移动开发作业:三种近场通信技术的特点及对其未来应用场景的分析预测

本次作业的内容为:请分析三种近场通信技术的特点,对未来近场通信技术的应用场景进行分析与预测;

近场通信

现在所说的近场通信技术,往往指的是Near Field Communication,简称NFC,使用了NFC技术的设备(例如移动电话)可以在彼此靠近的情况下进行数据交换,是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来的,通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能,利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。

但是还有一些近距离的通信技术,比如蓝牙,WIFI,也属于近场通信,近场通信普遍具有成本低、带宽高、能耗低等特点。

三种近场通信技术

1.WIFI

Wi-Fi(WirelessFidelity,无线相容性认证),在中文里又称作“行动热点”,是Wi-Fi联盟制造商的商标做为产品的品牌认证,是一个创建于IEEE802.11标准的无线局域网技术。基于两套系统的密切相关,也常有人把Wi-Fi当做IEEE 802.11标准的同义术语。 与蓝牙一样,同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。虽然在数据安全性方面,该技术比蓝牙技术要差一些,但是在电波的覆盖范围方面则要略胜一筹。

特点:

连接方式:单点对多点

使用距离:小于10m~1000m

速度:小于1.3Gbps

功耗:中低,相较于其他两种方式偏高

工作频段:2.4G/5G

应用场景:智能家居,无人机控制等

2.蓝牙(BlueTooth)

蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范,它是基于低成本的近距离无线连接,为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。蓝牙使当前的一些便携移动设备和计算机设备能够不需要电缆就能连接到互联网,并且可以无线接入互联网。蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是10m之内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz 频带,带宽为1Mb/s。

特点:

连接方式:单点对多点

使用距离:小于等于10m

速度:小于24MKbps

功耗:低

工作频段:2.4G

应用场景:蓝牙耳机,蓝牙音箱,无线键鼠,个人健康设备(可穿戴),无线数据传输,车载设备通信等

3.NFC

NFC的中文全称为近场通信技术。NFC是在非接触式射频识别(RFID)技术的基础上,结合无线互连技术研发而成,它为我们日常生活中越来越普及的各种电子产品提供了一种十分安全快捷的通信方式。近场通信业务结合了近场通信技术和移动通信技术,实现了电子支付、身份认证、票务、数据交换、防伪、广告等多种功能,是移动通信领域的一种新型业务。近场通信业务增强了移动电话的功能,使用户的消费行为逐步走向电子化,建立了一种新型的用户消费和业务模式。

特点:

连接方式:点对点

使用距离:小于等于20cm

速度:小于500Kbps

功耗:很低

工作频段:13.56MHz

应用场景:手机支付,门禁,信用卡,AndroidBeam(分享照片和视频)等

未来应用场景分析预测

1.WIFI

(1)WiFi 6将与5G技术形成互补共存关系

5G 和WiFi 6为通讯领域两大前沿技术,两种技术同具有高速率、低时延等优势,均可应用于物联网、虚拟现实、超高清视频等应用领域。而从两种技术的本质特性分析,5G为广域网授权频谱技术,重点面向户外应用场景,WiFi 6为局域网非授权频谱技术,重点面向户内应用场景,两者的应用优势各不相同。WiFi 6可改善5G通信在户内场景穿透性差、覆盖率低、功耗高等问题,5G可改善WiFi 6在户外场景无法实现大量设备远距传输的问题,两者将逐步形成互补共存关系。

(2)新兴应用场景不断增多

相比WiFi 4、WiFi 5等历代WiFi技术标准,WiFi 6在带宽、网络速率、网络时延、功耗等方面实现提升,从而进一步拓展WiFi技术应用场景。从WiFi技术的应用发展情况分析,第一阶段以手机、平板电脑、笔记本电脑等消费级电子终端为驱动,第二阶段以智能家居、智慧城市等物联网应用为驱动,第三阶段以虚拟现实、超高清视频应用等新一代高速率应用为驱动,而在WiFi 6技术标准发展推动下,WiFi技术向第三阶段迈进的步伐日益加快。

2.蓝牙

蓝牙5新增的定位服务可以拓展很多商业用途和场景,包括:

(1)地标信息:零售商较早就开始采用地标(PoI)信息,包括智能楼宇、智能工业和智慧城市也开始探索蓝牙beacon的应用。

(2)寻物:越来越多的消费者将蓝牙标签贴在钥匙、钱包、手包和其他个人财物上,也包括商店的奢侈品管理等。

(3)资产追踪:蓝牙正在推进用于资产和人员跟踪的实时位置服务(RTLS)解决方案的快速增长,无论是在仓库中对工具和工人定位,或是在医院中对医疗设备及患者定位。

(4)导航:从机场和火车站到博物馆和体育馆,蓝牙室内定位系统(IPS)已迅速成为解决GPS室内覆盖难题的标准,可助力访客在复杂环境中进行导航。

其次,是蓝牙网络设备出货,并进一步扩展到个人终端设备、音频及娱乐、汽车、互联设备、智能楼宇、智能工业、智能家居和智慧城市等诸多领域:

