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文档简介
1、第一章什么是物联网?物联网的重要特征是什么?物联网是通过射频识别(RFID) (RFID+互联网)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、 气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行 信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之,物 联网就是“物物相连的互联网”。物联网的重要特征主要包括互联网特征、识别与通信特征以及智能化特征。物联网是如何兴起的?其背后的驱动力是什么?PPT第6页。物联网是大数据的重要来源之一,物联网不仅仅是传感器,而是提供支撑智慧地球的一个基础架构,物联网的存在使这种基于大数据的采集以及分析变成了一种可能。可见,
2、物联网是以“大数据”为驱动的产业,而不是以元器件和设备驱动的。但物联网的核心并不在感知层和网络层,而是在应用层。因此物联网和大数据之间的联手,将产生巨大的市场规模,衍生更有价值的商业模式。物联网在系统结构上分为哪几个层次?每层实现什么功能?物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物 联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管
3、理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中 枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。物联网关键技术有哪些?物联网的产业链可细分为标识、感知、信息传送和数据处理这4个环节,其中的核心技术主要包括射频识别技术,传感技术,网络与通信技术和数据的挖掘与融合技术等。移动通信有哪些特点?(1) 移动性。就是要保持物体在移动状态中的通信,因而它必须是无线通信,或无线通信与有线通信的结合。(2) 电波传播条件复杂。因移动体可能在各种环境中运动,电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象,产生多径干扰、信
4、号传播延迟和展宽等效应。(3) 噪声和干扰严重。在城市环境中的汽车火花噪声、各种工业噪声,移动用户之间的互调干扰、邻道干扰、同频干扰等。(4) 系统和网络结构复杂。它是一个多用户通信系统和网络,必须使用户之间互不干扰,能协调一致地工作。 此外,移动通信系统还应与市话网、卫星通信网、数据网等互连,整个网络结构是很复杂的。(5) 要求频带利用率高、设备性能好。宽带无线接入技术有哪些?无线宽带接入技术主要包括:以 IEEE 802.20 为代表的无线广域网 (Wireless Wide Area Network ,WWAN技术;以 WiMAX(IEEE 802.16 )为代表的 无线城域网 (Wir
5、eless Metropolitan Area Network , WMAN技术;以 Wi-Fi ( IEEE 802.11 )为代表的 无线局域网 (Wireless Local Area Network ,WLAN 技 术;以 UW玫 IEEE 802.15.3 )为代表的 无线个域网 (Wireless Personal Area Network ,WPAN 技术。短距离无线通信技术有哪些?其各自的特点是什么?PPT第16页。第一章最后的表格如何看待各种短距离无线通信技术之间的关系?PPT第15、16页。自己总结第二章1蓝牙技术有哪些特点?技术方案和指标蓝牙采用分散式网络结构快跳频和短包
6、技术,工作在2.4GHz ISM (即工业、科学、医学)频段。数据速率为1Mbps。蓝牙技术的特点:最初目标:取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线电缆连接。广泛应用:蓝牙体积小、功率低,已不局限于计算机外设,可以被集成到任何数字设备之中,特别是那些对数据传输速率要求不高的移动设备和便携设备。蓝牙技术的特点可归纳为如下几点:全球范围适用,同时传输语音数据,近距离通信,功耗低体积小,很好的抗干扰能力和安全性,可 建立临时对等连接(具体解释PPT143-147页)采用时分双工传输方案实现全双工传输。2. 蓝牙协议体系中有哪些协议?蓝牙协议体系中的协议由SIG分为4层:蓝牙核心协议 Ba
7、seband LMP、L2CAP、SDP;电缆替换协议 RFCOMM ;电话传送控制协议TCS Bi nary、AT Comma nds;所采用的协议PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、vCard、vCal、IrMC、WAE。3. 蓝牙核心协议有哪些?蓝牙核心协议由 SIG制定的蓝牙专利协议组成,绝大部分蓝牙设备都需要蓝牙核心协议 (包括无线部分),而其他协议根据应用的需要而定。总之,电缆替换协议、电话控制协议和被采用的协议构成了面向应用的协议,允许各种应用运行在核心协议之上。蓝牙核心协议1)基带协议(Baseband (射频系统,面向连接的服务(SCO),非连接服务,同步面向连接(SCO
