生活中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用第七講課件_第1頁
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文檔簡介

感知層主要技術(shù)感知層所需要的關(guān)鍵技術(shù)包括檢測技術(shù)、標(biāo)識技術(shù)、中低速無線或有線短距離傳輸技術(shù)等。感知層綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、智能組網(wǎng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等,能夠通過各類集成化的微型傳感器的協(xié)作實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息。通過嵌入式系統(tǒng)對信息進行處理,并通過隨機自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知信息傳送到接入層的基站節(jié)點和接入網(wǎng)關(guān),最終到達用戶終端,從而真正實現(xiàn)“無處不在”的物聯(lián)網(wǎng)的理念。傳感器技術(shù)傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。標(biāo)識技術(shù)標(biāo)識技術(shù)是通過RFID、條形碼等設(shè)備對所感知到的目標(biāo)外在特征信息

來證實和判斷目標(biāo)本質(zhì)的技術(shù)。標(biāo)識技術(shù)標(biāo)識技術(shù)是通過RFID、條形碼等設(shè)備所感知到的目標(biāo)外在特征信息

來證實和判斷目標(biāo)本質(zhì)的技術(shù)來。標(biāo)識技術(shù)標(biāo)識技術(shù)是通過RFID、條形碼等設(shè)備所感知到的目標(biāo)外在特征信息

來證實和判斷目標(biāo)本質(zhì)的技術(shù)來。定位技術(shù)定位技術(shù)是測量目標(biāo)的位置參數(shù)、時間參數(shù)、運動參數(shù)等時空信息的技術(shù),它利用信息化手段來得知某一用戶或者物體的具體位置。GPS定位系統(tǒng)定位技術(shù)定位技術(shù)是測量目標(biāo)的位置參數(shù)、時間參數(shù)、運動參數(shù)等時空信息的技術(shù),它利用信息化手段來得知某一用戶或者物體的具體位置。蜂窩定位系統(tǒng)嵌入式技術(shù)嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng),有計算機功能但又不稱之為計算機的設(shè)備或器材。它是以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。

第七講物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層:也叫傳輸層,負責(zé)感知信息或控制信息的傳輸,物聯(lián)網(wǎng)通過信息在物體間的傳輸可以虛擬成為一個更大的“物體”,或者通過網(wǎng)絡(luò),將感知信息傳輸?shù)礁h的地方。網(wǎng)絡(luò)層包括各種有線和無線組網(wǎng)技術(shù)、接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)等。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)-網(wǎng)絡(luò)層學(xué)習(xí)任務(wù)無線低速網(wǎng)絡(luò)

移動通信網(wǎng)絡(luò)其它通信技術(shù)Clicktoaddtitleinhere123本講主要涉及:物聯(lián)網(wǎng)要實現(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。通信技術(shù)將物聯(lián)網(wǎng)中種類繁多的物品高速連接到互聯(lián)網(wǎng)中,是實現(xiàn)對物品的實時監(jiān)控和智能控制中最重要的環(huán)節(jié)。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)和長距離網(wǎng)絡(luò);可以是企業(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。7.1物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述通信技術(shù)簡單地說是指將信息從一個地點傳送到另一個地點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易信號通信,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)。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在自由空間傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。7.1.1無線通信技術(shù)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)進行相互通信。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用,而且對于移動物體可能是唯一的連網(wǎng)選擇。7.1.2無線通信網(wǎng)絡(luò)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,因為物聯(lián)網(wǎng)被稱作是互聯(lián)網(wǎng)的最后一公里,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)主要有藍牙、ZigBee、Z-wave、RFID、NFC、UWB、WI-FI等。7.1.2無線通信網(wǎng)絡(luò)7.2無線低速網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)背景下連接的物體,既有智能的也有非智能的。為了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)中那些能力較低的節(jié)點低速率、低通信半徑、低計算能力,和低能量的要求,需要對物聯(lián)網(wǎng)中各種各樣的物體進行操作的前提就是先將他們連接起來,低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是實現(xiàn)全面互聯(lián)互通的前提。典型的無線低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有藍牙(802.15.1協(xié)議)、紫蜂ZigBee(802.15.4協(xié)議)、紅外及近距離無線通信NFC等無線低速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。無線傳輸頻段比較

