探析智能手机的无线通信方式

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【摘要】智能手机已经与生活方方面面息息相关，其每个功能的开发都会给生活带来巨大的变化。本文主要结合对智能手机的认识，针对智能手机的无线通信方式进行深入阐述，从节约成本与降低功耗等角度思考并提出无线通信模块的“多合一”设计思想，以此为智能手机的集成化发展与升级提供思路。

【关键词】智能手机;无线通讯;无线数据传输

一、引言

随着信息技术的发展，网络已经成为人们生活必不可少的工具之一，从网络的通信方式来看，可分为有线网络和无线网络。从目前各种网络终端技术来看，无线网络传输已经占据重要的地位，作为网络终端的典型，智能手机近些年得到了广泛的应用，智能手机的通信方式与通信速率一直是用户的热点关注问题之一。一般智能手机的通信方式主要以常规传输、网络、蓝牙、红外线、NFC等典型无线数据传输技术，当前这些无线通信技术在不同应用场景均有特定的用途。本文主要结合对智能手机功能的理解，从其主要通信方式角度进行阐述，分析各种通信方式的特点与用途，并提出今后智能手机无线通信方式的技术合成可能性，以此拓展对计算机与电子信息相关专业的认知。

二、智能手机功能

众所周知，智能手机在日常生活中已经扮演重要角色，除了常规的电话联络与短消息交流之外，另外可以通过智能手机实现上网娱乐、支付打车、定位导航、数据传输、家电控制等其他的互联互通功能，主要体现在以下几方面。1、通话与短信功能。作为手机的基本功能，其主要用于实现与其他手机的远距离通信交流。2、交际与娱乐功能。主要是通过网络传输可以与其他用户进行通信交流，同时也可以进行网络办公、电子商务、新闻浏览及游戏等。3、定位与导航功能。通过手机的GPS传输系统使用户可以精准定位并对目的地进行导航。4、近距离数据传输。通过手机的蓝牙功能，与其他设备配对连接，实现近距离的数据传输与共享。5、智能家电的控制。通过手机的红外遥感功能控制家用电器如电视、空调、吊灯等。6、短距离互联互通。通过NFC功能近距离交易，可用于财务信息、私人信息等重要信息安全保密的互联互通。

三、智能手机的通信方式

从第2部分可知，从目前智能手机结构上来看，手机上具有如常规传输、网络传输、蓝牙、红外线、NFC等典型的无线传输技术，其无线通信结构.

1、智能手机中的常规传输。截止目前移动通信网络已经从1G逐步升级到现在主流的4G,5G也即将开始投入市场使用。其中4G是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频且传输质量与高清电视不相上下的技术标准，能实现100Mbps的下载速度，上传速度也能达到20Mbps。而5G主要具有低时延、高可靠、低功耗的优点，它是将多种技术结合，包括2G、3G、LTE、Wi-Fi、M2M等等，标准设计初衷是支持多种不同的应用，比如物联网、联网可穿戴设备等。手机的常规通话、短信以及通过GPRS进行数据传输时都是通过这种移动通信网络实现的，可见，这种常规的数据传输是手机最基本的通信方式。

2、智能手机中的网络传输。所提的传统GPRS通信方式能实现网络传输，智能手机主要通过连接Wi-Fi来实现高速度的数据传输，这种网络传输不受时间地点的限制，只要有Wi-Fi即可实现实时数据传输，符合个人和社会信息化的需求，给人们的日常生活带来极大的便利，通过连有Wi-Fi的手机可以免费实现网络服务，比如可以通过手机看视频。

