蓝牙
这是最著名、应用最广泛的WPAN技术之一。
（图片来源网络，侵删）
- 技术特点:
- 短距离: 通常有效距离在10米左右（蓝牙5.0及以上可达100米甚至更远）。
- 低功耗: 特别是蓝牙低功耗技术，是物联网设备的首选。
- 低成本: 技术成熟，芯片成本低廉。
- 点对点与点对多点: 支持设备间一对一连接，也能构建一个小型网络（如一个耳机连接手机）。
- 主要应用:
- 无线耳机、音箱
- 键盘、鼠标
- 智能手表、手环等可穿戴设备
- 智能家居设备（智能灯泡、门锁）
- 数据传输
- 相关标准: IEEE 802.15.1 (已不再积极发展，技术已并入蓝牙联盟)。
Zigbee
专注于低功耗、低速率、自组网的无线技术，是物联网的核心技术之一。
- 技术特点:
- 极低功耗: 电池供电设备可工作数年。
- 自组网: 设备可以自动发现并加入网络，支持星型、树型和网状网络拓扑，网状网络可以中继信号，极大地扩展了网络覆盖范围。
- 低成本: 芯片和协议栈成本较低。
- 中等速率: 数据传输速率通常为 20-250 kbps。
- 主要应用:
- 智能家居（灯光、窗帘、温湿度传感器）
- 工业物联网（设备监控、自动化控制）
- 智能电表、远程抄表
- 医疗监护
- 相关标准: IEEE 802.15.4，定义了物理层和媒体访问控制层，Zigbee在其上构建了网络和应用层协议。
Z-Wave
与Zigbee类似,也是一种专注于智能家居的低功耗、自组网技术。
- 技术特点:
- 高可靠性: 专为家庭环境优化，抗干扰能力强。
- 自组网: 同样支持网状网络。
- 低速率: 速率低于Zigbee（通常为9.6-100 kbps）。
- 封闭生态系统: 采用单一芯片供应商（Silicon Labs），确保了不同设备间的互操作性，但生态系统不如Zigbee开放。
- 主要应用:
- 智能家居（安防系统、智能门锁、场景控制器）
- 家庭自动化
- 相关标准: 基于 proprietary 协议，不完全符合IEEE 802.15.4标准。
IrDA (Infrared Data Association)
一种利用红外线进行点对点通信的较老的技术。
- 技术特点:
- 视距传输: 必须对准且中间无障碍物。
- 高方向性: 信号不会泄露到其他房间，安全性高。
- 速率中等: 通常可达4-16 Mbps。
- 易受阳光干扰。
- 主要应用:
- 早期的电视/空调遥控器
- 旧款手机的“红外口”用于传输文件
- 相关标准: IrDA标准。
UWB (Ultra-Wideband, 超宽带)
一种利用纳秒级非正弦波窄脉冲进行通信的技术,以其高精度测距和高速率著称。
（图片来源网络，侵删）
- 技术特点:
- 高精度测距: 可以实现厘米级的定位精度。
- 高速率: 理论速率可达数百Mbps甚至Gbps级别。
- 低功耗: 脉冲信号功率谱密度极低，对其他无线系统干扰小。
- 穿墙能力弱: 信号穿透性较差，但非视距环境下性能优于红外。
- 主要应用:
- 无钥匙进入汽车: 如苹果的“用iPhone解锁汽车”功能。
- 室内精准定位: 资产追踪、人员导航。
- 高速数据传输: 如连接显示器、AR/VR设备。
- 相关标准: IEEE 802.15.3a (已终止)，现由 IEEE 802.15.4z (针对UWB的安全增强) 和 FiRa联盟 等推动其应用。
NFC (Near Field Communication, 近场通信)
一种超短距离的WPAN技术,通信距离通常小于10厘米。
- 技术特点:
- 极近距离: 必须非常靠近才能通信。
- 低功耗: 通信时功耗极低。
- 高安全性: 短距离使其难以被窃听。
- 即触即连: 无需复杂的配对过程。
- 主要应用:
- 移动支付
- 门禁卡/交通卡
- 数据传输（如“碰一碰”分享联系人、图片）
- 智能海报/标签
- 相关标准: 基于RFID技术，相关标准包括 ISO/IEC 18092 和 ETSI TS 102 190。
总结对比表
| 技术名称 | 主要特点 | 主要应用 | 相关标准/联盟 |
|---|---|---|---|
| 蓝牙 | 短距离、低功耗、低成本、成熟 | 音视频传输、可穿戴设备、PC外设 | 蓝牙技术联盟 |
| Zigbee | 极低功耗、自组网（网状）、低成本 | 智能家居、工业物联网 | IEEE 802.15.4, Zigbee联盟 |
| Z-Wave | 高可靠性、自组网、封闭生态 | 智能家居（安防、自动化） | Z-Wave联盟 |
| IrDA | 视距传输、高方向性 | 旧款遥控器、红外传输 | IrDA协会 |
| UWB | 高精度测距、高速率、低干扰 | 无钥匙进入、精准定位、高速数据 | IEEE 802.15.4z, FiRa联盟 |
| NFC | 超近距离、即触即连、高安全 | 移动支付、门禁、数据交换 | ISO/IEC, ETSI |
如何选择？
- 需要连接耳机、鼠标？ -> 蓝牙
- 需要构建一个覆盖全家的智能家居网络？ -> Zigbee 或 Z-Wave
- 需要实现厘米级的精确定位？ -> UWB
- 需要手机碰一下付款？ -> NFC
WPAN技术是一个大家族,没有一种技术是万能的，它们各自在不同的应用场景中发挥着不可替代的作用。
（图片来源网络，侵删）