8、)和异步无连接(ACL),纠错方式,蓝牙编址,流控与同步,)(163-171)2)音频(Audio)3)连接管理协议(LMP):( 1)链路管理协议(LMP )负责蓝牙组件间连接的建立和断开。(2)通过监控信道特性、 支持测试模式和出错处理来维护信道。(3)通过连接的发起、交换、核实,进行身份鉴权和加密,(4)控制微微网内及微微网之间蓝牙组件的时钟补偿和计时精度,(5)控制微微网内蓝牙组件的工作模式,(6)其他功能4)逻辑链路控制和适配协议(L2CAP )(1 )协议复用(2)信道的连接、配置、打开和关闭(3)分段与重组(4)服务质量(QoS)4. 简述蓝牙的关键特性。高质量、超低功耗,以极低
9、成本eBOM单声道耳机解决方案-领先的射频性能,高品质的音频链接和优越的终端用户体验 -通话时间:最长 18个小时从一个小 120 mah电池-兼容 BC6140?-绿色(通过无铅认证和没有锑或卤代阻燃剂)5简述蓝牙系统由哪些部分组成。发射单元,链路控制器,链路管理器(LM )软件,蓝牙规范,发射单元,(148-154)6简述蓝牙链路管理协议的工作原理。链路管理协议(LMP )负责蓝牙组件间连接的建立和断开。在两个不同的蓝牙设备之间建立连接时,该连接由 ACL链路组成(先传递参数),然后就可以建立起一条或多条SCO链路。链路管理协议(LMP )支持由主、从单元初始化SCO链路,支持由主、从单元
10、请求改变SCO链路参数;它还提供了一种协商呼叫方案的方法,并支持通过协商确定基带数据分 组大小。(PPT上的内容)以下是网上查找的内容:设计蓝牙协议栈的主要原则是尽可能地利用现有的各种高层协议,保证现有协议与蓝牙技术的融合以及各种应用之间的互通性以及充分利用兼容蓝牙技术规范的软硬件系统蓝牙技术规范的的开放性保证了设备制造商可自由地选用其专利协议或常用的公共协议,在蓝牙技术规范基础上开发新的应用.蓝牙技术规范包括 Core和Profiles两大部分.Core是蓝牙的核心,主要定义蓝牙的技术细节 profiles部分定义了在蓝牙的各种应用中的协议栈组成,并定义了相应的实现协议栈.按照各层协议在整个
11、蓝牙协议体系中所处的位置,蓝牙协议可分为底层协议、中间层协议和高层协议三大类.2、蓝牙底层协议蓝牙底层协议实现蓝牙信息数据流的传输链路,是蓝牙协议体系的基础,它包括射频协议、基带协议和链路管理协议.(1 )射频协议(Radio Frequency Protocol)蓝牙射频协议处于蓝牙协议栈的最底层,主要包括频段与信道安排、发射机特性和接收机特性等,用于规范物理层无线传输技术,实现空中数据的收发.蓝牙工作在2. 4GHz ISM频段,此频段在大多数国家无须申须运营许可,使得蓝牙设备可工作于任何不同的地区.信道安排上,系统采用跳频扩频技术,抗干扰能力强、保密性好.蓝牙SIG制定了两套跳频方 案,
12、其一是分配79个跳频信道,每个频道的带宽为1MHz,其二是23信道的分配方案,1 . 2版 本以后的蓝牙规范目前已经不再推荐使用第二套方案 基带协,S(Base Band Protoc01)基带层在蓝牙协议栈中位于蓝牙射频层之上,同射频层一起构成了蓝牙的物理层.基带层的主要功能包括:链路控制,比如承载链路连接和功率控制这类链路级路由;管理物理链路,SC0链路和ACL链路;定义基带分组格式和分组类型,其中SCO分组有HVI、HV2 HV3 和DV等类型,而ACL分组有DMI、DHl、DM3 DH3 DM5 DH5 AUXI等类型;流量控制,通过 STOP和GO旨令来实现;采用13比例前向纠错码、
13、23比例前向纠错码以及数据的自动重复请 求ARQ(Automatic Repeat Request)方案实现纠错功能;另外还有处理数据包、寻呼、查询接入和查询蓝牙设备等功能. 链路管理协议(Link Manager Protocol,LMP)链路管理协议(LMP)是在蓝牙协议栈中的一个数据链路层协议丄MP执行链路设置、认证、链路配置和其它协议:链路管理器发现其它远程链路管理器(LM)并与它们通过链路管理协议(LMP)进行通信.3、蓝牙中间层协议蓝牙中间层协议完成数据帧的分解与重组、服务质量控制、组提取等功能,为上层应用提供服务,并提供与底层协议的接口 ,此部分包括主机控制器接口协议、逻辑链路控
