無線個域網(Wireless Personal Area Network，WPAN)是為了實現活動半徑小、業務類型豐富、面向特定群體、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“最后的幾米電纜”的問題，進而將無線聯網進行到底。 

WPAN介紹與標準現狀

WPAN是一種與無線廣域網(WWAN)、無線城域網(WMAN)、無線局域網(WLAN)并列但覆蓋范圍相對較小的無線網絡。在網絡構成上，WPAN位于整個網絡鏈的末端，用于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所覆蓋的范圍一般在10m半徑以內，必須運行于許可的無線頻段。WPAN設備具有價格便宜、體積小、易操作和功耗低等優點。

目前，IEEE、ITU和HomeRF等組織都致力于WPAN標準的研究，其中IEEE組織對WPAN的規范標準主要集中在802.15系列。802.15.1本質上只是藍牙底層協議的一個正式標準化版本，大多數標準制定工作仍由藍牙特別興趣組(SIG)完成，其成果由IEEE批準，原始的802.15.1標準基于Bluetooth1.1，目前大多數藍牙器件中采用的都是這一版本。新的版本802.15.1a對應于Bluetooth1.2，它包括某些QoS增強功能，并完全后向兼容。802.15.2負責建模和解決WPAN與WLAN間的共存問題，目前正在標準化。802.15.3也稱WiMedia，旨在實現高速率，原始版本規定的速率高達55Mb/s，使用基于802.11但與之不兼容的物理層。后來多數廠商傾向于使用802.15.3a，它使用超寬帶(UWB)的多頻段OFDM聯盟的物理層，速率高達480Mb/s。并且生產802.15.3a產品的廠商成立了WiMedia聯盟，其任務是對設備進行測試和貼牌，以保證標準的一致性。802.15.4也稱Zigbee技術，主要任務是低功耗、低復雜度、低速率的WPAN標準制定，該標準定位于低數據傳輸速率的應用。附表給出了各種技術之間的比較。

WPAN的關鍵技術

藍牙 這是大家熟知的無線聯網技術，也是目前WPAN應用的主流技術。藍牙標準是在1998年，由愛立信、諾基亞、IBM等公司共同推出的，即后來的IEEE802.15.1標準。藍牙技術為固定設備或移動設備之間的通信環境建立通用的無線空中接口，將通信技術與計算機技術進一步結合起來，使各種3C設備(通信產品、電腦產品和消費類電子產品)在沒有電線或電纜相互連接的情況下能在近距離范圍內實現相互通信或操作。藍牙可以提供720kb/s的數據傳輸速率和10m的傳輸距離。不過，藍牙設備的兼容性不好。

                  圖1為一款IBM的無線藍牙鼠標，右邊是無線接收器。

UWB(超寬帶) 即802.15.3a技術，是一種無載波通信技術。它是一種超高速的短距離無線接入技術。它在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號，能在10m左右的范圍內實現每秒數百兆比特的數據傳輸率，具有抗干擾性能強、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、保密性好、發送功率小等諸多優勢。UWB早在1960年就開始開發，但僅限于軍事應用，美國FCC于2002年2月準許該技術進入民用領域。不過，目前，學術界對UWB是否會對其他無線通信系統產生干擾仍在爭論當中。

                                 圖2為一款Freescale UWB芯片組。

Zigbee 這是一種新興的短距離、低功率、低速率無線接入技術。Zigbee標準是基于IEEE802.15.4無線標準研制開發的關于組網、安全和應用軟件等方面的技術標準，是IEEE802.15.4的擴展集，它由Zigbee聯盟與IEEE802.15.4工作組共同制定。Zigbee工作在2.4GHz頻段，共有27個無線信道，數據傳輸速率為20kb~250kb/s，傳輸距離為10~75m。

                圖3為美國Crossbow公司開發的一款符合Zigbee協議的產品MPR2400CA。

RFID 俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。RFID可被廣泛應用于物流業、交通運輸、醫藥、食品等各個領域。然而，由于成本、標準等問題的局限，RFID技術和應用環境還很不成熟。主要表現在：制造技術復雜，生產成本高；標準尚未統一；應用環境和解決方案不夠成熟，安全性將接受考驗。

圖4為一款RFID讀卡器。

WPAN的未來展望

在過去的幾年里，WPAN技術得到了飛速的發展，藍牙、UWB、Zigbee、RFID、Z-Wave、NFC以及Wibree等各種技術競相提出，在功耗、成本、傳輸速率、傳輸距離、組網能力等方面又各有特點。而WPAN的初衷是實現各種外圍設備小范圍內的無縫互聯，這種想法在未來很長的一段時間內可能還只是一個美好的愿望。但是，無論如何，在當前標準林立的短距離無線通信市場，我們所要做的應該是完善和創新。未來這些技術的命運，是走向融合，還是多足鼎立，我們只能等待市場的選擇。

                          藍牙、UWB、Zigbee與RFID技術對比

鏈 接:其他無線個域網技術


NFC 這是由飛利浦、諾基亞和索尼主推的一種由RFID衍生出來的短距離無線通信技術。使用雙方只需互相接近，就可以完成信息交換，并訪問內容和服務。NFC可以對無線網絡進行快速、主動設置，也可以用作虛擬連接器，服務于現有蜂窩狀網絡、藍牙和802.11設備。

Wibree 這是諾基亞在赫爾基辛的研究中心宣布的一種新的短距離無線通信技術。該技術可以在設備間進行連接，并且突破了藍牙固有的能量局限，功耗僅為藍牙的1/10。2007年6月12日，SIG與Wibree論壇宣布Wibree并入藍牙，Wibree將作為藍牙的超低耗電通信標準重新進行定義。

Z-Wave 2005年1月，為了開發家庭自動化應用市場，美國芯片和軟件開發商Zensys公司與其他60多家廠商在CES(Consumer Electronics Show)大會上宣布成立Wave聯盟。該聯盟推出了基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠的適于組網的雙向無線通信技術，即Z-Wave。Z-Wave的數據傳輸速率為9.6kb/s，信號有效覆蓋范圍在室內是30m，室外可達100m，適合窄寬帶應用場合。隨著通信距離的增大，設備的復雜度、功耗以及系統成本都在增加。相對于現有的各種無線通信技術，Z-Wave技術是最低功耗和最低成本的技術，Z-Wave正有力地推動著低速率無線個域網的發展。