7.2無線低速網(wǎng)絡(luò)7.2.1藍牙技術(shù)(Bluetooth)藍牙技術(shù)是一種支持設(shè)備短距離通信(一般10m內(nèi))的無線電技術(shù)。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進行無線信息交換。7.2.1藍牙技術(shù)(Bluetooth)利用“藍牙”技術(shù),能夠有效地簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信,也能夠成功地簡化設(shè)備與因特網(wǎng)Internet之間的通信,從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效,為無線通信拓寬道路。藍牙技術(shù)使用的工作頻率為2.4G-2.5G之間,屬于免費的ISM(IndustryScienceMedicine)頻段。藍牙技術(shù)可以實現(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到100m)。7.2.1藍牙技術(shù)-特點-20-功耗低便于集成全球范圍適用能同時傳輸語音數(shù)據(jù)安全性好傳輸距離短藍牙技術(shù)特點藍牙工作在2.4GHz的

ISM頻段,全球大多數(shù)國家ISM頻段的范圍是2.4-2.4835GHz。藍牙采用電路交換和分組交換技術(shù),支持異步數(shù)據(jù)信道、三路語音信道以及異步數(shù)據(jù)與同步語音同時傳輸?shù)男诺?。跳頻更快,數(shù)據(jù)包更短,能夠更有效地減少同頻干擾,具有較高的安全性藍牙設(shè)備在通信連接狀態(tài)下,有3種模式為低功耗的節(jié)點模式藍牙模塊體積較小、輕薄,可以很方便地嵌入個人移動設(shè)備內(nèi)部。藍牙的傳輸距離一般是10m左右1.藍牙技術(shù)的起源1998年5月,愛立信、諾基亞、東芝、IBM和英特爾公司等五家著名廠商,在聯(lián)合開展短程無線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化活動時提出了藍牙技術(shù),其宗旨是提供一種短距離、低成本的無線傳輸應(yīng)用技術(shù)。藍牙的名字來源于10世紀(jì)丹麥國王HaraldBlatand-英譯為HaroldBluetooth(因為他十分喜歡吃藍梅,所以牙齒每天都帶著藍色)。他將當(dāng)時的瑞典、芬蘭與丹麥統(tǒng)一起來。用他的名字來命名這種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),含有將四分五裂的局面統(tǒng)一起來的意思。7.2.1藍牙技術(shù)(Bluetooth)2.藍牙組網(wǎng)方式藍牙系統(tǒng)采用無基站的靈活組網(wǎng)方式,支持點對點或點對多點的通信方式,在藍牙2.0標(biāo)準(zhǔn)中一個藍牙設(shè)備可同時與7個其他的藍牙設(shè)備相連接。如圖所示:7.2.1藍牙技術(shù)(Bluetooth)3.藍牙技術(shù)的應(yīng)用目前藍牙技術(shù)的應(yīng)用非常普遍,產(chǎn)品涉及到PC、移動電話等信息設(shè)備和A/V設(shè)備、汽車電子、家用電器和工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域,如各種無線設(shè)備(如PDA、手機等)、圖像處理設(shè)備、消費娛樂產(chǎn)品、汽車產(chǎn)品、家用電器、樓宇無線局域網(wǎng)、醫(yī)療健身設(shè)備、玩具等。7.2.1藍牙技術(shù)(Bluetooth)7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)ZigBee技術(shù)是一種新興的短距離無線通信技術(shù),主要面向低速率無線個人區(qū)域網(wǎng),典型特征是近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。1.紫蜂技術(shù)(ZigBee)簡介ZigBee這個名字來源于蜂群的通信方式:蜜蜂之間通過跳Zigzag形狀的舞蹈來交互消息,以便共享食物源的方向、位置和距離等信息。借此意義Zigbee作為新一代無線通訊技術(shù)的命名。

紫蜂網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模塊

7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)紫蜂是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò),類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)。ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡(luò)基站。通訊距離從標(biāo)準(zhǔn)的75m到幾百米、幾公里,并且支持無限擴展。

ZigBee是一個由可多到65000個無線數(shù)傳模塊組成的一個無線網(wǎng)絡(luò)平臺,在整個網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi),每一個網(wǎng)絡(luò)模塊之間可以相互通信,每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的75m無限擴展。