14、制与适配协 议、串口仿真协议、电话控制协议和服务发现协议(1)主机控制器接口协议 (Host Con troller In terface Protocol,HCI)蓝牙HCI是位于蓝牙系统的逻辑链路控制与适配协议层和链路管理协议层之间的一层协议.HCI为上层协议提供了进入链路管理器的统一接口和进入基带的统一方式在HCI的主机和HCI主机控制器之间会存在若干传输层,这些传输层是透明的,只需完成传输数据的任务,不必清楚数据的具体格式蓝牙的SIG规定了四种与硬件连接的物理总线方式,即四种HCI传输层:USB RS232 UART和PC卡 逻辑链路控制与适配协议 (Logical Link Cont
15、rol and AdaptationProtocol,L2CAP)逻辑链路控制与适配层协议 (L2CAP)是蓝牙系统中的核心协议,它是基带的高层协议,可以认 为它与链路管理协议(LMP)并行工作.L2CAP为高层提供数据服务,允许高层和应用层协议收 发大小为64 KB的L2CAP数据包.L2CAP只支持基带面向无连接的异步传输(ACE),不支持面向连接的同步传输(sco).L2CAP采用了多路技术、分割和重组技术、组提取技术,主要提供协议复用、分段和重组、认证服务质量、组管理等功能串口仿真协议(RFCOMM)串口仿真协议在蓝牙协议栈中位于L2CAP协议层和应用层协议层之间,基于ETSI标准TS
16、07. 10,在L2CAP协议层之上实现了仿真 9针RS232串口的功能,可实现设备间的串行通信, 从而对现有使用串行线接口的应用提供了支持 电话控制协议(Telephony Control Protocol Spectocol,TCS)电话控制协议位于蓝牙协议栈的L2CAP1之上,包括电话控制规范二进制(TCS BIN)协议和一套电话控制命令(AT Comma nds).其中,TCS BIN定义了在蓝牙设备间建立话音和数据呼叫所 需的呼叫控制信令;AT Comma nds则是一套可在多使用模式下用于控制移动电话和调制解调 器的命令,它SIG在ITU . TQ 931的基础上开发而成.TCS层
17、不仅支持电话功能(包括呼叫控 制和分组管理),同样可以用来建立数据呼叫,呼叫的内容在L2CAP上以标准数据包形式运载. 服务发现协议(Service Discovery Protocol,SDP)服务发现协议(SDP)是蓝牙技术框架中至关重要的一层,它是所有应用模型的基础.任何一个蓝牙应用模型的实现都是利用某些服务的结果.在蓝牙无线通信系统中,建立在蓝牙链路上的任何两个或多个设备随时都有可能开始通信,仅仅是静态设置是不够的.蓝牙服务发现协议就确定了这些业务位置的动态方式,可以动态地查询到设备信息和服务类型,从而建立起一条对应所需要服务的通信信道4、蓝牙咼层协议蓝牙高层协议包括对象交换协议、无线
18、应用协议和音频协议(1)对象交换协议(Object Exchange Protocol,OBEX)OBEX是由红外数据协会(IrDA)制定用于红外数据链路上数据对象交换的会话层协议蓝牙SIG采纳了该协议,使得原来基于红外链路的OBEX应用有可能方便地移植到蓝牙上或在两者之间进行切换.OBEX是一种高效的二进制协议,采用简单和自发的方式来交换对象它提供的功能类似于帅协议,在假定传输层可靠的基础上,采用客户机.服务器模 式.它只定义传输 对象,而不指定特定的传输数据类型,可以是从文件到商业电子贺卡、从命令到数据库等任何类型,从而具有很好的平台独立性 无线应用协议(Wireless Applicat
19、ion Protocol,WAP)无线应用协议(WAP)由无线应用协议论坛制定,是由移动电话类的设备使用的无线网络定义 的协议.WAP融合了各种广域无线网络技术,其目的是将互联网内容和电话债券的业务传送到数字蜂窝电话和其他无线终端上选用WAP可以充分利用为无线应用环境开发的高层应用软件音频协议(Audio)蓝牙音频(Audio)是通过在基带上直接传输SCC分组实现的,目前蓝牙SIG并没有以规范的形式给出此部分虽然严格意义上来讲它并不是蓝牙协议规范的一部分,但也可以视为蓝牙协议体系中的一个直接面向应用的层次7 简述蓝牙主机控制接口规范通信过程。主机控制器接口( HCI):它为基带控制器、连接管理
20、器提供命令接口,并且可通过它访问 硬件状态和控制寄存器。HCI位于L2CAP的下层,但HCI也可位于L2CAP上层。8.蓝牙路由机制有哪些功能模块?蓝牙路由机制本文介绍的蓝牙路由机制(BRS )是在目前蓝牙最新协议规范1.1版本基础上提出的,并考虑了以后版本的升级性。该路由机制包括3个主要的功能模块:信息交换(MSC)负责跟踪系统内各蓝牙设备的漫游,并在数据包路由流程中充当中继器作用,它通过光缆或双绞线直接与固定蓝牙主设备 (FM ) 连接。*固定蓝牙主设备(FM)位置是间隔固定的,在信息交换中心MSF与其它蓝牙设备如移动终端 (MT之间提供接TC口。*移动终端M'是普通的蓝牙设备,与
21、其它普通的蓝牙设备或更大的蓝牙系统之间执行通信。移动终端MT是固定蓝牙主设备 FM的从设备,固定蓝牙主设备 FM是信息交换中心 MS的从设备。在移动终端 MT与固定蓝牙主设备 FM执行连接建立流程中,FM是设备,当连接建立完成后,MT与FM之间要执行主从转换。9蓝牙中有哪些通用的协议子集?协议子集(profile )部分,用以规定不同蓝牙应用(也称使用模式)所需的协议和过程。 蓝牙协议体系结构采用分层方式,包括蓝牙专用协议和一些通用协议。专用协议位于协议栈的底部,从底到上依次是蓝牙无线层(BluetoothRadio )、基带层(Base band )、LMP层(Link Manager Pr
