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《物聯(lián)網(wǎng)無線應用分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、類別內(nèi)容關鍵詞摘要廣州致遠電子有限公司物聯(lián)網(wǎng)無線應用分析ApplicationNoteARM嵌入式工業(yè)控制模塊產(chǎn)品應用筆記AN01010101V0.00Date:2008/01/01無線通信在嵌入式系統(tǒng)中的應用講座(23)物聯(lián)網(wǎng)無線應用分析1.1概述當前物聯(lián)網(wǎng)概念異?；馃?，在這一領域中，無線聯(lián)網(wǎng)又是非常熱門的技術，在無線物聯(lián)網(wǎng)中，需要實現(xiàn)比WIFI網(wǎng)絡更低成本更低功耗的設備和組網(wǎng)方式，相對來說，無線物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡在數(shù)據(jù)率和協(xié)議復雜程度上，有很大的削減，量體裁衣，為物聯(lián)網(wǎng)實際通訊需求打造了專用的聯(lián)網(wǎng)方式。我們通常熟知的無線網(wǎng)絡，通常是WI
2、FI網(wǎng)絡，只要打開無線網(wǎng)卡，就能自動獲取IP地址和連接到熱點（無線路由器等）上，實際上的組網(wǎng)方式與有線的局域網(wǎng)方式還是一樣的，在嵌入式領域，除了WIFI之外，還有不少的無線通訊方式。它們在頻率、調制方式、拓撲結構和協(xié)議復雜度上的不同，決定了它們適用在不同的環(huán)境中，本文就目前常見的幾種應用介紹一下這些短距離通訊技術應用。1.2物聯(lián)網(wǎng)無線應用需求分析1.2.1短距離應用短距離無線通訊技術在IEE802.15協(xié)議中有規(guī)范，早在1998年，IEEE802.15工作組成立,專門從事WPAN標準化工作。它的任務是開發(fā)一套適用于短程無線通信的標準
3、，分為4個工作組：TG1:藍牙工作組：藍牙是無線個人局域網(wǎng)最早研究的技術；TG2:共存工作組，解決802.11和802.15之間共存的問題；TG3:高速無線個人區(qū)域網(wǎng)絡；TG4:低速無線個人區(qū)域網(wǎng)絡TG1和TG4分別是我們熟悉的藍牙和ZigBee技術，藍牙技術數(shù)據(jù)率相對高一些，可以達到10M，理論上每秒可以傳輸1Mbyte的數(shù)據(jù)，實際傳輸速度在800K左右，組網(wǎng)方式為點對點，使用上需要完成一個配對過程，并且沒有路由中繼功能，適合點對點近距離通訊。PointtoPointZigBee技術的網(wǎng)絡特性比較突出，數(shù)據(jù)傳輸采用接力式，協(xié)議中允
4、許網(wǎng)絡中包含三種不同的角色，，其中高級功能的角色如路由節(jié)點和協(xié)調器節(jié)點具備路由的功能，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉發(fā)，因此可以組建大規(guī)模的網(wǎng)絡（可達6萬個），在mesh網(wǎng)絡結構中，每個節(jié)點的角色都是路由器，既有實際功能又同時可以幫助其他節(jié)點轉發(fā)數(shù)據(jù)。產(chǎn)品應用筆記?2008GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.4ZigBee技術規(guī)范中規(guī)定無線端通訊波特率在250Kbps，廠商標準中，會對此限制有所突破，廣州周立功公司代理的CEL模塊之間可以配置成1M的無線波特率。在各種終端機中，如投幣游戲機，酒店洗手液盒，地鐵自助
5、服務機，ZigBee模塊應用起來都非常合適。在無線路燈控制中，ZigBee技術也在各個城市開始試點，越來越多的路燈廠商開始使用ZigBee產(chǎn)品，周立功公司的ZigBee模塊已在幾家路燈廠商的實驗路上運行，針對這種線型的網(wǎng)絡，周立功公司無線事業(yè)部推出的ZLGnet協(xié)議，可以實現(xiàn)大型快速穩(wěn)健的路燈系統(tǒng)解決方案。周立功ZigBee模塊及配置軟件1.1.1長距離應用在類似景觀燈，路燈類型的應用中，由于節(jié)點數(shù)很多，如果完全使用ZigBee技術的中繼功能，在大規(guī)模網(wǎng)絡中，還是會出現(xiàn)硬件瓶頸，網(wǎng)絡上過多的數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包長度過長，都會導致數(shù)據(jù)沖突，
6、這時，可以使用增加主路由節(jié)點的發(fā)射功率和接收靈敏度來實現(xiàn)。這種增強的路由節(jié)點好比一個通訊基站，大功率ZigBee模塊輸出功率可以達到100mw（20dbm），比一般的節(jié)點要多出90mw，接收靈敏度也比普通節(jié)點增加8dbm，通訊覆蓋面積可以達到半徑1500米。產(chǎn)品應用筆記?2008GuangzhouZHIYUANElectronicsCO.,LTD.430米1000米普通路燈節(jié)點大功率路燈節(jié)點在2Ghz~3Ghz的頻段中，設備之間通訊繞射能力比較差，家庭使用WIFI就有這樣的經(jīng)驗，關上門窗，或者置于墻后邊，信號會差很多，因此電信運營商
7、在2G轉3G的改造中，也不得不增加更多的基站，在較大的樓宇中，還要進行“室內(nèi)覆蓋”，這都是這個頻段本身的物理特性決定的，相比之下，我們看到對講機就沒有這個問題，保安們使用的對講機，不管在小區(qū)的哪個地方，通話質量都很好，因為對講機使用的頻段一般是400Mhz左右（400Mhz，433Mhz，470Mhz等），這個波段的無線信號可以通過門窗和空隙，繞射傳播，通俗的講，頻段越高越類似光，光是直線傳播的，頻段低的就像聲音，繞射能力強。因此，在非組網(wǎng)模式（點對點，點對多點），還可以使用433Mhz的無線數(shù)傳模塊，但是通訊數(shù)據(jù)率會比較低，組網(wǎng)路
8、由的能力也會差一些。1.1.1低功耗應用在嵌入式應用中，通常設備不能與市電相連，只能用電池供電，如傳感器，有源RFID和無線的水及燃氣表頭等，要求幾個月甚至幾年不能更換電池，而且電池的體積受限，容量通常也在1000mAh以內(nèi)，應用WI
