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无线个人区域网络(Wireless Personal Area Network,WPAN)(一)

我相信DesignSpark blog 的读者,都对高科技产品都不会陌生,智能手机,平版计算机总会有几部在身边,但不知道你有没有想过,这些电子产品的之间是如何互相沟通呢?不同的设备又如何理解到对方在"说"什么呢?原来其实在你不知不觉间,这些设备已经在你身边互相建立了一个网络了!

WPAN 与PAN

个人区域网络(Personal Area Network,PAN)其实是一个小范围的计算机网络,使多种个人电子设备之间能互相连接,当中包括智能电话,个人计算机,打印机及其他设备。个人区域网络除了最基本用于连接个人设备,还具备连接到一个更高层网络的能力,例如区域网络和互联网。无线个人区域网络(Wireless Personal Area Network,WPAN)其实就是指PAN 的无线版本,用WiFi等技术去取代USB 和FireWire等计算机总线连接。大多数WPAN技术如Bluetooth 都是基于IEEE 802.15 标准,一般 的覆盖范围从几厘米到几十米不等,而且都是用于一个室内的环境,例如工作间和家居。

作为一个个人的区域网络,当然只有被授权的设备才可以连接起来,PAN做法就是将设备与鑬线连接起来,但是在一个无线的环境又如何达到呢?在理想的情况下,以Bluetooth为例子,当任何两个具Bluetooth连接能力的设备放近在一起时,在互相确认身份后,连接起来。当然,对于外来的设备,WPAN亦有能力选择性地连接或封锁对方,以防止不必要的干扰或未经授权的访问。这都是WPAN的重要概念:连接得像有线一样。

技术层面

无线个人区域网络技术处于起步阶段,正处于快速发展。其建议的工作频率是2.4 GHz的数码模式。WPAN的目标是促进设备和系统之间的无缝操作。只要设备彼此都在WPAN的覆盖范围内,它们总能够透過各種技術连接起來。以下的都是WPAN的主要技术。

蓝牙

主要的WPAN技术是蓝牙 ,爱立信在1994年推出,它提供的最大吞吐量为1 Mbps,最大射程约30米。 蓝牙,也被称为IEEE 802.15.1,具有的优势是非常高效节能的,这使得它特别适合于小型设备中使用。

HomeRF

HomeRF ( Home Radio Frequency ),由 HomeRF的工作组 (包括制造商康柏,惠普,英特尔,西门子,摩托罗拉和微软,以及其他)于1998年发起,希望在没有放大器的帮助下,发展出一个最大吞吐量为10 Mbps的范围约50〜100米的传输技术。 尽管英特尔的支持,HomeRF标准,于2003年1月被摒弃,这主要是因为处理器制造商已经开始支持原生Wi-Fi 。

ZigBee

ZigBee技术(也称为IEEE 802.15.4),用于无线设备连接,特点是非常低成本和功耗。这些特点使它适合用于小型电子设备(如家电,音响,玩具等)。 Zigbee其工作的频段为2.4 GHz,16个通道,可达到的传输速度高达250 Kbps的最大射程约100米。

红外线

最后,就是使用红外线,范围达到数米与速度可以达到每秒几Mbits的传输技术。 这项技术被广泛应用于家用电子产品(如遥控器),但被光波干扰信号的情况很严重。 主将该技术的IrDA (Infrared Data Association),成立于1995年,拥有150多名成员。

跟大家解释了什么是WPAN之后,我下一编Blog将会深入讲解一下个中各个技术,例如ZigBee与蓝牙,及其一些应用,让大家都可以亲手建立一个WPAN!

下一编: 無線个人区域网络(Wireless Personal Area Network,WPAN)(二): ZigBee

Hello everyone! :) I’m 3rd-year undergraduate student from the Department of Electronic & Computer engineering, at the Hong Kong University of Science and Technology. During my studies, I have taken electronics courses such as Electro-Robotics and Embedded System Design and found it fascinating to learn how to get all of the components of such systems, a robotic car in my case, to work together. It is very satisfying to see my car follow the track and perform its task perfectly. It’s like seeing my creation come alive! Through this Designspark Blog, I would like to share what I have learnt in the field of electronics with all of you and also introduce you to some cool electronics news and products. As a student, I understand how painful it is to read through papers that I can barely understand a word of it. I will try to explain everything is a simple way so that anyone can understand it. I hope everyone can share my joy in building electronics gadgets. If you find my blog useful, please share it with your friends! 大家好!:) 我是来自香港科技大学,电子及计算器工程学系三年级的学生。在我过去两年多的学习中,我选修了不少电子课程,当中包括电子机械人及嵌入式系统设计。我发觉在学习如何使不同零件去拼凑成一个嵌入式系统,例如一辆智能电动车,的过程中,不单只令我获益良多并且在完成后更能获得很大的满足感,所以在这一方面我一直都很感兴趣。 透过Designspark博客,我想分享我在电子领域内所学到的点滴,也想为您介绍一些很酷的电子新闻和产品。作为一名学生,我非常明白钻研一份堆满难明生字的文章是多么痛苦,我会尝着用简单明了的字眼去解释,使任何人都可以理解。 我希望我能透过这个管道去分享制作电子小手作的有趣之处。如果你觉得我的博客有趣又或者很有用,请与您的朋友分享!
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