短距離通信方案的選擇綜述關于短距離通信技術的現狀短距離通信技術范圍很廣，一般來說只要是通信距離較短，大概在100m之內的就屬于這個技術范圍。隨著時代的發展，短距離通信技術在我們生活中使用的越來越多，例如我們家中常用的WIFI、還有我們使用的藍牙音箱、藍牙耳機、紅外線遙控器之類的。大多數的短距離通信技術都有應用方便、成本低，功耗小的特點。其中功耗小是因為傳播距離近，遇到障礙物的幾率變小，發射的功率隨之減小。短距離通信分為高速和低速兩種、高速通信的傳輸速度超過了每秒100兆，同時設備距離在十米之內[2]。所以高速通信主要用在圖像文檔傳送、高質量的聲音和錄像傳輸、還有各種多媒體設備之中。低速通信主要用在貨單自動更新、互動式玩具、還有家庭的自動化控制領域之中。這是因為在100m之內設備傳輸速度小于每秒一兆。另外短距離通信具有對等通信特征，不需要高層協議和復雜的空中接口，也不需要網絡設備之間的中轉。藍牙技術藍牙技術是在1994年由愛立信公司研發的，之后由微軟、三星和諾基亞等設備生產商進行推廣，到現在的話基本經歷了5個版本左右，早期的藍牙十分昂貴，同時還存在數據泄露的危險。在規范了標準、改進了技術之后，藍牙的功能慢慢變強，傳輸速度不斷提高。到了藍牙3.0的時候已經能夠實現高速數據傳輸的需要了，藍牙4.0中提出的低功耗功能使得藍牙技術應用逐漸廣泛。藍牙5.0技術不僅能夠實現在低功耗模式下更遠的通信距離，而且還可以結合wifi實現精度小于1米的室內定位。現在最新的藍牙版本是在2021年發布的藍牙5.2。藍牙5.2能夠實現功耗控制功能、該功能主要是可以根據藍牙信號的強度來調整發射功率，這在一定程度上使得藍牙的功耗降低不少。因為藍牙技術具有能量消耗低，信息傳輸免費和無需成本的特點。所以藍牙技術在全球范圍內都有應用，目前國際上統一規定藍牙技術的使用頻段為2.4GHzISM,[3]該頻段與1600Hz的擴頻技術相結合使得藍牙傳輸的抗干擾能力增強。WIFI技術WIFI技術是在20世紀90年代發明的，并且1996年在美國申請了專利。該技術可以通過無線方式將電腦、手機等設備終端連接起來。WIFI技術之所以能夠廣泛應用在家庭和辦公領域，主要是因為它不受布線條件的限制、節省了電纜鋪設的資金、并且傳輸速度能達到幾百兆、發射信號的功率低[4]。目前最新的WIFI技術是WIFI-6，該技術理論傳輸速度比上一代WIFI-5提高了3倍左右，支持兩種工作頻段，WIFI-6的TWT技術使得它更省電，并且它更安全。紅外數據傳輸技術目前紅外數據傳輸技術在軟件和硬件方面都已經比較成熟，在手機、平板等小型設備中都有所應用[5]。紅外數據傳輸技術最大傳輸速率在16MB/s左右，由于紅外數據傳輸技術無需實體連接，所以成本低廉、使用簡單[9]。紅外數據傳輸技術的功耗也比較低、安全性高。但是紅外數據傳輸技術只適合于點對點的直線傳輸，這是因為紅外線的波長短，對障礙物的衍射能力差，還有一個缺點就是紅外數據傳輸的距離短，一般在1m左右[11]。因為紅外傳輸技術可以使傳輸容量較大的數據文件在短時間內傳輸，所以很適合用在多媒體的數據流當中。紫蜂技術紫蜂技術還有另外一個名稱是Zigbee技術[6]，它可以工作在2.4GHz、915MHz和868MHz三個頻段上，每個頻段上的最高傳輸速度都不一樣，紫蜂技術具有在兩個頻段之間免費傳輸、延時低、功耗低、制作成本低、網絡容量大的優點[7]。一般來說，紫蜂技術的傳輸范圍在10米-70米之間，并且紫蜂技術它自身帶有地理定位。紫蜂技術唯一的缺點是數據傳輸速度慢[10]。目前紫蜂技術應用廣泛，他可以應用在數據傳輸量低、地形復雜、監控網點多的環境之中，主要用在工業自動化、照明控制、電力系統等領域中。我們在家庭或辦公領域也可利用紫蜂技術實現無線通信。UWB技術UWB技術起源于脈沖通信技術，之前一直用在軍事領域，目前該技術已經用在了民用領域并且正處于高速發展的時期。在2020年10月，小米宣布在手機上內置了UWB技術，它將實現空間的精準定位。UWB技術最顯著的優勢就是他將定位精度提高到了厘米級別[8]。此外UWB技術還有發射功率低、穿透力強、傳輸速率最高達500兆每秒等優點，但是UWB技術的成本較高，現在UWB技術主要用在精準測量、智能家居、短距離多媒體等領域。無線射頻識別技術無線射頻識別技術是在20世紀40年代末誕生的，目前在我們生活中有特別多的應用，比如常見的門禁管理系統、車輛的自動收費、電子車票等。無線射頻識別技術有多個應用頻段，每個頻段的應用也各不相同。無線射頻識別技術有著環境適應能力強、信息傳輸效率高、結構簡單的特點。但是該技術成本高、技術不夠成熟、也不夠安全[12]。短距離通信方案的選擇通過對大多數常用的短距離通信技術的對比（如圖2-1所示），總體來講，短距離通信技術的優缺點的不同使得應用場所不同。因為要做的是基于短距離通信的物品防丟器，那么在傳輸速度這一塊沒必要選擇最快的，然后因為要做的防丟器是要有便攜性、使用時間長的特點，所以應該考慮體積小、功耗小的，還有一點就是通信距離的問題，用于物室內查找的話，那么通信距離就不能太短，那么就不能選擇紅外傳輸技術。但是同時又考慮到功耗與距離之間的問題，一般來說，距離遠的通信技術的功耗也比較高，因此在這里選擇折中一下，即滿足較低功耗，同時距離也不近，最終選擇了藍牙通信為防丟器的短距離通信方案，藍牙4.0已經已經實現了圖2-SEQ圖\*ARABIC1短距離圖2-SEQ圖\*ARABIC1短距離通信方案對比Fig.2-1Comparisonofshort-distancecommunicationsolutions藍牙4.OBLE藍牙4.0技術是在十年前提出的，主要的特點就是低功耗，主要有三種模式，分為高速模式、低功耗模式和傳統模