22、otocol )、L2CAP层(Logical link Control and Adaptation Protocol )、 SDPM( Service Discovery Protocol )。另夕卜 RFCOMI层以 ETSITS07.10 为基础,目的是 取代电缆连接; TCS (Telephony Control protocol Specification)以 ITU-T 的 Q.931 为基础,目的是进行呼叫控制。在蓝牙专用协议之上可以承载PPR TCP/IP、UDP/IP、WAP等通用高层协议。每一层分别完成数据流的过滤和传输、跳频和数据帧传输、连接的建立和释放、链路的控制、数
23、据的拆装、业务质量(QoS)、协议的复用和分用等功能。蓝牙的高层协议最大限度地重用了现存的协议,而且其高层应用协议都使用公共的数据链路和物理层10.蓝牙技术的应用有哪些?1)替代线缆(203)2)因特网桥(204)3)临时组网(205)第三章1:什么是zigBee?ZigBee(也称紫蜂)是一种低速短距离传输的无线网络协议,底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、 支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。2: zigbee联盟是一个什么样的组织?ZigBee 联盟是为家庭、商业和工业应用创建无线解决方案的全球生态
24、系统(ecosystem )。ZigBee Allianee 公司共同努力,致力于可靠、低成本、低功耗的无线网络和基于一个开放的全球性标准的监控和控制产品。ZigBee Allia nee成员包括全球的技术提供商和原始设备制造商。成员是向所有人公开的。百度解释:ZigBee联盟是一个高速成长的非盈利业界组织,成员包括国际著名半导体生产商、技术提供者、技术集成商以及最终使用者。联盟制定了基于IEEE802.15.4,具有高可靠、高性价比、低功耗的网络应用规格。ZigBee联盟的主要目标是以通过加入无线网络功能,为消费者提供更富有弹性、更容易使 用的电子产品。ZigBee技术能融入各类电子产品,应
25、用范围横跨全球的民用、商用、公共 事业以及工业等市场。使得联盟会员可以利用ZigBee这个标准化无线网络平台,设计出简单、可靠、便宜又节省电力的各种产品来。ZigBee联盟所锁定的焦点为制定网络、安全和应用软件层;提供不同产品的协调性及互通 性测试规格;在世界各地推广ZigBee品牌并争取市场的关注;管理技术的发展。3:简述zigbee协议栈结构及其特点?ZigBee 技术仅分为4层:物理层(PHY、媒体访问层(MAC、网络层(NWK、应用层(APL)團 ZigBeeWtMPHY层的特征是启动和关闭无线收发器,能量监测,链路质量,信道选择,清除信道评估, 以及通过物理介质对数据包进行发送和接收
26、。MAC层的具体特征是:信标管理,信道接入,时隙管理,发送确认帧,发送连接及断开连接 请求。除此以外,MAC层为应用合适的安全机制提供一些方法。4:简述zigbee网络的组建过程?组网方案没计,组建一个完整的zigbee网状网络包拈两个步骤:网络初始化“ 节点加入网络,其中节点加入网络乂包括两个步骤:通过与协网器连接入网和通 过已有父节点入网。百度知道:zigbee网络里面有个协调器,是它发起的整个网络,等到它启动之后,它自己 也就变成了 路由器了。zigbee组网,有自组网和手动组网。ZigBee网络的建立ZigBee网络最初是由协调器发动并且建立。协调器首先进行信道扫描(Sean ),采用
27、一个其他网络没有使用的空闲信道,同时规定Cluster-Tree的拓扑参数,如最大的儿子数(Cm )、最大层数(Lm )、路由算法、路由表生存期等。协 调器启动后,其他普通节点加入网络时,只要将自己的信道设置成与现有的协调器使用的信道相同,并提供正确的认证信息,即可请求加入(Join )网络。一个 节点加入网络后,可以从其父节点得到自己的短MAC地址,ZigBee网络地址以及协调器规定的拓扑参数。J同理,一个节点要离开(Leave )网络,只须 向其父节点提出请求即可。一个节点若成功 地接收一个儿子,或者其儿子成功脱离网络,都必须向协调器汇报。因此,协调器可以即时掌握网络的所有节点信息,维护网
