[科普中国]-个人域网

定义

个人域网（PAN）是应用短距离无线电新技术构成的“个人小范围”的信息网络。其中“个人小范围”是指用户个人家庭、办公室或个人携带的信息设备之间。无需使用电线、电缆、插销等进行相互连接；只需要在互联的设备上加上一片很小的无线电收发芯片，就可以实现个人身边的各种信息电器之间的互联。其覆盖范围一般在10米半径以内1。

个人域网可以看做是一种覆盖范围比WLAN更小的无线局域网，其核心思想是用无线电传输代替传统的有线电缆，实现个人信息终端的智能化互联，组建个人化的信息网络，比如，家庭娱乐设备之间的无线连接、计算机与其外设之间的无线连接、蜂窝电话与头戴式蓝牙耳机之间的连接等。2

PAN的优点在于：它能够以一种无缝和透明的方式自动发现落在POS内的任何设备，并与其建立连接。PAN的范围通常只有几米，但是这很有效，因为个人需求很少会超出这个距离。3

四种核心技术PAN 的实现技术有多种 ,主要有 Bluetooth、IrDA、HomeRF及UWB( Ultra-Wideband Radio)这四种技术。

IrDA技术IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，它在技术上具有移动通信设备所必需的体积小、功率低、耗电量低的特点。传输速率在这四种技术中是最高的，由于采用点到点的连接，数据传输所受到的干扰较少，速率可达16Mb/s。但是，IrDA是一种视距传输技术，也就是说两个具有IrDA端口的设备之间如果传输数据，中间就不能有阻挡物，这在两个设备之间是容易实现的，但在多个电子设备间就必须彼此调整位置和角度等。另外，IrDA设备中的核心部件一红外线LED并不耐用，如果经常用装配IrDA端口的手机上网，可能很快就不堪重负了。

IEEE802.11技术IEEE802.11工作在开放式系统互联参考模型（OSI/RM）的物理层和MAC层．其MAC层利用载波监听多重访问，冲突避免（CSMA/CA）协议；而在物理层，IEEE802．1l定义了三种不同的物理介质：红外线、跳频扩频方式（F}I）以及直扩方式（Ds）。IEEE802．11支持1．11Mb/s较高的数据速率，但是由于它的成本比较高而且功耗比较大，因此很少用在PAN的实现中。

HomeRF技术HomeRF是专门为家庭用户设计的。HomeRF利用跳频扩频方式，通过家庭中的一台主机在移动数据和语音设备之间实现通信，既可以通过时分复用支持语音通信，又可以通过载波监听多重访问/冲突避免协议提供数据通信服务。HomeRF是IEEE 802.11与DECT的结合，旨在降低语音数据成本，采用了扩频技术，工作在2.4GHz频段，能同步支持4条高质量语音信道，目前HomeRF的传输速率可以达到11Mb/s。2

蓝牙技术蓝牙技术是一种开放性的全球个人域网组网技术规范，用以组成邻近用户或无线装置使用的微微网，标准配置的通信距离为10m，在外接功率放大器时，通信距离可以扩大到100m。各种移动装置可以在多个微微网中注册，而在一个微微网中任何时候都可以使用8种移动装置。2

蓝牙技术是一种支持、点到点到点多点的话音、数据业务的短距离无线通信技术。蓝牙技术的发展极大地推动了PAN技术的发展，蓝牙的设计初衷就是利用一种小型化、低成本和低功率的无线通信技术，形成一种个人身边的网络，使得其覆盖范围之内各种信息化的移动或固定设备都能‘无缝’地实现资源共享。其实质内容是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准，使通信和计算机进一步结合，使不同厂家生产的这类设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，也能在近距离范围内具有互用、互操作的性能。因为蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中，因此它特别适用于小型的移动通信设备。蓝牙技术的特点如下4：

( 1）将设备无线互联组成小型PAN,并可为其提供接入数据网的功能,能够实现与Internet互联。
( 2)工作于 2. 4G Hz的 ISM 频段 ,无需申请频率许可证。
( 3)采用 1600hop /s的快速跳频技术 ,提供了一定程度的物理层安全保证。
( 4)采用正向纠错编码 ( FEC)技术降低了误码率 ,保证通信质量。
( 5)采用 FM调制方式 ,设备简单。
( 6)支持点到多点通信 ,具有自动查询设备及服务类型的功能。
( 7)协议体系完备 ,充分支持现有高层协议 ,具有多种工作模式。

( 8)支持多通道传输 ,可实现非对称连接。
( 9)支持电路交换和分组交换两种交换形式。
( 10)设备体积小 ,便于携带或移动 ,成本低廉。

总的来讲，IrDA对于要求传输速率高、使用次数少、移动范围小、价格比较低的设备，如打印机、扫描仪、数码像机等比较适合；IEEE802.11传输距离长，速度快，比较适于公司企业中距离较大的无线网络。HomeRF技术比较适于家居环境的通信，因为这种环境的活动半径大于蓝牙技术规定的活动范围，而且一般又小于IEEE 802．1l的半径。蓝牙技术跳频快，功耗低、灵活性强，因而在移动设备互连方面更具有优势，尤其适合于那种活动范围比较广、要求能和多种设备迅速互联的设备，如：笔记本电脑、数字无绳电话、PDA、手机等，从而在新兴的个人局域网领域也更具有吸引力和竞争力。

无线个人域网无线个人域网（Wireless Personal Area Neawork，WPAN）指的是在便携式消费者电器和通信设备之间进行短距离特别连接的网。WPAN的覆盖范围一般是半径10m以内，比无线局域网还小。特别连接包含两层意思，一是指设备既能承担主控功能，又能承担被控功能的能力；二是指设备加入或离开现有网的方便性。5

蓝牙技术实际上就属于WPAN的范畴，但其速率较低。为满足多媒体设备之间的通信就需要对等的特别连接，这样能保证20Mbit/s以上的数据速率以及在确保的带宽内提供一定的Qos。为了达到所需要的物理层数据速率和媒体接入控制层的Qos要求，IEEE 802.15 WPAN工作组发起了一个新的任务组——802.15.3高速率WPAN任务组，其任务是针对消费者图像和多媒体应用，为低功率成本的短距离通信制定高速率的WPAN标准。5

无线个人域网用于实现点到点的短距离无线接入，无线个人域网接入技术很多，主要有蓝牙技术、超宽带无线电技术。5