無線

無線通訊是兩個或更多裝置之間最希望採用的通訊模式 (連線) 之一。在這項技術中透過空中的電磁波來進行資料通訊與傳送,例如無線電頻率、紅外線與衛星,而非透過電纜或電線。


無線通訊是在名為無線電波的電磁頻譜內的特定頻率 3 Hz 至 3000 GHz (3 THz) 運作。它涵蓋各式各樣的運算與通訊應用,從第三代/第四代 (3G/4G) 行動裝置、寬頻存取、室內 WiFi 網路、車間 (V2V) 系統,一直到嵌入式感測器與無線射頻識別 (RFID) 應用、微波、航空、海事,以及其他商業與私人無線電服務。


由於無線的動態需求,全球依據特定應用與傳輸距離等各種商業導向的需求為基礎,已開發出無線通訊的各種不同方式與標準。這些技術可粗分為四種獨立類別:無線個人區域網路 (WPAN)、無線區域網路 (WLAN)、無線都會網路 (WMAN),以及無線廣域網路 (WWAN)。顧名思義,這些解決方案在距離與資料傳輸速率方面是針對個人、區域、都會區或全球的涵蓋範圍與使用。


無線 PAN 的範圍通常是數公尺。WPAN 可用於個人裝置之間的通訊 (人際通訊),或用於連接較高階的網路與網際網路。無線 LAN 能連接兩部或更多電腦,無需使用電線;WLAN 利用以無線電波為基礎的展頻技術,提供裝置之間的通訊。IEEE 802.11 是 Wi-Fi 標準,代表一套無線 LAN/WLAN 標準。Wireless MAN 是 IEEE 802.16 Working Group on Broadband Wireless Access Standards 為其無線都會網路標準而登記為商標的名稱 (市面上稱為 WiMAX),用於定義從固定或行動裝置透過天線的寬頻網際網路存取。無線 WAN 是涵蓋廣大地理區域的電腦網路,WAN 用於將區域網路 (LAN 或 WLAN) 連接在一起,使某一區域的使用者與電腦能與其他區域的使用者與電腦通訊;WAN 也稱為行動數據通訊,例如 GSM、GPRS 與 3G。規模最大、最知名的 WAN 範例就是網際網路。


以下是主要的無線技術標準與應用:


  • NFC (點對點) – 近距離無線通訊:提供設定簡易的低速連線,可用於自舉更多可用的無線連線。NFC 裝置用於非接觸式付款系統、社會網路,諸如共用連絡人、照片、影片或檔案。
  • 藍牙 (WPAN - IEEE 802.15.1) - 藍牙使用 WPAN 技術在短距離內以無線方式交換資料。它用於行動電話、耳機、頭戴式耳機、MP3 播放器、電腦、內置揚聲器、膝上型電腦、電腦滑鼠、GPS 單元與汽車立體音響。
  • Zigbee (WPAN - IEEE 802.15.4) - 低功率、低資料速率與近接無線臨機操作網路。採用高階通訊協定,以小型低功率數位無線電來建立個人區域網路;適用於家庭自動化、感測器、醫療裝置資料收集與其他低功率低頻寬的需求。
  • Z-Wave (WPAN) - Z-Wave 是讓智慧型裝置彼此溝通與連線的無線射頻技術。增加 Z-Wave 連線時,燈光、門鎖與恆濕器等居家用品就會具備智慧功能。透過智慧型手機能從遠端輕易存取與控制裝置。主要用於居家與建築物的自動化應用。
  • WiFi (WLAN – IEEE 802.11)- Wi-Fi 能讓使用者在特定場所中的任何位置存取網際網路,例如飯店、圖書館、學院、大學、校園、私人機構、咖啡廳,甚至公共場所。Wi-Fi 方便您在住家或建築物當中的任何位置,同時連接數項裝置,例如電腦、電話、印表機等。
  • LoRa (LPWAN) - LoRa 是 LoRaWAN 通訊協定,安全連線的開放式標準。這是長距離、低功率、低位元率的標準,專供 M2M 與物聯網網路中以電池操作的裝置來使用。這是全球用於建立物聯網網路的首選技術。
  • Sigfox (LPWAN) - 類似於 LoRa,但是並非開放式。設計透過極窄頻來連接低能量裝置的無線網路,特別針對以電池供電的物聯網應用。
  • Cellular (WWAN - IEEE 802.16) - 行動電話採用的無線技術,它重複使用射頻以提供複雜的雙向通訊。它採用廣大地理區域中的數個小型基地台,這些基地台透過總機互連以構成 WWAN。

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