7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)與移動通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)不同的是,紫蜂網(wǎng)絡(luò)主要是為工業(yè)現(xiàn)場自動化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立,因而,它必須具有簡單,使用方便,工作可靠,價格低的特點。而移動通信網(wǎng)主要是為語音通信而建立,每個基站價值一般都在百萬元人民幣以上,而每個紫蜂網(wǎng)絡(luò)“基站”卻不到1000元人民幣。7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)2.技術(shù)特點紫蜂是一種無線連接,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915MHz(美國流行)3個頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率,它的傳輸距離在10-75m的范圍內(nèi),但可以繼續(xù)增加。7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)作為一種無線通信技術(shù),紫蜂具有如下特點:

(1)低功耗

(2)成本低(3)時延短(4)網(wǎng)絡(luò)容量大(5)可靠(6)安全7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)3.ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系

ZigBee技術(shù)體系

ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)

ZigBee技術(shù)體系

ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)

ZigBee技術(shù)體系

ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)

ZigBee技術(shù)體系

ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)

ZigBee技術(shù)體系

ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)3.紫蜂(ZigBee)聯(lián)盟ZigBee聯(lián)盟成立于2002年8月,由英國Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦半導(dǎo)體公司組成,如今已經(jīng)吸引了上百家芯片公司、無線設(shè)備公司和開發(fā)商的加入。聯(lián)盟是一個高速成長的非盈利業(yè)界組織。聯(lián)盟制定了基于IEEE802.15.4,具有高可靠、高性價比、低功耗的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用規(guī)格。

7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)4.應(yīng)用領(lǐng)域7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)4.應(yīng)用領(lǐng)域7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)4.應(yīng)用領(lǐng)域7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)4.應(yīng)用領(lǐng)域7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)4.應(yīng)用領(lǐng)域7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)4.應(yīng)用領(lǐng)域7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)4.應(yīng)用領(lǐng)域7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)4.應(yīng)用領(lǐng)域7.2.2紫蜂技術(shù)(ZigBee)7.2.3Wi-Fi通信技術(shù)1、Wi-Fi技術(shù)簡介

Wi-Fi(WirelessFidelity,無線高保真)屬于無線局域網(wǎng)的一種,通常是指符合IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,Wi-Fi可以將個人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機)等終端以無線方式互相連接。7.2.3Wi-Fi通信技術(shù)-特點-46-無線接入覆蓋范圍廣傳輸速度快業(yè)務(wù)可集成較低的廠商進入門檻WiFi技術(shù)特點IEEE802.11b的無線電波覆蓋半徑最遠可達300米,Vivato公司推出的新型交換機能把目前WiFi無線網(wǎng)絡(luò)的通信距離擴大到約6.5公里。IEEE802.11b速度為11Mbps,IEEE802.11a/g為54Mbps,IEEE802.11n為300Mbps。WiFi技術(shù)在OSI(開放系統(tǒng)互聯(lián))參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層上與以太網(wǎng)完全一致,所以可以利用已有的有線接入資源,迅速部署無線網(wǎng)絡(luò),形成無縫覆蓋。廠商只要在機場、車站、咖啡店等公共場所設(shè)置“熱點”,并通過高速線路將因特網(wǎng)接入上述場所,省去了大量鋪設(shè)電纜需花費的資金。WiFi最主要的優(yōu)勢在于無需布線,可以不受布線條件的限制,因此非常適合移動辦公用戶的需要。7.2.3Wi-Fi通信技術(shù)2、Wi-Fi工作模式使用Wi-Fi聯(lián)網(wǎng)的兩種工作方式主要有點對點和基本模式兩種。點對點模式:Wi-Fi聯(lián)網(wǎng)的點對點模式是指無線網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡這間的通訊方式?;灸J剑号c點對點模式不同的,基本模式指無線網(wǎng)絡(luò)的擴充或無線和有線網(wǎng)絡(luò)并存時的通訊方式,這是Wi-Fi目前最常用的方式。7.2.3Wi-Fi通信技術(shù)3、Wi-Fi應(yīng)用WiFi主要的應(yīng)用為無線接入互聯(lián)網(wǎng)。任何支持WiFi的設(shè)備在WiFi熱點覆蓋的地方,均可以無線接入互聯(lián)網(wǎng)。大部分WiFi熱點均位于供大眾訪問的地方,如機場、大型辦公室、車間、酒店賓館、咖啡店、旅館、書店以及校園等。WiFi典型的行業(yè)應(yīng)用:交通運輸:航空行李及貨物控制、移動售票、無線安全監(jiān)控、停車管理系統(tǒng)、機場因特網(wǎng)訪問無線接入等。醫(yī)療:病房看護監(jiān)控、生理支持系統(tǒng)及監(jiān)護、急救系統(tǒng)監(jiān)控等。教育:迅速構(gòu)建校區(qū)網(wǎng)絡(luò)、學(xué)生宿舍網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)、學(xué)術(shù)交流的臨時性網(wǎng)絡(luò)等。7.2.3Wi-Fi通信技術(shù)3、Wi-Fi應(yīng)用7.2.3Wi-Fi通信技術(shù)3、Wi-Fi應(yīng)用7.2.4紅外通信技術(shù)1.紅外通訊技術(shù)簡介紅外通訊技術(shù)使用一種點對點的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,是傳統(tǒng)的設(shè)備之間連接線纜的替代。它的通訊距離一般在0到1米之間,傳輸速率最快可達16Mbps,通訊介質(zhì)為波長為900納米左右的近紅外線。