28、络信息库(PIB,PAN In formation Base )。5:简述网络层地址分配机制?在ZigBee网络层中*采用的是分布式地址分配机 制。即每个父设备(只能是ZC或ZR)拥有一个有限 的网络地址段,并可以从这些地址段中选择一些地 址分配给其子设备臼口网络的最大深度(nwkMaxDepth) Lm.每个父设 备能最多连接子设备的数目(nwkMaxChilldren) Cm.每个路由器能最多连接子路由器的数鬥(nwkMaxRouters) Rm。口在父设备为子设备分配地址时,若该子设备是路由器,则会 给其分配一组地址;否则为该终端子设各分配仅一个地址. 假设父设备自己的地址为Aparen
29、t则它为具有路由能力的子 设备分配地址的公式为:迪最大子设备分配数CTn = 4,最大路由丨数尺宓=2,网络最大深度二2C当/(Dep th) = 0时*则网络协调器可分配地址偏移为: Addr (0) = 5;当£ (Dcp th ) = 1时,路由设备可分 配地址偏移为:Addr ( 1)=1;当rf(Depth) = 2 时,地址偏移为:Addr( 1) = 0.6:比较zigbee与其它短距离无线通信技术的特点?蓝牙技术蓝牙技术诞生于1994年,Ericsson当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口,以 建立手机及其附件间的通信。能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频
30、段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段,提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。该技术还陆续 获得PC行业业界巨头的支持。1998年,蓝牙技术协议由Ericss on、 IBM、In tel、NOKIA、Toshiba等五家公司达成一致。蓝牙协议的标准版本为802.15.1,由蓝牙小组(SIG)负责开发。802.15.1的最初标准基于1.1实现,后者以构建到现行很多蓝牙设备中。新版802.15.1a基于等同于蓝牙1.2标准,具备一定的 Qos特性,并完整保持后项兼容性。但蓝牙技术遭遇最大的障碍在于传输范围受限,一般有效的范围在 10米左右,抗干扰 能力不强、信息安全问题等问题也是制约其
31、进一步发展和大规模应用的主要因素。 因此业内 专家认为蓝牙的市场前景取决于蓝牙能否有效地解决上述制约难题。Wi-Fi技术Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi- Fi联盟(Wi-Fi Allianee)所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。现时一般人会把 Wi-Fi及IEEE802.11混为一谈。甚至把 Wi-Fi等同于无线网际网路。Wi-Fi工作频率也是2.4GHz,与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备 共享同一频段。随着 Wi-Fi协议新版本
32、如802.11a和802.11g的先后推出, Wi-Fi的应用将 越来越广泛。速度更快的802.11g使用与802.11b相同的正交频分多路复用调制技术。它工作在2.4GHz频段, 速率达54Mb/s。根据最近国际消费电子产品的发展趋势判断,802.11g将有可能被大多数无线网络产品制造商选择作为产品标准Wi-Fi可以帮助用户访问电子邮件、Web和流式媒体的互联网技术。它为用户提供了无线的宽带互联网访问。同时,它也是在家里、办公室或在旅途中上网的快速、便捷的途径。能够访问Wi-Fi网络的地方被称为热点。Wi-Fi热点是通过在互联网连接上安装访问点来创 建的。这个访问点将无线信号通过短程进行传输
33、-一般覆盖300英尺。Wi-Fi是以太网的一种无线扩展,理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内,就能以最高约54Mb/s的速度接入 Web。但 实际上,如果有多个用户同时通过一个点接入,带宽被多个用户分享, Wi-Fi的连接速度一般将只有几百kb/s的信号不受墙壁阻隔,但在建筑物内的有效传输距离小于户外。WLAN未来最具潜力的应用将主要在SOH0、家庭无线网络以及不便安装电缆的建筑物或场所。NFC技术NFC(Near Field Communication 近距离传输)是由 Philips、NOKIA和 Sony 主推的一种 类似于RFID(非接触式射频识别)的短距离无线通信技术标准。和
34、RFID不同,NFC采用了双向的识别和连接。在 20cm距离内工作与13.56 MHz频率范围。NFC最初仅仅是遥控识别和网络技术的合并,但现在已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络,微蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi设备提供一个“虚拟连接”,是电子设备可以在短短距离范围进行通讯。NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程,使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚,不用再听到各种电子杂音。NFC通过在单一设备上组合所有的身份识别应用和服务,帮助解决记忆多个密码的麻 烦,同时也保证了数据的安全保护。有了NFC ,多个设备如数码相机、机顶盒、PDA电脑,手机之间的无线互连,彼此交换数据
