生活中觸手可及的無線通信技術-WiFi、藍牙和NFC
WiFi
Wi-Fi（Wireless Fidelity）是一種無線局域網技術，它使用無線信號來連接設備和網絡。Wi-Fi技術可以讓用戶在不需要使用有線連接的情況下，通過無線信號進行數據傳輸和互聯網訪問。Wi-Fi技術已經成為現代生活中不可或缺的一部分，廣泛應用于家庭、辦公室、商業場所和公共區域等各種場合。
WiFi技術起源于1997年，由澳大利亞的CSIRO（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation）科學家們發明。他們利用了一種叫做“OFDM”（正交頻分復用）的技術，成功地將數據傳輸速度提高到了2Mbps。這項技術后來被納入了IEEE 802.11標準，成為了WiFi技術的基礎。
主流WiFi標準
- 802.11b: 最早的WiFi標準之一，工作在2.4GHz頻段，最高傳輸速率為11 Mbps。
- 802.11a: 也是較早的WiFi標準，工作在5GHz頻段，最高傳輸速率為54 Mbps。
- 802.11g: 在2.4GHz頻段工作，最高傳輸速率為54 Mbps，向下兼容802.11b。
- 802.11n: 支持2.4GHz和5GHz頻段，最高傳輸速率可達600 Mbps，采用MIMO技術提高傳輸速率和覆蓋范圍。
- 802.11ac: 在5GHz頻段工作，最高傳輸速率可達1 Gbps，采用更先進的技術提高了速度和性能。
- 802.11ax (Wi-Fi 6): 最新的WiFi標準之一，支持2.4GHz和5GHz頻段，具有更高的傳輸速率和更好的網絡容量，能夠更好地應對高密度的連接和數據傳輸需求。
WiFi安全性
- 使用加密：啟用WPA3或WPA2加密來保護無線網絡，避免使用WEP加密，因為它已經不安全。
- 更改默認憑據：更改路由器和Wi-Fi網絡的默認用戶名和密碼，使用強密碼和用戶名。
- 隱藏網絡名稱（SSID）：關閉廣播網絡名稱（SSID）以隱藏您的網絡，這樣只有知道網絡名稱的人才能連接。
- 啟用防火墻：在路由器和連接的設備上啟用防火墻，以阻止未經授權的訪問和網絡攻擊。
- 更新固件：定期更新路由器的固件以修復安全漏洞和提高安全性。
- 使用虛擬專用網絡（VPN）：在連接到公共Wi-Fi時，使用VPN加密數據傳輸，以防止數據被竊取。
- 禁用WPS：Wi-Fi Protected Setup (WPS)存在安全漏洞，建議禁用以提高安全性。
這些方法可以幫助提高Wi-Fi網絡的安全性，但也需要注意定期檢查和更新安全設置以應對新的安全威脅。
藍牙
藍牙是一種無線技術，用于在短距離范圍內傳輸數據。它通常用于連接手機、耳機、音箱、鍵盤、鼠標等設備。藍牙技術可以實現設備之間的無線通信和數據傳輸。
藍牙起源于1994年，由愛立信公司的工程師雅各布·弗里斯特龍（Jaap Haartsen）和吉姆·凱瑞（Sven Mattisson）共同開發。最初，他們的目標是開發一種可以在移動電話和其他便攜設備之間進行無線通信的技術。隨著技術的發展，藍牙已經成為一種廣泛應用于各種設備之間進行短距離無線通信的標準。
常見的藍牙版本
- 「藍牙1.0和1.1」：最初的藍牙版本，具有基本的數據傳輸功能。
- 「藍牙2.0 + EDR」：增強數據速率（Enhanced Data Rate），提高了數據傳輸速度和效率。
- 「藍牙3.0 + HS」：引入了高速模式（High Speed），支持更快的數據傳輸速度和Wi-Fi協同工作。
- 「藍牙4.0」：引入了低功耗藍牙（Bluetooth Low Energy，BLE），適用于低功耗設備，如智能手表、健康監測設備等。
- 「藍牙4.2」：提供了更快的數據傳輸速度和更強的隱私保護功能。