它是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術(shù),通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā)。小角度(30度錐角以內(nèi)),短距離,點對點直線數(shù)據(jù)傳輸,保密性強;傳輸速率較高,目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用,16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)發(fā)布。

7.2.4紅外通信技術(shù)2.IrDA紅外通訊標(biāo)準(zhǔn)IrDA是紅外數(shù)據(jù)組織(InfraredDataAssociation)的簡稱,IrDA紅外連接技術(shù)就是由該組織提出的。在紅外通訊技術(shù)發(fā)展早期,存在好幾個紅外通訊標(biāo)準(zhǔn),不同標(biāo)準(zhǔn)之間的紅外設(shè)備不能進行紅外通訊。為了使各種紅外設(shè)備能夠互聯(lián)互通,1993年,由二十多個大廠商發(fā)起成立了紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA),統(tǒng)一了紅外通訊的標(biāo)準(zhǔn),這就是目前被廣泛使用的IrDA紅外數(shù)據(jù)通訊協(xié)議及規(guī)范。7.2.4紅外通信技術(shù)IrDA的主要優(yōu)點是無需申請頻率的使用權(quán),因而紅外通信成本低廉。并且還具有移動通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡單易用的特點。此外,紅外線發(fā)射角度較小,傳輸上安全性高。

IrDA的不足在于它是一種視距傳輸,兩個相互通信的設(shè)備之間必須對準(zhǔn),中間不能被其它物體阻隔,因而該技術(shù)只能用于2臺(非多臺)設(shè)備之間的連接。而藍牙就沒有此限制,且不受墻壁的阻隔。

7.2.4紅外通信技術(shù)7.2.5近距離通信(NFC)技術(shù)近距離無線通信NFC是NearFieldCommunication縮寫,即近距離無線通訊技術(shù)。由飛利浦公司和索尼公司共同開發(fā)的NFC是一種非接觸式識別和互聯(lián)技術(shù),可以在移動設(shè)備、消費類電子產(chǎn)品、PC和智能控件工具間進行近距離無線通信。NFC提供了一種簡單、觸控式的解決方案,可以讓消費者簡單直觀地交換信息、訪問內(nèi)容與服務(wù)。1.概述近場通信(NFC),又稱近距離無線通信,是一種短距離的高頻無線通信技術(shù),允許電子設(shè)備之間進行非接觸式點對點數(shù)據(jù)傳輸(在10厘米內(nèi))交換數(shù)據(jù)。這個技術(shù)由免接觸式射頻識別(RFID)演變而來,并向下兼容RFID,最早由Philips、Nokia和Sony主推,主要可能用于手機等手持設(shè)備中。由于近場通訊具有天然的安全性,因此,NFC技術(shù)被認(rèn)為在手機支付等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。

7.2.5近距離通信(NFC)技術(shù)NFC將非接觸讀卡器、非接觸卡和點對點(Peer-to-Peer)功能整合進一塊單芯片,為消費者的生活方式開創(chuàng)了不計其數(shù)的全新機遇。這是一個開放接口平臺,可以對無線網(wǎng)絡(luò)進行快速、主動設(shè)置,也是虛擬連接器,服務(wù)于現(xiàn)有蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)、藍牙和無線802.11設(shè)備。7.2.5近距離通信(NFC)技術(shù)和RFID不同,NFC采用了雙向的識別和連接。在20cm距離內(nèi)工作于13.56MHz頻率范圍。NFC最初僅僅是遙控識別和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合并,但現(xiàn)在已發(fā)展成無線連接技術(shù)。它能快速自動地建立無線網(wǎng)絡(luò),為蜂窩設(shè)備、藍牙設(shè)備、Wi-Fi設(shè)備提供一個“虛擬連接”,使電子設(shè)備可以在短距離范圍進行通訊。

