短距离无线通信（通常在10米到100米范围内）的关键技术包括以下几个方面，这些技术共同实现了低功耗、高速度、低延迟、高可靠性的无线连接：

1. 调制解调技术

• 高阶调制（如QAM、FSK）：在有限频谱内提高数据传输速率（如Wi-Fi中的256-QAM）。
• 扩频技术（DSSS, FHSS）：通过展宽信号频谱降低干扰（如早期Wi-Fi和蓝牙）。
• OFDM/OFDMA：正交频分复用技术（Wi-Fi 6/7、UWB），将信道划分为子载波，提升抗干扰能力和频谱效率。

2. 多址接入技术

• TDMA（时分多址）：通过时间分割避免冲突（如蓝牙经典模式）。
• CSMA/CA（载波侦听）：Wi-Fi采用，设备先侦听信道再发送数据。
• FDMA/OFDMA（频分复用）：分配不同频段或子载波给设备（Wi-Fi 6的核心技术）。

3. 低功耗设计

• 短时唤醒机制：设备平时休眠，通信时快速唤醒（如蓝牙BLE）。
• 精简协议栈：减少数据传输量和处理复杂度（Zigbee/Thread）。
• 动态功耗调整：根据距离动态调节发射功率（如BLE的功率控制）。

4. 抗干扰与共存

• 自适应跳频（AFH）：蓝牙动态避开干扰频段。
• 双频段（2.4GHz + 5/6GHz）：Wi-Fi通过5GHz/6GHz缓解2.4GHz拥塞。
• UWB脉冲无线电：使用超宽频带（>500MHz）抗多径干扰，精确定位。

5. 网络拓扑与协议

• Mesh组网：设备中继转发数据，扩展覆盖（Zigbee、Thread、蓝牙Mesh）。
• 星型网络：中心节点管理通信（如标准Wi-Fi）。
• 轻量化协议：专为物联网设计（如CoAP、MQTT-SN）。

6. 安全机制

• 端到端加密：AES-128/256加密（普遍用于BLE/Zigbee）。
• 安全配对协议：防中间人攻击（如蓝牙Secure Connections）。
• 双向认证：确保设备合法性（NFC的相互验证）。

7. 定位技术

• RSSI（信号强度定位）：通过信号衰减估算距离（成本低，精度一般）。
• ToF/AoA（飞行时间/到达角）：UWB和蓝牙5.1实现厘米级定位（如物品追踪）。
• NFC近场耦合：<10cm精确距离（用于支付、门禁）。

8. 频谱利用

• 免许可频段：2.4GHz全球通用（Wi-Fi/蓝牙/Zigbee），5GHz/6GHz（Wi-Fi 6E/7）。
• 超窄带（UNB）：LoRa等LPWAN技术（虽属中距离，但用于部分低速率场景）。
• 毫米波（mmWave）：60GHz频段（如WiGig）提供极高带宽，但穿透性差。

主流技术对比：

发展趋势：

• 融合化：Matter协议整合Wi-Fi/Thread/BLE，打破生态孤岛。
• 高精度定位：UWB与蓝牙AoA结合实现室内导航。
• AI驱动优化：动态调整信道分配和功耗（如Wi-Fi 7的MLD）。
• 毫米波扩展：60GHz Wi-Fi（802.11ad/ay）补充高速短距传输。

这些技术共同推动了物联网、可穿戴设备、智能家居等领域的爆发式增长，同时持续向更低功耗、更强安全性和无缝互联演进。