物聯(lián)網(wǎng)，可穿戴，智能家居，智慧城市，這些字眼經(jīng)常占據(jù)各大傳媒的顯眼位置，就這些領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)來講，無線連接技術(shù)無疑是一個(gè)研究最熱的。本文從技術(shù)角度分析當(dāng)前三種無線連接技術(shù)：Wi-Fi，Bluetooth和Zigbee。

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三種技術(shù)在誕生之初并沒有現(xiàn)在業(yè)界這么多熱點(diǎn)概念，她們本身也不是針對(duì)這些熱點(diǎn)的。

Wi-Fi的意思是Wireless-Fidelity，顧名思義是可靠地?zé)o線連接技術(shù)，應(yīng)用的場(chǎng)景主要是完成數(shù)據(jù)傳輸，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試流程也是按照數(shù)據(jù)傳輸可靠性來定義的。Wi-Fi開始引人關(guān)注應(yīng)該是在2003年的時(shí)候Intel推出了迅馳技術(shù)，當(dāng)時(shí)其實(shí)就是筆記本裝上了無線上網(wǎng)功能，當(dāng)時(shí)使用的是802.11b的技術(shù)，***速率只有11Mbps;Wi-Fi獲得第二次爆發(fā)應(yīng)該是隨著智能手機(jī)的普及，無線上網(wǎng)功能成為標(biāo)配，這是最近幾年的事了，技術(shù)也由b/g到了a/c/n等。

Bluetooth最早是愛立信開始做的，愛立信早在1994年就已進(jìn)行研發(fā)。1997年，愛立信與其他設(shè)備生產(chǎn)商聯(lián)系，并激發(fā)了他們對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的濃厚興趣。 1998年2月，跨國大公司，包括諾基亞、蘋果、三星組成的一個(gè)特殊興趣小組(SIG)，他們共同的目標(biāo)是建立一個(gè)全球性的小范圍無線通信技術(shù)，即Bluetooth。相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)歷了1.0,1.2，2.0,3.0,4.0等，具體的技術(shù)特性可以概括為：BR(Basic Rate)，EDR(Enhanced Data Rate)，BLE(Bluetooth Low-energy)。Bluetooth技術(shù)興起是從手機(jī)和外圍設(shè)備開始的，具體包括藍(lán)牙耳機(jī)、音箱等設(shè)備。

Zigbee出現(xiàn)的比較晚，在藍(lán)牙技術(shù)的使用過程中，人們發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)盡管有許多優(yōu)點(diǎn)，但仍存在許多缺陷。對(duì)工業(yè)，家庭自動(dòng)化控制和工業(yè)遙測(cè)遙控領(lǐng)域而言，藍(lán)牙技術(shù)太復(fù)雜，功耗大，距離近，組網(wǎng)規(guī)模太小等。而工業(yè)自動(dòng)化，對(duì)無線數(shù)據(jù)通信的需求越來越強(qiáng)烈，而且，對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，這種無線傳輸必須是高可靠的，并能抵抗工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種電磁干擾。因此，經(jīng)過人們長(zhǎng)期努力，ZigBee協(xié)議在2003年正式問世。Zigbee的應(yīng)用一直不瘟不火，在工控領(lǐng)域應(yīng)用相對(duì)多一些。

三種無線接入技術(shù)都能完成數(shù)據(jù)傳輸功能，工作頻段也在2.4GHz ISM頻段是重疊的。主要的差別表現(xiàn)為三者的數(shù)據(jù)傳輸速率和組網(wǎng)模式。

圖1. Wi-Fi組網(wǎng)模式

圖2. Bluetooth BR/EDR組網(wǎng)模式

圖3. Zigbee組網(wǎng)模式

圖4. Bluetooth Low-energy組網(wǎng)模式

每種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的成本和完成的功能決定了其在市場(chǎng)上的位置，從無線接入實(shí)現(xiàn)的技術(shù)來看，結(jié)構(gòu)基本類似，都由幾部分組成：RF，Modem，MAC，Core。其中MAC部分可以分為硬件實(shí)現(xiàn)部分和軟件實(shí)現(xiàn)部分。

圖5. 無線連接系統(tǒng)通用架構(gòu)

在智能家居或者可穿戴設(shè)備領(lǐng)域用到的無線接入技術(shù)，會(huì)在原有技術(shù)基礎(chǔ)上做一些特色的改進(jìn)，很大一部分工作會(huì)在MAC部分，這部分是硬件公司和軟件公司爭(zhēng)論的焦點(diǎn);無線技術(shù)硬件實(shí)現(xiàn)部分的難度和可實(shí)現(xiàn)低功耗的性能也是決定應(yīng)用前景的關(guān)鍵因素，下面的表格給出了幾種技術(shù)的參數(shù)比較。

在平臺(tái)支撐方面，Wi-Fi和Bluetooth完勝Zigbee!在前兩者已經(jīng)成為智能手機(jī)、平板等智能終端標(biāo)配的市場(chǎng)現(xiàn)狀下，Zigbee似乎還沒有找到可搭載的平臺(tái)支撐。當(dāng)然Zigbee并不是完全沒有機(jī)會(huì)，由于Zigbee技術(shù)在很多領(lǐng)域里有無可替代的物理特性，很多方式可以解決平臺(tái)支撐的問題，下圖就給出一種利用橋接器完成無線接入的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖6. 利用橋接器的Zigbee接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

Wi-Fi有網(wǎng)絡(luò)入口，BLE有超低功耗，Zigbee有特色的物理傳輸特性和組網(wǎng)性能，選擇哪種技術(shù)似乎答案很明確。