35、或服务都将有可能实现。此外NFC还可以将其它类型无线通讯(如 Wi-Fi和蓝牙)“加速”,实现更快和更远距离的传输。每个电子设备都有自己的专用应用菜单, 而NFC可以创建快速安全的连接, 而 无需在众多接口的菜单中进行选择。与知名的蓝牙等短距离无线通信标准不同的是,NFC的作用距离进一步缩短且不像蓝牙那样需要有对应的加密设备。同样,构建 Wi-Fi家族无线网络需要多台具有无线网卡的电脑、打印机和其它设备。除此之外,还得有一定技术的专业人员才能胜任这一工作。而NFC被置入接入点之后,只要将其中两个靠近就可以实现交流,必配置Wi-Fi连接容易的多。NFC有三种应用类型:一、 设备连接。除了无线局域
36、网,NFC也可以简化蓝牙连接。比如,手提电脑用户如果想在机场上网,他只需要走近一个 Wi-Fi热点即可实现。二、实时预定。比如海报或展览信息背后贴有特定芯片,利用含NFC协议的手机或PDA便能取得详细信息,或是立即联机使用信用卡进行票卷购买。而且这些芯片无需独立能源。三、移动商务。飞利浦Mifare技术支持了世界上几个大型交通系统及在银行业为客户提供Visa卡等各种服务。索尼的FeliCa非接触智能卡技术产品在中国香港及深圳、新加坡、日本的市场占有率非常的高,主要应用在交通及金融机构。总之,这项新技术正在改写无线网络连接的游戏规则,但是它的目标不是完全取代蓝牙、Wi-Fi等无线技术,而是在不同
37、场合、不同的领域起到互相补充的作用。所以如今后来居上的NFC发展势态相当迅速7:简述zigbee无线传感器的组成?无线传感器网络测温管理系统由传感器节点(RFD)、网络协调器(FFD)及监控中心组成无线传感器网络体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层和能量管理平台、移动管理平台和任务管理平台。这些管理平台使得传感器节点能够按照能源高效的方式协同工作,在节点移动的传感器网络中转发数据,并支持多任务和资源共享。7+閒述皐F ZigBet:无贱件感器网绪架构”说明"点设缶类塑的不同与丄力能?基于ZigBee无线传感器网络节点的核心部ftHJ Chipeon公司生产的2. 4
38、GHz射频杀统 单若片CC2430.该牌芯片上整ZigBee RF前瑞内存和徹控制器等其箱构框图如图 序f/Jh E无asis网RF前端nr:FlashRAM8051MCUADCPIOPHY 层 TMAC 层二ZigBee协议层图3 CC2430ZiaBee llJ;給构ZieBee的逻辑设备按其助能分対协调黠、路由黠和终端设备匕 协调器的作用在启动网络初始化.组织网绪节点和存储各廿点伫息= 路由器设备的柞用是骨理每対廿点的路由佶恩 终瑞设备相当于网络中的叶廿戊,可以是任意类塑的物理设备。& zigbee技术主要能提供哪些方面的应用?根据ZigBee*身的技术特点它主要适用于数据 呑吐
39、量小.网络建设投资少、网络安全要求较髙. 不便频繁更换电池或充电的场合.ZigBeeJK盟预测 的主要应用领域包括家庭和楼宇自动化.工业控 制、医用装置控制和农业自动化等第四章1. WLAN和传统网络相比有哪些优缺点?与有线网络相比,肌AN具有以F优点,安装粗捷:无线局域网的安装T作简单,它无需踰工许“J证,不需耍布线或奸挖洶楂.它的安装 时间貝是安装令线网络时舫的零头.覆盖范围广:在有线网络屮,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制,而无线局域网的通 信范斟,不受坏境箫件的限制,网络的传输电曲X大拓宽,最人传輸范曲町达到几十公里.经济节釣:由丁有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽町能地
40、考虑未来发展的需要,所以 往往导致预设大屋利用率较低的信切£而-11络的趺展超出了设计规划,又要竝费较多费用进行网络 改造。ffLAN不受布线接点也賈的限制貝-右楼统局城网无法比规的灵活性,町以避免或减少以I:情况的发 生, 如扩展;肛AN有多种配置方式,能螺摄据需要灵活选择。这样,WLAN就能胜枉从只有几牛用户 的小型网络到上千用户的犬型网络,井且能够提供像“漫游” (Rowing)等有线网络无法提供的特性。札输速率咼:WLAN的数据传输速率规在巴经能够达到llUbit/s,楼输距离町远至20km以上.丿应用 到正交频分奴用<CFDM)技术的WLAN,甚至吋以达到54Mbit
