個人局域網核心技術及解決方案

PAN是Personal Area Network的縮寫，是指個人局域網。無線個人局域網(WPAN)是一種採用無線連接的個人局域網。它被用在諸如電話、計算機、附屬設備以及小範圍(個人局域網的工作範圍一般是在10米以內)內的數字助理設備之間的通訊。下面是個人局域網核心技術及解決方案集錦，歡迎閲讀了解。

　　1 基本定義

近年來，隨着各種短距離無線通信技術的發展，人們提出了一個新的概念，即個人局域網(Personal Area Network， PAN)。

PAN核心思想是，用無線電或紅外線代替傳統的有線電纜，實現個人信息終端的智能化互聯，組建個人化的信息網絡。從計算機網絡的角度來看，PAN是一個局域網;從電信網絡的角度來看，PAN是一個接入網，因此有人把PAN稱為電信網絡“最後一米”的解決方案。

PAN定位在家庭與小型辦公室的應用場合，其主要應用範圍包括話音通信網關、數據通信網關、信息電器互聯與信息自動交換等。

無線個人域網(Wireless Personal Area Network，WPAN)是為了實現活動半徑小、業務類型豐富、面向特定羣體、無線無縫的連接而提出的新興無線通信網絡技術。WPAN能夠有效地解決“最後的.幾米電纜”的問題，進而將無線聯網進行到底。

WPAN是一種與無線廣域網(WWAN)、無線城域網(WMAN)、無線局域網(WLAN)並列但覆蓋範圍相對較小的無線網絡。在網絡構成上，WPAN位於整個網絡鏈的末端，用於實現同一地點終端與終端間的連接，如連接手機和藍牙耳機等。WPAN所覆蓋的範圍一般在10m半徑以內，必須運行於許可的無線頻段。WPAN設備具有價格便宜、體積小、易操作和功耗低等優點。

　　2 原理與方法

PAN的實現技術主要有：Bluetooth、IrDA、Home RF、ZigBee與UWB(Ultra-Wideband Radio)四種。

支持無線個人局域網的技術包括：藍牙、 ZigBee、超頻波段(UWB)、IrDA、HomeRF等，其中藍牙技術在無線個人局域網中使用的最廣泛。每一項技術只有被用於特定的用途、應用程序或領域才能發揮最佳的作用。此外，雖然在某些方面，有些技術被認為是在無線個人局域網空間中相互競爭的，但是他們常常相互之間又是互補的。

美國電子與電器工程師協會(IEEE)802.15工作組是對無線個人局域網做出定義説明的機構。除了基於藍牙技術的802.15之外，IEEE還推薦了其他兩個類型：低頻率的802.15.4(TG4，也被稱為ZigBee)和高頻率的802.15.3(TG3，也被稱為超波段或UWB)。TG4 ZigBee針對低電壓和低成本家庭控制方案提供20 Kbps或250 Kbps的數據傳輸速度，而TG3 UWB則支持用於多媒體的介於20 Mbps和1Gbps之間的數據傳輸速度。

　3 四種指標

* 對於要求傳輸速率高、使用次數少、移動範圍小、價格比較低的設備，如打印機、掃描儀、數碼像機等，IrDA技術是首選。

* 如果設備是屬於那種活動範圍比較廣、要求能和多種設備迅速互聯，如，筆記本電腦、數字無繩電話、個人數字助理(PDA)、手機等，採用藍牙或WPAN是十分理想的。

* HomeRF技術對於小型公司或者類似別墅的家庭是再方便不過的了，因為這兩種環境的活動半徑都比Bluetooth和WPAN規定的活動範圍大，同時，一般又小於無線局域網的半徑。但這也並非是説HomeRF的地位是高枕無憂的。因為，一項技術如果想要成為國際認可的標準，其獨特性是必不可少的。 HomeRF在傳輸距離方面的優勢很有可能被藍牙所擊敗。

　　4 藍牙最熱門

藍牙技術是一種支持點到點、點到多點的話音、數據業務的短距離無線通信技術。藍牙技術的發展極大地推動了PAN技術的發展，藍牙的設計初衷就是利用一種小型化、低成本和低功率的無線通信技術，形成一種個人身邊的網絡，使得其覆蓋範圍之內各種信息化的移動或固定設備都能“無縫”地實現資源共享。其實質內容是要建立通用的無線電空中接口及其控制軟件的公開標準，使通信和計算機進一步結合，使不同廠家生產的這類設備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，也能在近距離範圍內具有互用、互操作的性能。因為藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此它特別適用於小型的移動通信設備。

　　5 ZigBee倍受關注

ZigBee技術的安全性很高，至今全球尚未出現一起破解先例。其安全性源於其系統性的設計：採用AES加密(高級加密系統)，嚴密程度相當於銀行卡加密技術的12倍;其次，Zigbee採用蜂巢結構組網，每個設備均能通過多個方向與網關通信，網絡穩定性高;另外，其網絡容量理論節點為65300個，足夠滿足家庭網絡覆蓋需求，即便是智能小區、智能樓宇等仍能全面覆蓋;最後，Zigbee具備雙向通訊的能力，不僅能發送命令到設備，同時設備也會把執行狀態反饋回來，這對終端使用體驗至關重要，尤其是安防設備，倘若你點擊了關門，卻不知道門是否真的已經鎖上，將會帶來多大的安全隱患;此外，Zigbee採用了極低功耗設計，可以全電池供電，理論上一節電池能使用10年以上，節能環保。

總的來講，IrDA對於要求傳輸速率高、使用次數少、移動範圍小、價格比較低的設備，如打印機、掃描儀、數碼像機等比較適合;IEEE802.11傳輸距離長，速度快，比較適於公司企業中距離較大的無線網絡。HomeRF技術比較適於家居環境的通信，因為這種環境的活動半徑大於藍牙技術規定的活動範圍，而且一般又小於IEEE 802.1l的半徑。藍牙技術跳頻快.功耗低、靈活性強，因而在移動設備互連方面更具有優勢，尤其適合於那種活動範圍比較廣、要求能和多種設備迅速互聯的設備，如：筆記本電腦、數字無繩電話、PDA、手機等，從而在新興的個人局域網領域也更具有吸引力和競爭力。