智慧交通概论项目物联网技术导论短距离无线组网技术课件

智慧交通概论IntroductiontoIntelligentTransportation项目

物联网技术导论

——短距离无线组网技术目录CONTENTS01无线通信概念02WIFI通信技术03蓝牙通信技术04ZigBee通信技术01无线通信概念02WIFI通信技术03蓝牙通信技术04ZigBee通信技术

无线通信(WirelessCommunication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。无线通信这么多的电磁波在空气中传播，我们是如何区分哪些是我们需要的电波呢？构建单独的通话通道，比如：电话号码来区分庞大人口的通信需求无线通信区分频段：包括了我们常见的调频收音机，各种手机，无线电话，无线卫星电视等等。从几十兆到几千兆的频谱上，集合了各种不同的无线应用无线通信频段波段名称

波长范围(m)频段名称频率范围(HZ)超长波长波中波短波米波分米波厘米波毫米波1,000,000~10,00010,000~1,0001,000~100100~~1010~11~0.10.1~0.010.01~0.001甚低频低频中频高频甚高频特高频超高频极高频3~30K30~300K300~3,000K3~30M30~300M300~3,000M3~30G30~300G无线通信频段

无线通信网络：利用无线电波作为信息传输的媒介构成的信息(数据)传输网络

与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同，利用无线电技术取代网线。无线通信网络为了实现无线数据网络通信，需要为无线网络规定一种通信协议，如国际标准ZigBee，Wi-Fi，蓝牙等。这些国际标准都是由IEEE规定发布的。

IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers的英文缩写，全称是国际电气与电子工程师学会）。无线通信网络标准IEEE802.5──令牌环（Token-PassingRing）IEEE802.6──城域网（MetropolitanAreaNetworks，MAN）IEEE802.7──宽带局域网（BrandbandLAN）IEEE802.8──光纤局域网IEEE802.9──集成数据和语音网络IEEE802.10──网络安全（NetworkSecurity）IEEE802.11──无线以太网IEEE802.12──100VG-AnyLAN（VoiceGrade-Sprachegeeignet）IEEE802.14──有线电视（CATV）IEEE802.15──无线个人局域网路（WirelessPersonalAreaNetwork，WPAN）IEEE802.17──弹性分组环（ResilientPacketRing）。IEEE定义常见标准01无线通信概念02WIFI通信技术03蓝牙通信技术04ZigBee通信技术WIFI全称WirelessFidelityWIFI就是一种无线联网的技术(俗称:无线宽带)属于在办公室和家庭中使用的中短距离无线技术。该技术使用的使2.4GHz附近的频段。其目前可使用的标准有两个,分别是IEEE802.11a和IEEE802.11b。什么是WIFIWIFI可以将电脑、手机、平板、音响、电视等终端以无线方式互相连接。将来WIFI可能会将其他各类电器设备连接起来,达到真正的物联。(例如:电视、电冰箱、洗衣机、微波炉、电饭锅、电磁炉、抽油烟机、空调、手机、电脑、电灯等)WIFI应用WIFI系统组成框架WIFI系统组成框架一、无线电波的覆盖范围较广二、传输速度非常快三、技术成熟，厂商进入该领域的门槛比较低四、WIFI也是一种中短距离无线传输技术，可以随时接入无线信号，移动性强，比较适合在办公室及家庭的环境下应用。WIFI优点由于WIFI采用的是射频技术，通过空气发送和接收数据，使用无线电波传输数据信号，比较容易受到外界的干扰。数据包在传送的过程中都可以被外界检测或接收，信息安全是个隐患，虽然数据可以经过加密后传输，但在数据包足够多的情况下，仍有被黑客破解的可能。WIFI缺点01无线通信概念02WIFI通信技术03蓝牙通信技术04ZigBee通信技术蓝牙(Bluetooth):一种无线数据和语音通信开放的全球规范基于近距离无线连接技术利用低功率无线电传输数据工作在全球通用的2.4GHz频段，使用IEEE802.15协议常用于两个设备间的数据交换什么是蓝牙现在常见的蓝牙应用有很多例如:无线鼠标、键盘;手机间互传文件;蓝牙音响、蓝牙耳机等蓝牙应用蓝牙耳机蓝牙应用存在延时电量消耗不对等有线蓝牙耳机无线蓝牙耳机1、蓝牙技术的适用设备多，无需电缆，通过无线使电脑和设备连网进行通信。2、蓝牙技术的工作频段全球通用。3、蓝牙技术的抗干扰能力强、兼容性较好。优点1、蓝牙的功耗问题2、蓝牙的连接过程烦琐3、蓝牙的安全性问题缺点01无线通信概念02WIFI通信技术03蓝牙通信技术04ZigBee通信技术ZigBee名称这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位和远近信息的，人们依靠着这样的方式构成了一种群体的通信网络--ZigBee什么是ZigBeeZigBee是一种短距离、低功耗的无线网络技术，主要由ZigBee联盟制定，其底层是采用IEEE802.15.4标准规范的物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)。ZigBee概念各种无线通信迅猛发展较成熟的无线通信技术比较复杂，耗费资源多，成本高，并不适用于短距离无线通信的场合蓝牙可以实现短距离无线通信，但是其协议较复杂、功耗高、成本高等特点不太适用于低成本、低功耗要求的工业控制和家庭网络ZigBee的产生背景数据传输速率低：10KB/秒-250KB/秒，专注于低传输应用功耗低：在低功耗待机模式下，两节普通5号电池可使用6-24个月成本低：ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本网络容量大：网络可容纳65000个设备时延短：典型搜索设备时延为30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备信道接入时延为15ms。网络的自组织、自愈能力强，通信可靠数据安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，采用AES-128加密算法（美国新加密算法，是目前最好的文本加密算法之一），各个应用可灵活确定其安全属性工作频段灵活：使用频段为2.4GHz、868MHz（欧洲）和915MHz（美国），均为免执照（免费）的频段特点ZigBee网络结构低速无线设备·

TV·

VCR·

DVD·

CD

·

鼠标·

键盘·

操作杆

·

保安·

HVAC·

照明·

门禁

·

玩具·

游戏器具

·

监视·

诊断·

传感器·

监视·

传感器·

自动化·控制工业、农业和商业消费电子PC机的外围设备家庭自动化玩具和游戏个人健康监护ZigBee应用场合市场名称GGRS/GSM/CDMAWi-FiBluetoothZigBee标准802.11802.15.1802.15.4应用远距离声音和数据Web/Emil/图像电缆替代品检测和控制耗能（天）1-70.5-51-7100-1000+网络大小1327-10255/65000带宽(kbps)64-128+11,000+720