7.2.5近距離通信(NFC)技術(shù)2.NFC全球最早的商用應(yīng)用

目前,Nokia3220手機已集成了NFC技術(shù),可以用作電子車票,還可在當(dāng)?shù)亓闶鄣旰吐糜尉包c作為折扣忠誠卡使用。哈瑙市的大約95.000位居民現(xiàn)在只需輕松地刷一下兼容手機,就能享受NFC式公交移動售票帶來的便利。

7.2.5近距離通信(NFC)技術(shù)3.NFC技術(shù)原理NFC的設(shè)備可以在主動或被動模式下交換數(shù)據(jù)。在被動模式下,啟動NFC通信的設(shè)備,也稱為NFC發(fā)起設(shè)備(主設(shè)備),在整個通信過程中提供射頻場。它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度,將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一臺設(shè)備。另一臺設(shè)備稱為NFC目標(biāo)設(shè)備(從設(shè)備),不必產(chǎn)生射頻場,而使用負載調(diào)制(loadmodulation)技術(shù),即可以相同的速度將數(shù)據(jù)傳回發(fā)起設(shè)備。

7.2.5近距離通信(NFC)技術(shù)移動設(shè)備主要以被動模式操作,可以大幅降低功耗,并延長電池壽命。電池電量較低的設(shè)備可以要求以被動模式充當(dāng)目標(biāo)設(shè)備,而不是發(fā)起設(shè)備。

NFC被動通信模式

7.2.5近距離通信(NFC)技術(shù)在主動模式下,每臺設(shè)備要向另一臺設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時,都必須產(chǎn)生自己的射頻場。這是對等網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)模式,可以獲得非常快速的連接設(shè)置。NFC主動通信模式

7.2.5近距離通信(NFC)技術(shù)4.技術(shù)優(yōu)勢NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點。NFC與現(xiàn)有非接觸智能卡技術(shù)兼容。NFC是一種近距離連接協(xié)議。NFC是一種近距離的私密通信方式。NFC在門禁、公交、手機支付等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著巨大的作用。NFC還優(yōu)于紅外和藍牙傳輸方式。

7.2.5近距離通信(NFC)技術(shù)NFC技術(shù)支持多種應(yīng)用,包括移動支付與交易、對等式通信及移動中信息訪問等。NFC設(shè)備可以用作非接觸式智能卡、智能卡的讀寫器終端以及設(shè)備對設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸鏈路,其應(yīng)用主要可分為以下四個基本類型:用于付款和購票、用于電子票證、用于智能媒體以及用于交換、傳輸數(shù)據(jù)。7.2.5近距離通信(NFC)技術(shù)7.3移動通信網(wǎng)絡(luò)移動通信(Mobilecommunication),是指通信雙方或至少有一方處于運動中進行信息傳輸和交換的通信方式。移動通信系統(tǒng)包括無繩電話、無線尋呼、陸地蜂窩移動通信、衛(wèi)星移動通信等。移動體之間通信聯(lián)系的傳輸手段只能依靠無線電通信,因此,無線通信是移動通信的基礎(chǔ)。7.3.1移動通信系統(tǒng)簡介1.移動通信系統(tǒng)的組成

移動通信是移動體之間的通信,或移動體與固定體之間的通信。移動體可以是人,也可以是汽車、火車、輪船、收音機等在移動狀態(tài)中的物體。移動通信包括無線傳輸、有線傳輸,信息的收集、處理和存儲等,使用的主要設(shè)備有無線收發(fā)信機、移動交換控制設(shè)備和移動終端設(shè)備。移動通信無線服務(wù)區(qū)由許多正六邊形小區(qū)覆蓋而成,呈蜂窩狀,通過接口與公眾通信網(wǎng)(PSTN、ISDN、PDN)互聯(lián)。移動通信系統(tǒng)包括移動交換子系統(tǒng)(SS)、操作維護管理子系統(tǒng)(OMS)、基站子系統(tǒng)(BSS)和移動臺(MS),是一個完整的信息傳輸實體。7.3.1移動通信系統(tǒng)簡介移動通信系統(tǒng)的組成