41、/sfl此外,无线局域网的抗十扰性强、网络保密性好对于有线局域网小的谥多安全问题在无线局域网 屮某本上町以避免.而且柑对于有线网绪,无线局域网的组建、配置和维护较为容笏.一般计好札T作人 员就可卩丄胖件网络的缺点:无线局域网的不足之处:无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时,也存在着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面:性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都 可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前,无线局域网的最大传输速率为150Mbit/s,只
42、适合于个人终端和小规模网络应用。安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道,无线信号是发散的。从理论上讲,很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。2. WLAN常见的网络拓扑结构有哪些?1. WLA有两种主要的拓扑结构,即自组织网络(也就是对等网络,即人们常称的Ad-Hoc网络)和基础结构网络 (In frastructureNetwork )。自组织型 WLAN是一种对等模型的网络,它的建立是为了满足暂时需求的服务。自组织网络是由一组有无线接口卡的无线终端,特别是移动电脑组成。 这些无线终端以相同的工作组名、扩展服务集标识号(ESSID)和密码等对等的方式相互直连,在
43、WLAN勺覆盖范围之内,进行点对点,或点对多点之间的通信。2. 基础结构型WLAN利用了高速的有线或无线骨干传输网络。在这种拓扑结构中,移动节点在基站(BS)的协调下接入到无线信道。在基础结构网路中,存在许多基站及基站覆盖范围下的移动节点形成的蜂窝小区。基站在小区内可以实现全网覆盖。在目前的实际应用中,大部分无线WLAN都是基于基础结构网络。3.802.11使用的MAC技术是什么?简述其规则在802.11系列标准中,涉及物理层的有 4个标准:802.11、802.11b > 802.11a、802.11g。802.11标准是IEEE于1997年推出的,它工作于 2.4GHz频段,物理层采
44、用红外、DSSS直接序列扩频)或FSSS(跳频扩频)技术,共享数据速率最高可达2Mbps。采用的是 CSMA/CA(CA Collision Avoidanee,冲突避免),这有别于传统以太网上的CSMA/CD(CD:Collision Deteetion,冲突检测)CSMA/CA 协议为了尽量减少数据的传输碰撞和重试发送,防止各站点无序地争用信道,无线局域网中采用了与以太网CSMA/CDf类似的CSMA/CA载波监听多路访问/冲突防止)协议。CSMA/CA通信 方式将时间域的划分与帧格式紧密联系起来,保证某一时刻只有一个站点发送,实现了网络系统的集中控制。WLAN媒体访问控制(MAC)层采用
45、的 CSMA/CA(CSMA/Collision Avoidanee)协议,由于在RF传输网络中冲突检测比较困难,所以该协议用避免冲突检测代替802.3协议使用的冲突检测,采用冲突避免机制尽量减小冲突碰撞发生的概率,以提高网络吞吐性能与迟延性能。 协议使用信道空闲评估(CCA)算法来决定信道是否空闲,通过测试天线能量和决定接收信号 强度RSSI来完成。并且使用RTS CTS和ACK帧减少冲突。数据加密与普通局域网的等同加 密(WEP)算法一样,使用 64位密钥和RC4加密算法。当发射端希望发送数据时,首先检测介质是否空闲,若是介质为空闲时,送出RT( RequestTo Send请求发送),R
46、TS信号包括发射端的地址、接收端的地址、下一笔数据将持续发送 的时间等信息,接收端收到RTS信号后,将响应短信号 CTS(Clear To Send),CTS信号上也RTS内记录的持续发送的时间,当发射端收到 CTS包后,随即开始发送数据包,如图5所示,接收端收到数据包后,将以包内的CRC(Cyelie Redundancy Cheek ,循环冗余校验)的数值来检验包数据是否正确,若是检验结果正确时, 接收端将响应 ACK包,告知发射端数据已经被成功地接收。当发射端没有收到接收端的ACK包时,将认为包在传输过程中丢失,而一直重新发送包。无线局域网(WLAN中MAC所对应的标准为IEEE 802
47、.11 ,IEEE 802.11 MAC综合了两种工 作方式:分布控制(DCF)和中心控制(PCF)两种工作方式:1.分布控制方式(DCF),类似CDMA/CD利用载波监听机制,适用于分布式网络,传输具有 突发性和随机性的普通分组数据,支持无竞争型实时业务及竞争型非实时业务。2中心控制方式(PCF),建立在DCF工作方式之上并且仅支持竞争型非实时业务,适用于具备中央控制器的网络。4. 简述TKIP加密过程。TKIP 是包裹在已有 WEP密码外围的一层“外壳”。TKIP由WEP使用的同样的加密引擎和RC4算法组成。不过,TKIP中密码使用的密钥长度为128位。这解决了 WEP勺第一个问题:过短的
