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《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)論第1章物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)論》課件第3章物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)東軟電子出版社羅漢江主編《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)論》教材配套課件3第3章物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本章主要內(nèi)容3.1物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述3.2無線個(gè)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3.3無線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3.4無線城域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3.5無線廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3.6物聯(lián)網(wǎng)的接入技術(shù)3.7物聯(lián)網(wǎng)其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)物物相連，需要網(wǎng)絡(luò)作為連接的橋梁。物聯(lián)網(wǎng)的通信與組網(wǎng)技術(shù)主要完成感知信息的可靠傳輸。由于物聯(lián)網(wǎng)連接的物體多種多樣，物聯(lián)網(wǎng)涉及的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也有多種，如可以是有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)；可以是短距離網(wǎng)絡(luò)和長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)；可以是企
2、業(yè)專用網(wǎng)絡(luò)、公用網(wǎng)絡(luò)；還可以是局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等等。3.1物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述通信技術(shù)簡(jiǎn)單地說是指將信息從一個(gè)地點(diǎn)傳送到另一個(gè)地點(diǎn)所采取的方法和措施。按照歷史發(fā)展的順序，通信技術(shù)先后由人體傳遞信息通信到簡(jiǎn)易信號(hào)通信，再發(fā)展到有線通信和無線通信。近年來發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。3.1.1無線通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1、無線通信技術(shù)無線通信技術(shù)主要包括無線電通信、微波通信、紅外通信和光通信等多種形式。其中無線電通信最為廣泛，它是利用電磁波信號(hào)在自由空間傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式。目前無線通信主要使用數(shù)字化通信技術(shù)。數(shù)字化
3、通信是一種用數(shù)字信號(hào)0和1進(jìn)行數(shù)字編碼傳輸信息的通信方式。數(shù)字化通信可以傳輸電報(bào)、數(shù)據(jù)等數(shù)字信號(hào)，也可傳輸經(jīng)過數(shù)字化處理的語音和圖像等模擬信號(hào)。2、無線通信網(wǎng)絡(luò)及分類無線通信網(wǎng)絡(luò)是利用無線通信技術(shù)、通信設(shè)備、通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議等組成的通信網(wǎng)絡(luò)，在該網(wǎng)絡(luò)中通信終端能夠接入網(wǎng)絡(luò)并依賴該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互通信。根據(jù)接入網(wǎng)絡(luò)的方式不同可以分為集中式和自組織兩種。集中式終端根據(jù)其位置是否固定又可分為固定式和移動(dòng)式，如固定或移動(dòng)基站、固定骨干節(jié)點(diǎn)等。典型的集中式包括各類蜂窩網(wǎng)絡(luò)，通過安裝多個(gè)固定的基站把較大通信區(qū)域覆蓋，而每個(gè)基站可以管理成百上千個(gè)移動(dòng)
4、接入節(jié)點(diǎn)。在無線局域網(wǎng)絡(luò)中可以利用集中式接入在一個(gè)相對(duì)小區(qū)域內(nèi)形成星狀網(wǎng)絡(luò)。自組織網(wǎng)絡(luò)（AdHocNetworks）是與集中式網(wǎng)絡(luò)完全不同的一種網(wǎng)絡(luò)，在這種網(wǎng)絡(luò)中，沒有固定集中的控制中心，所有在網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過一定的自組織協(xié)議加入網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)間的通信通過鄰居節(jié)點(diǎn)的多跳來實(shí)現(xiàn)。自組織網(wǎng)絡(luò)屬于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，不會(huì)因?yàn)槠渲幸粋€(gè)節(jié)點(diǎn)的損壞而失去功能，而集中式網(wǎng)絡(luò)如果基站損壞，將會(huì)破壞網(wǎng)絡(luò)的通信功能。3、無線通信技術(shù)的發(fā)展無線通信技術(shù)是社會(huì)信息化的重要支撐，隨著信息化社會(huì)的到來以及IP技術(shù)的興起，未來無線通信技術(shù)將得到快速發(fā)展，其發(fā)展的主要趨勢(shì)是寬
5、帶化、接入多樣化、信息個(gè)人化和IP網(wǎng)絡(luò)化等幾個(gè)方面：寬帶化IP網(wǎng)絡(luò)化信息個(gè)人化核心網(wǎng)絡(luò)綜合化，接入網(wǎng)絡(luò)多樣化3.1.2物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)是連接物體的信息通道，在物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)有多種形式，如有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)，局域網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、專用網(wǎng)絡(luò)等等。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)，無線網(wǎng)絡(luò)具有特別的吸引力，不僅可以擺脫布線的麻煩和費(fèi)用，而且對(duì)于移動(dòng)物體可能是唯一的連網(wǎng)選擇。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)豐富多樣，根據(jù)距離不同，可以組成無線個(gè)域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)和無線廣域網(wǎng)。其中近距離的無線技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最為活躍的部分，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)被稱作是互聯(lián)網(wǎng)的最后一公里
6、，也稱為末梢網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)應(yīng)用的不同，其通信距離可能是幾厘米到幾百米之間，目前常用的技術(shù)主要有藍(lán)牙、ZigBee、Z-wave、RFID、NFC、UWB、WI-FI等。3.2無線個(gè)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無線個(gè)域網(wǎng)(WirelessPersonalAreaNetwork，WPAN)是為了實(shí)現(xiàn)活動(dòng)半徑小、業(yè)務(wù)類型豐富、面向特定群體、無線無縫的連接而提出的新興無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。無線個(gè)域網(wǎng)主要解決最后幾十米的通信問題，目前主要包括藍(lán)牙技術(shù)、ZigBee技術(shù)、UWB技術(shù)、Z-wave技術(shù)、NFC（近距離通信）和紅外通信等技術(shù)，具有低成本、低功耗、通信距離短
7、等特點(diǎn)。3.2.1藍(lán)牙技術(shù)1、藍(lán)牙技術(shù)簡(jiǎn)介藍(lán)牙（Bluetooth）是一種低成本、低功率、近距離無線連接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與話音無線傳輸?shù)拈_放性規(guī)范。2、藍(lán)牙的主要技術(shù)特點(diǎn)藍(lán)牙技術(shù)使用的工作頻率為2.4G-2.5G之間，屬于免費(fèi)的ISM（IndustryScienceMedicine）頻段。藍(lán)牙技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)語音、視頻和數(shù)據(jù)的傳輸，其最高的通信速率為1Mb/s，采用時(shí)分方式的全雙工通信，通信距離為10m左右（如果配置功率放大器可以使通信距離達(dá)到100m）。藍(lán)牙產(chǎn)品采用跳頻技術(shù)，能夠抵抗信號(hào)衰落；采用快跳頻和短分組技術(shù)，能夠有效地減
8、少同頻干擾，提高通信的安全性；采用前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)，以便在遠(yuǎn)距離通信時(shí)減少隨機(jī)噪聲的干擾；采用FM調(diào)制方式，使設(shè)備變得更為簡(jiǎn)單可靠；“藍(lán)牙”技術(shù)產(chǎn)品一個(gè)跳頻頻率發(fā)送一個(gè)同步分組，每組一個(gè)分組占用一個(gè)時(shí)隙，也可以增至5個(gè)時(shí)隙；“藍(lán)牙”技術(shù)支持一個(gè)異步