7.3.1移動通信系統(tǒng)簡介3.移動通信的工作方式從傳輸方式的角度來看,無線通信分為單向傳輸(廣播式)和雙向傳輸(應(yīng)答式)。單向傳輸只用于無線電尋呼系統(tǒng)。雙向傳輸有單工、雙工和半雙工三種工作方式。7.3.1移動通信系統(tǒng)簡介單工通信是指通信雙方電臺交替地進行收信和發(fā)信,根據(jù)收、發(fā)頻率的異同,又可分為同頻單工和異頻單工。7.3.1移動通信系統(tǒng)簡介雙工通信是指通信雙方電臺同時進行收信和發(fā)信。半雙工通信的組成與雙工通信相似,移動臺采用類似單工的“按講”方式,即按下按講開關(guān),發(fā)射機才工作,而接收機總是工作的。雙工通信

7.3.1移動通信系統(tǒng)簡介4.移動通信的組網(wǎng)移動通信采用無線蜂窩式小區(qū)覆蓋和小功率發(fā)射的模式。蜂窩式組網(wǎng)放棄了點對點傳輸和廣播覆蓋模式,把整個服務(wù)區(qū)域劃分成若干個較小的區(qū)域(cell,在蜂窩系統(tǒng)中稱為小區(qū)),各小區(qū)均用小功率的發(fā)射機(即基站發(fā)射機)進行覆蓋,許多小區(qū)像蜂窩一樣能布滿(即覆蓋)任意形狀的服務(wù)地區(qū)。7.3.1移動通信系統(tǒng)簡介蜂窩移動通信小區(qū)覆蓋

7.3.1移動通信系統(tǒng)簡介7.3.2第一代移動通信:模擬語音1982年,為了解決大區(qū)制容量飽和的問題,美國貝爾實驗室發(fā)明了高級移動電話系統(tǒng)AMPS。AMPS提出了“小區(qū)制”,“蜂窩單元”的概念,同時采用頻率復(fù)用(FrequencyDivisionMultiplexing,FDM)技術(shù),解決了公用移動通信系統(tǒng)所需要的大容量要求和頻譜資源限制的矛盾。在100千米范圍之內(nèi),IMTS每個頻率上只允許一個電話呼叫;AMPS以允許100個10千米的蜂窩單元,從而可以保證每個頻率上有10~15個電話呼叫。1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)每一個蜂窩單元有一個基站負責(zé)接收該單元中電話的信息?;具B接到移動電話交換局(MobileTelephoneSwitchingOffice,MTSO)。MTSO采用分層機制,一級MTSO負責(zé)與基站之間的直接通信;高級MTSO則負責(zé)低級MTSO之間的業(yè)務(wù)處理。2.移交當(dāng)電話在蜂窩單元之間移動的時候,基站之間會通信,從而交換控制權(quán),避免信道分配不錯導(dǎo)致信號沖突。基站對于電話用戶控制權(quán)的轉(zhuǎn)換也稱為“移交”。

7.3.2第一代移動通信:模擬語音7.3.3第二代移動通信:數(shù)字語音第二代移動通信技術(shù)使用數(shù)字制式,支持傳統(tǒng)語音通信、文字和多媒體短信,并支持一些無線應(yīng)用協(xié)議。主要有如下二種工作模式:1.GSM移動通信(900/1800MHz)工作在900/1800MHz頻段,無線接口采用TDMA技術(shù),核心網(wǎng)移動性管理協(xié)議采用MAP協(xié)議。2.CDMA移動通信(800MHz)工作在800MHz頻段,核心網(wǎng)移動性管理協(xié)議采用IS-41協(xié)議,無線接口采用窄帶碼分多址(CDMA)技術(shù)。CDMA在蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用容量在理論上可以達到AMPS容量的20倍。CDMA可以同時區(qū)分并分離多個同時傳輸?shù)男盘枴DMA有以下特點:抗干擾性好、抗多徑衰落、保密安全性高、容量質(zhì)量之間可以權(quán)衡取舍、同頻率可在多個小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用。7.3.3第二代移動通信:數(shù)字語音7.3.4第三代移動通信:數(shù)字語音與數(shù)據(jù)