(1)控制系统:蓝牙mesh网络正迅速成为许多控制系统的首选无线通信平台,包括用于智能楼宇和智能工业市场中的先进照明解决方案。

(2)监控系统:蓝牙无线传感器网络(WSN)能够监测光照、温度、 湿度和占用情况,帮助提高员工生产力,降低楼宇运营成本, 或更好地满足生产设备对于环境条件和维护的要求,以减少意外停机。

(3)自动化系统:蓝牙可实现楼宇基本系统的自动化集中控制,包括暖气、通风与空气调节(HVAC)、照明和安防系统,从而节约能源、降低运营成本,并延长楼宇核心系统的使用寿命。

3.NFC

争议最大的移动支付

由于因为近场通信具有较高的安全性,所以NFC技术被认为在移动支付等领域具有很大的应用前景。NFC手机中应用有前景的一项功能是移动支付功能。其中早推出移动支付业务的国家是美国、日本和韩国,在移动支付的同时实现了移动付款和银行转账的功能。

但是从现在国内的情况来看,NFC并没有发展成为人们移动支付的主要方式,主要还是因为NFC支付需要具有射频功能的POS机等收银设备,然而升级更换旧的设备成本太高,这显然商家是不会舍弃成本更低的二维码而去选择NFC的,也导致了人们也更加习惯使用微信或者支付宝扫二维码进行支付。但是并不是说在移动支付上NFC就没有前景,NFC有特定的使用领域,比如地铁公交,这种定额、高集中度、对速度要求极高的支付场景,NFC就很有优势,高峰期地铁扫码过闸导致拥堵的情况很多,用NFC卡或者其他NFC设备刷卡过闸就快一些,相信在未来在这些领域NFC会有更好的发展。

国内外NFC技术发展

在CES发布会上松下公司在音箱、摄像头、电视、冰箱、名片等电子设备中嵌入了NFC芯片;索尼将NFC技术整合到几乎所有的产品中;LG公司也将NFC技术整合到其公司旗下的各种家用电器中。嵌入这些NFC芯片的设备可以实现更贴心、更方便、更快捷、更广阔的应用,比如用户只要将安装有NFC标签的设备与智能手机建立连接,即可实现远程操控,如在办公时打开洗衣机;NFC手机与安装有NFC标签的家用电器轻轻接触一下,就可以轻松的控制冰箱、洗衣机、烤箱或电饭煲;NFC手机与装有NFC标签的电视接触,就可以用手机来充当电视遥控器,而且一个手机可以充当任意产品电视的遥控器,如TCL或者SONY等;NFC耳机只要与拥有NFC功能的智能手机或电脑音讯输出装置轻触一下,就可以完成配对聆听音乐;如果在海报和其它非电子设备中安装了被动式NFC标签,就可以进行阅读等操作。

除了家用电器和一些简单电子设备之外,NFC技术在其它领域也渐渐突显优势,如一些国外的旅馆和赌场使用该技术,允许NFC设备触碰获得各种信息,包括饭店菜单和购票、查看各种时间等;在医疗行业瑞典芯片厂商Cypak与美国医疗用品厂商Meridian Health合资成立的Impak Health,开发出了一款名为Rhythm Trak的心脏监护器。它可以通过手机从NFC设备中与自己心脏相关的数据信息;惠普推出了SpectreOne一体机,这款计算机整合了NFC技术,被称为HP TouchZone,用户可以通过NFC智能手机或其它NFC设备登录此计算机并向其传输数据;另外NFC技术也将被应用于汽车行业,如远程摇控打开汽车车门或其它方面等。

在国内,华中科技大学武昌分校图书馆NFC座位选号机已开始试用,用NFC手机在机器上一刷,整个图书馆阅览室座位分布情况一目了然,很好的杜绝了占座的情况,还有暂时离开保留座位和座位自动释放功能。

参考文献:
wifi简介 - huhu0013 - 博客园 (cnblogs.com)
WiFi行业发展现状及趋势分析,新应用场景不断增多「图」 (baidu.com)
蓝牙5迎来风口 将在更多商用场景爆发 (baidu.com)
NFC成为标配, 但为何没能取代支付宝和微信支付? (sohu.com)
(11条消息) NFC技术在各大领域的应用趋势与前景展望_""-其它代码类资源-CSDN文库

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