蓝牙无线数据传输技术蓝牙技术的发展状况及发展趋势蓝牙技术是近年来迅速发展并被广泛应用的一项短距离无线通信技术，其传输频段为全 球公众通用的 2.4GHzISM 频段[3]，提供 1Mbps 的传输速率和 10m 的传输距离。蓝牙从萌芽到 走出实验室，再到被普遍应用，经历了 4 代的发展，目前蓝牙技术细分为高速蓝牙 BR/EDR 和低功耗蓝牙 BLE 技术，BR/EDR 蓝牙技术主要应用在大数据传输要求，而在传输中小数据 且要求低功耗时通常使用 BLE 蓝牙技术。未来的蓝牙技术则向着低功耗高速率的方向发展， 同时不断提升其数据传输的安全性。69397

2 蓝牙技术的特点分析

蓝牙传输作为通用通信技术，其最主要的功能，也是它最大的优点，就是取代了数据电 缆的传输，它能够把内嵌有蓝牙芯片的计算机、手机或其他便携通讯终端相互连接起来并进 行数据的传输[4]，实现信息的自动交换和处理。除此之外，蓝牙技术具有低成本高速率的特 点[5]。但与之相对的，蓝牙传输的局限性也十分明显，那就是传输速度的瓶颈问题，它能达 到的最大传输速率为 1Mbps，而面对钢轨打磨装备与远程计算机所进行的数据交互要求，显 然蓝牙技术不能满足。同时蓝牙技术的数据传输距离短，不能适应钢轨打磨装备的应用环境， 因此不适用于本课题的研究。

1.2.2 ZigBee 无线数据传输技术

1 ZigBee技术的发展状况和发展趋势

2002 年，由英国 Invensys 公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司及荷兰飞利浦公 司共同联合宣布成立了 Zigbee 联盟[6]，随后西门子、三星、德州仪器公司等芯片公司和无线 设备公司也相继加入，目前联盟成员包括了 200 多家终端设备商及软件服务商[7]，该联盟所 定义的 Zigbee 协议规范已经被广泛认可。目前 Zigbee 技术的产业链基本成型，其芯片达到了 批量生产阶段，各大通信设备公司也都争相推出了一系列 Zigbee 解决方案，其中 Chipcon、 Ember、Sumsung、Atmel、Freescale 等公司推出的方案在解决对应的通信问题有着不俗的成 绩。随着 Zigbee 技术的不断进步，Zigbee 技术开始广泛应用于各个领域，如工业控制、工业 无线定位、家庭网络、汽车自动化、消费电子、医用设备控制等领域[8]。论文网

Zigbee 技术作为一种新兴的双向无线通讯技术，其低功耗、低成本的优点[9]是其在近距 离无线通信技术中的闪光点，然而尽管 Zigbee 应用越来越多，但其市场仍然处于探索阶段。 从应用领域来看，未来 Zigbee 技术将更加紧密结合物联网方向的趋势发展，发挥其独有优势。 从技术标准层面上看，Zigbee 技术将向着片上系统，更多规范，更廉价，更快速的方向发展[10]。

2 Zigbee 技术的特点分析

虽然 Zigbee 通讯技术应用功耗低，成本低等特点在相比于蓝牙技术在本课题的应用成本 方面有着巨大的优势，但从数据传输角度考虑，钢轨检测廓型与目标廓型的数据需要快速、 及时、可靠地传输至钢轨打磨装备的计算机中，并且这一数据传输距离较长，然而 Zigbee 技 术的短距离操作和其 20 kb/s-250 kb/s 的低传输速率显然不符合本课题的研究背景。

1.2.3 WiFi 无线数据传输技术

1 WiFi 技术的发展状况及发展趋势

WiFi 全称 WirelessFidelity，它基于 IEEE802.11 系列标准。1997 年，IEEE 组织（美国电 气和电子工程师协会）推出了 IEEE802.11 标准，这是第一个被国际认可的无线局域网协议[11]。 该原始标准主要限于数据存取，最高速率仅为 2Mbps，它在速率和传输距离上有很大欠缺[12]。 故在 1999 年推出的 IEEE802.11b 标准[13]，作为对 IEEE802.11 标准的补充其数据传输速率有 了可观提高，达到了 11Mbps，相较于 IEEE802.11 标准的传输速率快了 5 倍之多，并且可以 根据实际情况在 1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、11Mbps 实现动态速率切换。随着人们对数据传 输高速率需求的不断提升，之后相继推出的 IEEE802.11g 和 IEEE802.11n[14]，传输速率也从最 开始的 2Mbps 提升至 54Mbps，再到今天的高达 600Mbps，并且信号的覆盖也扩大到几十平 方公里。