第三代移動通信技術(shù)(3rd-generation,3G),是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息,速率一般在幾百kbps以上。第三代移動通信(3G)可以提供所有2G的信息業(yè)務(wù),同時保證更快的速度,以及更全面的業(yè)務(wù)內(nèi)容,如移動辦公,視頻流服務(wù)等。3G的主要特征是可提供移動寬帶多媒體業(yè)務(wù),包括高速移動環(huán)境下支持144Kbps速率,步行和慢速移動環(huán)境下支持384Kbps速率,室內(nèi)環(huán)境則應(yīng)達到2Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,同時保證高可靠服務(wù)質(zhì)量。人們發(fā)現(xiàn)從2G直接跳躍到3G存在較大的難度,于是出現(xiàn)了一個2.5G(也有人稱后期2.5G為2.75G)的過渡階段。7.3.4第三代移動通信:數(shù)字語音與數(shù)據(jù)3G的發(fā)展歷程7.3.4第三代移動通信:數(shù)字語音與數(shù)據(jù)7.3.5GPRS技術(shù)GPRS為通用分組無線業(yè)務(wù)(GeneralPacketRadioService)的簡稱,是第二代移動通信技術(shù)GSM向第三代移動通信(3G)的過渡技術(shù),是英國在1993年提出的,它是GSMPhase2.1規(guī)范實現(xiàn)的內(nèi)容。它是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù),目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

7.3.5GPRS技術(shù)-82-豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)按流量計費廣域覆蓋資源利用率高傳輸速率高接入速度快GPRS技術(shù)優(yōu)點GPRS覆蓋在GSM的物理層和網(wǎng)絡(luò)實體之上,理論上在手機可以打電話的地方都可以通過GPRS無線上網(wǎng)。GPRS采用分組交換傳輸模式,用戶并不固定占用無線信道,提高了資源的利用率。GPRS具有56—115Kbps的傳輸速度,10倍于GSM。GPRS能提供快速即時的連接,Internet應(yīng)用操作更加便捷、流暢。GPRS包含豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如:點對點、點對多點廣播、點對多點群呼、IP廣播等業(yè)務(wù)。GPRS按傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量計費,只要不進行數(shù)據(jù)傳輸便不必擔(dān)心費用問題,真正體現(xiàn)了少用少付費的原則。同時,GPRS技術(shù)也存在一些問題,如會發(fā)生包丟失現(xiàn)象、調(diào)制方式不是最優(yōu)、存在轉(zhuǎn)接延時。7.3.5GPRS技術(shù)

基于GPRS的無線傳輸(監(jiān)控)系統(tǒng)

無線監(jiān)控管理系統(tǒng)主要由采集控制模塊、GPRS模塊、傳輸網(wǎng)絡(luò)(GPRS網(wǎng)和公共數(shù)據(jù)網(wǎng))、監(jiān)控中心組成。此外在采集控制部分和監(jiān)控中心中都應(yīng)該包含相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理模塊,滿足數(shù)據(jù)安全性地要求,在關(guān)鍵監(jiān)控終端是臨時存儲,以備萬一網(wǎng)絡(luò)中斷或監(jiān)控中心故障時不致丟失數(shù)據(jù)。其中監(jiān)控中心可根據(jù)用戶需求,擴展成多級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),一個一級監(jiān)控中心可同時管理幾個二級監(jiān)控中心。

幾種基于GPRS的無線傳輸(監(jiān)控)系統(tǒng)介紹

電梯監(jiān)控系統(tǒng)

遠程抄表及監(jiān)控系統(tǒng)LED屏遠程監(jiān)控

鍋爐遠程監(jiān)管系統(tǒng)

自動售水機控制(短信)7.3.64G第四代移動通信技術(shù)(4G)4G是第四代移動通信及其技術(shù)的簡稱,是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。

4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載,比撥號上網(wǎng)快2000倍,上傳的速度也能達到20Mbps。而在用戶最為關(guān)注的價格方面,4G與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價格方面不相上下。此外,4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署,然后再擴展到整個地區(qū)。4G通信特征目前正在構(gòu)思中的4G通信具有下面的特征:1、通信速度更快2、網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬3、通信更加靈活4、智能性能更高5、兼容性能更平滑6、提供各種增殖服務(wù)7、更高質(zhì)量的多媒體通信8、頻率使用效率更高9、通信費用更加便宜7.3.64G第四代移動通信技術(shù)(4G)移動通信技術(shù)代際分期

7.3.64G第四代移動通信技術(shù)(4G)無線光通信也稱為自由空間光通信(FreeSpaceO

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