3、智能手机中的蓝牙传输。蓝牙是一种短距离的无线数据传输技术，蓝牙与Wi-Fi技术本质都是无线电波，但蓝牙的传输距离和传输量无法与Wi-Fi相比，但蓝牙传输只需要两个设备即可实现传输，而Wi-Fi需要设备之间有无线路由器。手机中的蓝牙除了用于手机与手机之间的短距离数据通信，还可以用于手机与其他功能性设备间的数据传输，比如典型的有与蓝牙耳机与蓝牙音响的连接，与笔记本电脑的蓝牙连接，还有手机与汽车实现蓝牙连接便于驾驶时实现电话接听，来提高行驶安全，可见蓝牙在手机中的应用功能是非常丰富且必须的。

4、智能手机中的红外线传输。红外线传输跟蓝牙传输都属于手机通信无线传输方式，但主要区别在于无线调制的频带不同，红外线通信主要利用光的特性实现近距离且不可穿透的数据传输，虽然现在使用红外线传输数据越来越少，但是在一些智能手机中仍有使用。智能手机中使用红外线传输主要是低速红外线，比如手机可实现对特定电视与空调的遥控功能，给日常家居生活带来一定便利。

5、智能手机中的NFC传输。NFC和蓝牙都是短程无线通信技术，且都被集成到手机中。但NFC不需要复杂的设置程序，可以简化传统的蓝牙连接。它由非接触式无线射频识别互联互通技术在独立芯片中应用，并与感应式读卡器相结合，进行短距离的数据交换及设备识别。其传输的优点在于连接建立时间短，缺点在于通常需要设备背靠背才能实现传输。NFC无线传输技术在智能手机中的应用主要有接触支付，也就是实现非接触式的移动支付，如将手机靠近带有NFC模块的POS机即可完成支付；还有类似接触连接、接触通过、接触浏览与接触下载等功能，目前主要在苹果手机上具有广泛的使用。

四、智能手机无线通信方式问题分析

4.1智能手机当前无线通信方式存在的问题

从3可知，目前智能手机集成了多种无线通信方式，随着物联网技术与移动互联的发展需要，可能会导致系统的复杂度进一步提高，与此同时，又由于当前智能手机所集成的如蓝牙传输技术与红外线传输技术应用越来越少，导致其占用大量的有限空间资源和硬件资源，限制了智能手机的进一步发展。其关键问题是当前的多种无线通信方式在软件与硬件上都是相互独立配置，这不仅增加了系统复杂度，对系统可靠性也存在一定的风险。除此之外，制造成本相对较高，系统功耗较多，不利于智能手机的电池续航。

4.2智能手机“多合一”无线通信优势

综合上述存在的问题，结合现有信息集成技术基础，可以设想开发一种“多合一”的综合无线手机通信芯片，如将Wi-Fi、蓝牙、红外、NFC这些附加的无线通信方式于一体，实现硬件融合，通过软件算法来实现不同无线通信技术，就如同目前5G兼容4G，北斗兼容GPS一样，实现“多合一”的无线通信功能。一旦这些功能集成于一块芯片上，实现了所设想的“多合一”无线通信功能，最直接的就是使得硬件成本降低，内部空间可以进一步压缩，且在一定程度上可以降低功耗，提升手机电池的续航能力，为智能手机的升级提供技术基础。

结论

智能手机作为典型的移动终端产品，已经得到了最为广泛的应用，其技术的发展往往会推动其他相关产业技术的升级换代。无线通信方式作为其关键技术问题已经得到了长足的发展应用，如本文所讲的常规蜂窝无线通信技术提供的语音与短信业务、Wi-Fi连接提供的高速网络传输，以及蓝牙、红外与NFC提供的一些特定无线传输功能，多种通信功能独立配置所带来的问题也越发凸显。本文通过设想实现“多合一”智能手机无线通信功能，来节约硬件资源，降低制造成本，提高系统稳定性。相信随着信息技术的发展，本文所提的“多合一”无线通信技术一定可以得到实现与应用，这不仅能促进智能手机的发展与升级，而且也会带动其他相关产业技术的革命性变化，为今后人类步入智能移动时代提供新动力。

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作者:范嬴姜 单位:陕西省西安市西北工业大学附属中学