基本安全機(jī)制。ZigBee安全機(jī)制如下圖所示：密鑰包括網(wǎng)絡(luò)密鑰(NetworkKey)、主密鑰（MasterKey）和鏈路密鑰（LinkKey）。網(wǎng)絡(luò)密鑰用于網(wǎng)絡(luò)級安全，所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共享這個密鑰，從而保護(hù)不受外部攻擊。鏈路密鑰是由主密鑰根據(jù)算法生成，用于保護(hù)兩個設(shè)備間的鏈路安全。密鑰管理都由信任中心（TrustCenter）完成。信任中心主要功能包括鑒權(quán)請求網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，維護(hù)和分發(fā)網(wǎng)絡(luò)密鑰，輔助建立端到端連接的鏈路密鑰.信任中心實(shí)體可以位于協(xié)調(diào)者或者專用的配置工具中。低功耗技術(shù)研究ZigBee基于IEEE802.15。4的物理層和MAC層實(shí)現(xiàn)極低功耗.具體過程包括：電池供電的終端設(shè)備具有duty-cycling能力，在大部分工作時間處于sleep模式,周期性的監(jiān)測信道看是否有數(shù)據(jù)將要發(fā)送給自己。如果有數(shù)據(jù)發(fā)送，則立刻從sleep模式轉(zhuǎn)入工作模式，完成數(shù)據(jù)收發(fā)后又進(jìn)入sleep模式.傳感器網(wǎng)絡(luò)與IPV6的結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與IPV6結(jié)合的研究工作主要在IETF的6LOWPAN工作組。該工作組主要目的是開發(fā)“TransmissionofIPv6PacketsoverIEEE802.15。4WPANNetworks”文檔,定義相關(guān)包格式和IP以下的適配層的幀格式、頭壓縮、地址產(chǎn)生等.而且還會考慮在IEEE802。15。4支持MESH網(wǎng)絡(luò)。ZigBee與WLAN/Bluetooth等其他技術(shù)的干擾共存分析由于同為工作在2。4GHz公共頻段上的無線技術(shù)，ZigBee與WLAN、Bluetooth等技術(shù)的干擾共存問題一直以來就受到廣為研究。根據(jù)STZ的研究報(bào)告有如下一些結(jié)論：在802。11與802。15.4的信道完全重疊時，大概90%的802.15。4的包會丟失，因此需要信道使用上避免這種情況發(fā)生。802。15。4和Bluetooth可以同時工作，但偶爾有部分包丟失；802。15。4和微波爐可以同時工作，但偶爾有部分包丟失。因此主要的干擾問題就是發(fā)射功率較高的WLAN，如何避免信道重疊是ZigBee必須考慮的問題。目前ZigBee聯(lián)盟正在討論頻率捷變的方案，目的就是在ZigBee網(wǎng)絡(luò)檢測到干擾時整體切換到干凈的信道。UWB技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)成熟性、發(fā)展現(xiàn)狀及走勢UWB技術(shù)本身可以追溯到上世紀(jì)60年代。最初是軍方用于雷達(dá)等方面。由于它發(fā)射極短的時間脈沖,在頻域上因此占用很高的帶寬。由此,1989年美國國防部首次使用了“超寬帶”的名稱.其后，從技術(shù)上,UWB被定義成一種這樣的無線技術(shù)，即系統(tǒng)占用帶寬超過500MHz或者相對帶寬大于0.2。相對帶寬相對帶寬定義為2（fH-fL)/（fH+fL），其中fH和fL分別為—10dB時的上界頻率和下界頻率。因此，UWB本身來說是一個純物理層的概念。美國FCC(FederalCommunicationsCommission)于2002年開放了3。1GH-10.6GHz共7。5GHz寬的頻譜用于UWB無線技術(shù)，但是規(guī)定其發(fā)射功率的SpectrumMask必須在此范圍內(nèi)小于-41.3dBm/MHz。在IEEE的WPAN標(biāo)準(zhǔn)組內(nèi)，隨著藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的確定（802。15。1工作組），成立了802。15.3的高速WPAN工作組。由于UWB技術(shù)的興起和其巨大的市場潛力和技術(shù)優(yōu)勢，802。15.3隨即成立了802.15.3aTaskGroup(TG)專門研究將UWB用于高速WPAN的物理鏈路的標(biāo)準(zhǔn)化方案，要求物理層速率在1-3米內(nèi)達(dá)到480Mbps。根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)組的流程，在隨后的CallforProposal過程中，逐步形成了以Intel/TI為首的MultibandOFDMAlliance（MBOA)陣營和以Motorola/Freescale為首的Direct-Sequence（DS—UWB）陣營。兩大陣營為了爭奪標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)，展開了激烈的競爭。但由于IEEE的802。15。3a任務(wù)組要求75％的通過率，導(dǎo)致兩個提案無一能夠最終勝出。經(jīng)過近3年的爭論，仍然沒有定論?；谶@種情況,802.15。3aTG的主席Heile于2005年6月辭職。半年之后IEEE802.15.3aTG在實(shí)際工作已經(jīng)停頓的情況下,于2006年1月宣布解散。任務(wù)組解散之后,誰能成為標(biāo)準(zhǔn)，就要看市場的選擇了.由Intel/TI等領(lǐng)導(dǎo)的MBOA陣營于2005年3月和WiMedia組織宣布合并。原先MBOA是以定義底層如UWB的物理層和MAC標(biāo)準(zhǔn)為主,而WiMedia則是以定義上層的接口和應(yīng)用等為主。合并后的WiMedia將是涵蓋從物理層到應(yīng)用層各種Profile等的非常全面的一個UWB工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織.它的成員基本包含了業(yè)界所有大的芯片/設(shè)備/應(yīng)用等廠商，包括Wintel等，這是一種巨大的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢.WiMedia的整體UWB平臺設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)的制定規(guī)劃如下圖所示。因此主要包含以下幾個方面：PHY：MultiBandOFDMPhysical(PHY）Layerv1。0MAC:DistributedMediumAccessControl(MAC)forWirelessNetworksv1。0WiMediaConvergenceArchitecture（WiMCA)v1.0WiMediaNetworkProtocolAdaptation(WiNET）Layerv1。0IP-basedapplicationprofilesWiMedia的PHY和MAC層規(guī)范已經(jīng)于2005年發(fā)布v1.0版本。另外，從該圖還可以看出，其主要的應(yīng)用之一是WirelessUSB（WUSB）。WUSB的標(biāo)準(zhǔn)v1.0已經(jīng)于去年底正式發(fā)布。另一個重要應(yīng)用是無線1394和BluetoothoverUWB。PAL:ProtocolAdaptation