48、密钥长度。TKIP的一个重要特性,是它变化每个数据包所使用的密钥。这就是它名称中“动态” 的出处。密钥通过将多种因素混合在一起生成,包括基本密钥(即TKIP中所谓的成对瞬时密钥)、发射站的MAC地址以及数据包的序列号。混合操作在设计上将对无线站和接入点的 要求减少到最低程度,但仍具有足够的密码强度,使它不能被轻易破译。利用TKIP传送的每一个数据包都具有独有的48位序列号,这个序列号在每次传送新数据包时递增,并被用作初始化向量和密钥的一部分。将序列号加到密钥中,确保了每个数据包使用不同的密钥。这解决了WEP的另一个问题,即所谓的“碰撞攻击”。这种攻击发生在两个不同数据包使用同样的密钥时。在使用
49、不同的密钥时,不会出现碰撞。5. WLAN与 3G bluetooth 的关系?3GVLAMBlue tooth预带t费用需要许可的西洲JK计无需许可的妲功¥10«无需许町近1100 E奏元)肛需要弼备适曲荊圉SO- 150 5ft5- 10*带宽臺高达lii-smpiK-2nPi话昔/数耀主要为数据话音数据机器到机§8极高较低较低0E1DEM产品价格基于便用竦一费班1ST SS费率产品一汝性价格lift僅携類率技术玛分FM践頻颅0亘序扩類FH跳频设备以电信运营为中右找数番/PC肖申右中性6. 无线Mesh网络具有哪些优缺点?与传统的交换式网络相比,无线Mesh网
50、络去掉了节点之间的布线需求,但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。在无线Mesh网络里,如果要添加新的设备, 只需要简单地接上电源就可以了,它可以自动进行自我配置,并确定最佳的多跳传输路径。添加或移动设备时,网络能够自动发现拓扑变化,并自动调整通信路由,以获取最有效的传输路径。Mesh网络的五大优势与传统的WLAN相比,无线Mesh网络具有几个无可比拟的优 势:兼容性好;前期投资少;可靠性高;可扩展性好;维护简便。1. 快速部署和易于安装 安装Mesh节点非常简单,将设备从包装盒里取出来,接上电源 就行了2. 非视距传输(NLOS)3.健壮性4.结构灵活5.高带宽 缺点:(1 )网
51、络中大部分流量汇聚于网关,网关常常成为网络性能的瓶颈。(2)离网管较近的节点能得到较好的服务质量,较远的节点得到的服务质量较差,各 节点间存在服务质量的不公平性。7. 如何看待Wi-Fi Mesh网络的应用前景?无线Mesh网络的应用前景我认为主要在于各种专网的骨干链路。目前民用网络中随因此,无线Mesh着蜂窝通信网的发展,足以支撑大多数安全性要求不那么严格的网络回传,网络应该更多地应用于复杂环境下应急网络的搭建,以及各种希望于普通民网隔离的专用/私有骨干网络之中(如各种视频监控网络回传、电网等统计网络数据回传等等)1.覆盖范围广2.具备有线宽带相媲美的带宽3.易于安装4.健康安全无线Mesh
52、网络的应用前景我认为主要在于各种专网的骨干链路。目前民用网络中随着蜂窝通信网的发展,足以支撑大多数安全性要求不那么严格的网络回传,因此,无线Mesh网络应该更多地应用于复杂环境下应急网络的搭建,以及各种希望于普通民网隔离的专用/私有骨干网络之中(如各种视频监控网络回传、电网等统计网络数据回传等等)第五章1:什么是NFC?NFC是Near Field Communication缩写,即近距离无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术,可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC提供了一种简单、 触控式的解决方案, 可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。2:简述NFC有哪些优势?与RFID 样,NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递,但两者之 间还是存在很大的区别。首先,NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术,其传输范围比RFID小,RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米,但由于NFC采取了独特的信号衰减技术,相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。其次,NFC与现有非接触智能卡技术兼容,目前已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。再次,NFC还是一
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