近距离无线通信（NRC）涵盖了许多关键技术，这些技术共同实现了在短距离（通常几厘米到几十米）内设备之间的高效、可靠通信。以下是其主要的关键技术：

1. 物理层技术（调制与解调）：

   • 载波频率： 不同技术使用不同的工作频段（如蓝牙：2.4GHz；NFC：13.56MHz；UWB：超宽带）。
   • 调制方式： 将数字信号加载到载波上的方法。常见的有：
     • 幅移键控 (ASK)： 通过改变载波幅度传输信息（常用于RFID）。
     • 频移键控 (FSK)： 通过改变载波频率传输信息（蓝牙BR/EDR的主要调制方式）。
     • 相移键控 (PSK)： 通过改变载波相位传输信息（蓝牙LE、Wi-Fi使用更复杂的QPSK、QAM等）。
   • 抗干扰技术：
     • 跳频扩频 (FHSS)： 如传统蓝牙，快速在多个频率信道间切换传输信号，提高抗干扰能力。
     • 直接序列扩频 (DSSS)： 使用更宽的频谱带宽传输信号，降低窄带干扰影响（一些Wi-Fi变种使用）。
     • 正交频分复用 (OFDM)： 如Wi-Fi(802.11a/g/n/ac/ax)，将高速数据流分成多个低速子载波并行传输，抗多径效应强。

2. 介质访问控制 (MAC层技术)：

   • 信道接入机制： 规定多个设备如何共享同一物理信道资源以避免冲突。
     • 竞争机制： 如载波侦听多路访问/冲突避免 (CSMA/CA)，用于Wi-Fi、Zigbee等，设备监听信道空闲时尝试发送，发送前先“打招呼”(RTS/CTS)减小冲突概率。
     • 轮询机制： 主设备（如蓝牙BR/EDR）依次询问从设备是否需要发送数据。
     • 时分多址 (TDMA)： 为不同设备分配不同的时间段传输数据。
     • 预约机制： 如蓝牙LE使用的低功耗跳频协议，设备在特定时间窗口“预约”通道进行通信。
   • 网络拓扑管理： 组织设备间的连接方式（点对点、星型、网状等）。

3. 低功耗设计： 尤其对于电池供电的物联网设备至关重要。

   • 深度睡眠/待机模式： 设备在大部分时间处于极低功耗的睡眠状态。
   • 事件/数据驱动唤醒： 设备仅在需要发送数据或有外部事件（如传感器读数变化）时唤醒。
   • 连接参数优化： 调整数据交换的频率、窗口大小等（如蓝牙LE的连接间隔）。
   • 快速建立连接： 减少建立连接时的能量消耗。

4. 安全技术： 保障通信的机密性、完整性和身份认证。

   • 认证： 确保通信双方身份合法（如蓝牙配对过程）。
   • 加密： 对传输数据进行加密，防止窃听（如蓝牙使用AES-CCM加密；NFC支付使用复杂的金融级加密）。
   • 密钥管理： 安全地生成、分发、存储和更新加密密钥。
   • 数据完整性校验： 通过校验机制（如CRC、MIC）确保数据在传输过程中未被篡改。
   • 隐私保护： 如蓝牙LE的随机地址机制防止设备被长期跟踪。

5. 无线协议标准： 定义了设备之间如何通信的语言和规则。

   • 蓝牙及其变种 (Bluetooth Classic/Basic Rate/Enhanced Data Rate， Bluetooth Low Energy/Bluetooth Smart)： 应用广泛，从音频传输到物联网。
   • 近场通信 (NFC)： 主要工作在13.56MHz，用于极短距离（<10cm）接触式交互和简单数据传输（支付、门禁、设备配对）。
   • 射频识别 (RFID)： 包括有源和无源标签技术，广泛应用于物流、仓储、门禁等（NFC可以看作是一种特定类型的高频RFID）。
   • Zigbee/Zigbee IP (基于IEEE 802.15.4)： 专为低功耗、低速率、大规模物联网网络设计的标准，支持网状拓扑。
   • Thread (基于IEEE 802.15.4)： 类似Zigbee，但更侧重于为IP网络提供原生支持。
   • Wi-Fi (IEEE 802.11)： 虽然主要用于局域网，但其变种（如Wi-Fi Direct）也支持设备间直接通信。
   • 超宽带 (UWB - IEEE 802.15.4a/z)： 工作在极高带宽（>500MHz），具有高精度测距和位置感知能力，且功耗较低（主要用于定位、车钥匙、文件传输）。
   • Z-Wave： 主要用于智能家居领域的专有协议，工作在Sub-1GHz频段，穿透性好。

6. 数据格式与编解码：

   • 定义设备间交换数据的结构、语法和语义（应用层协议）。
   • 对音频、视频或其他特定类型数据进行高效的压缩和编码，以节省带宽和能耗。

7. 定位与测距技术： （新兴且日益重要）

   • 接收信号强度指示器 (RSSI)： 根据信号强弱估算距离（精度较低）。
   • 飞行时间 (ToF)： 测量信号往返所需时间计算距离（UWB非常擅长这个，精度达厘米级）。
   • 到达时间差 (TDOA)： 根据信号到达多个接收点的时间差定位（需要基础设施）。

总结：

近距离无线通信的关键在于其物理层如何高效利用频谱、MAC层如何管理多设备通信避免冲突、如何实现超低功耗以延长电池寿命、如何确保通信的绝对安全、以及建立在标准化协议之上实现设备的互通性。NFC、蓝牙（包括BLE）、Zigbee/Thread、UWB等不同的技术协议栈是这些关键技术的具体实现和组合，各自针对不同的应用场景进行了优化（如传输速率、功耗、成本、安全性要求、拓扑结构等）。