- 「藍牙5.0」：進一步提高了數據傳輸速度和覆蓋范圍，支持多設備連接和廣播功能。
- 「藍牙5.1」：引入了定位和定向功能，可以實現更精確的定位和導航。
- 「藍牙5.2」：提供了更高的數據傳輸速度和更低的功耗，增強了安全性和連接穩定性。
藍牙技術的發展趨勢
- 「低功耗」：隨著物聯網和可穿戴設備的興起，對于藍牙設備的低功耗要求越來越高，因此藍牙技術在低功耗方面的發展將是一個重要趨勢。
- 「高速傳輸」：隨著藍牙5.0和之后版本的推出，藍牙技術的傳輸速度將會不斷提升，從而能夠更好地支持高清音頻、視頻傳輸等應用。
- 「Mesh網絡」：藍牙Mesh網絡的出現使得藍牙設備可以構建更大規模的網絡，適用于智能家居、智能建筑等場景。
- 「定位和導航」：藍牙定位技術的發展將使得室內定位和導航成為可能，為室內定位應用提供更多可能性。
- 「安全性」：隨著藍牙在支付、門禁等領域的應用增多，藍牙技術的安全性將會成為一個更加重要的關注點。
藍牙技術的發展趨勢將會朝著低功耗、高速傳輸、Mesh網絡、定位導航和安全性等方向不斷發展。
NFC
NFC是指“近場通訊”（Near Field Communication），它是一種短距離無線通信技術，允許設備在非接觸或極短距離內進行通信。NFC通常用于移動支付、門禁系統、智能標簽等領域。在NFC通信中，設備之間通過無線電波進行通信，典型的工作距離在幾厘米內。
NFC技術起源于2002年，由飛利浦（Philips）和索尼（Sony）聯合開發。它基于RFID（Radio Frequency Identification）技術，能夠在短距離內進行無線通信和數據傳輸。NFC技術最初被用于移動支付、智能標簽和數據傳輸等領域，如今已廣泛應用于手機支付、公共交通卡、門禁系統等場景。
NFC工作模式
- 「讀卡器/寫入器模式（Reader/Writer Mode）」：設備可以讀取或寫入NFC標簽或其他兼容設備的信息。
- 「點對點模式（Peer-to-Peer Mode）」：兩個NFC設備可以互相交換信息，用于數據傳輸和共享。
- 「卡模擬模式（Card Emulation Mode）」：設備可以模擬成一個NFC卡片，讓其他NFC設備讀取其信息，常用于移動支付和門禁系統等場景。
NFC常見的應用場景
- 無接觸支付：通過NFC技術，用戶可以使用手機或其他設備進行無接觸支付，例如使用移動支付應用或銀行卡。
- 門禁系統：NFC技術可以用于門禁系統，例如公司員工可以使用NFC卡或手機進行門禁刷卡。
- 交通出行：NFC技術可以用于公交車、地鐵等交通工具的刷卡乘坐，方便快捷。
- 信息傳輸：NFC可以用于快速傳輸信息，例如在兩臺設備之間共享照片、聯系方式等數據。
- 電子身份識別：NFC技術可以用于電子身份證、門禁卡等身份識別應用。
- 智能標簽：NFC標簽可以用于物品的智能管理，例如在商店商品上貼上NFC標簽，方便顧客獲取商品信息。
WiFi、藍牙、NFC對比
特性 | WiFi | 藍牙 | NFC |
范圍 | 較遠（通常幾十米） | 較近（通常幾米） | 極近（通常幾厘米） |
速度 | 高 | 低 | 中等 |
耗電量 | 高 | 低 | 低 |
應用 | 網絡連接 | 短距離數據傳輸 | 快速數據傳輸、支付 |
- WiFi（無線局域網）：用于無線網絡連接，可以實現設備之間的互聯互通，常用于上網、文件傳輸等功能。
- 藍牙（Bluetooth）：一種短距離無線技術，用于設備之間的數據傳輸和通信，常用于連接耳機、音箱、鍵盤、鼠標等外設。
- NFC（Near Field Communication）：一種短距離高頻無線通信技術，用于近距離的數據傳輸和交互，常用于移動支付、門禁卡、公交卡等場景。
