第一篇:物聯(lián)網(wǎng)通信原理知識總結(jié)
IOT Revision Chap 1 通信系統(tǒng)
Part 1 Key Point 1.無線通信系統(tǒng)的模型
a)組成:
i.發(fā)送端:把各種可能轉(zhuǎn)換的消息轉(zhuǎn)換成原始電信號 ii.信道:信號傳輸?shù)耐ǖ?iii.接收端:從接收信號中回復(fù)出相應(yīng)的原始信號 iv.噪聲源:信道中的噪聲及分散在通信系統(tǒng)其他各處的噪聲的集中表示 b)簡化模型
i.一種簡化模型
ii.模擬通信系統(tǒng)模型
兩個(gè)概念:
·調(diào)制:發(fā)送端把連續(xù)消息變換為原始信號稱為調(diào)制
·解調(diào):接收端把原始電信號反變換為原連續(xù)消息稱為解調(diào) 數(shù)字通信系統(tǒng)模型 iii.圖中加密-解密,編碼-解碼和調(diào)制-解調(diào)并非必有,可根據(jù)需求定制
2.無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分類及通信方式
a)分類: i.按消息的物理特性:電報(bào)通信系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng) ii.按調(diào)制系統(tǒng):基帶傳輸(將未經(jīng)調(diào)制的信號直接傳送)、調(diào)制傳輸(對各種信號變換方式后傳輸?shù)目偡Q)iii.按傳輸信號的特征:模擬通信系統(tǒng)、數(shù)字通信系統(tǒng)(按照信道中所傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號)iv.按傳輸信號的復(fù)用方式:
1.頻分復(fù)用:用頻譜搬移的方法使不同信號占用不同頻率范圍 2.時(shí)分復(fù)用:用脈沖調(diào)制的方法使不同的信號占據(jù)不同的時(shí)間分區(qū) 3.碼分復(fù)用:用一組正交的脈沖序列分別攜帶不同的信號 傳統(tǒng)的模擬通信中都采用頻分復(fù)用。隨著數(shù)字通信的發(fā)展,時(shí)分復(fù)用通信系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。碼分復(fù)用主要應(yīng)用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)中。
b)通信方式: i.按消息傳遞的方向和時(shí)間關(guān)系
單工:消息只能單方向傳輸
半雙工:通信雙方都能收發(fā)消息,但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā) 全雙工:通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息 ii.按數(shù)字信號排列的順序分類
串行通信:數(shù)字序列以串行方式一個(gè)接一個(gè)在一條信道上傳輸,一般的遠(yuǎn)距離數(shù)字通信 并行通信:數(shù)字序列以成組的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時(shí)傳輸
iii.按通信的網(wǎng)絡(luò)方式分類
專線通信(點(diǎn)對點(diǎn)通信):通信網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)通信
3.信息的度量和計(jì)算
a)消息出現(xiàn)概率越小,它所含的信息量越大;反之信息量越小,且當(dāng)P(x)=1時(shí),I=0 b)若干個(gè)互相獨(dú)立事件構(gòu)成的消息,所含信息量等于各獨(dú)立事件信息量的和
c)等概率離散消息的度量:
消息是M進(jìn)制,則該消息的每個(gè)波形出現(xiàn)的概率就變成為1/M.所傳遞的信息量就為
非等概率離散消息度量:
在非等概率的情況下,設(shè)離散信息源是一個(gè)由n個(gè)符號組成的集合,稱符號集。符號集中的每一個(gè)符號xi在消息中是按一定概率P(xi)獨(dú)立出現(xiàn)的,又設(shè)符號集中各符號出現(xiàn)的概率為x1, x2, …, xn P(x1), P(x2), …, P(xn)且,Σ P(xi)= 1則x1, x2, ?, xn所包含的信息量分別為-log2P(x1), -log2P(x2), ?, -log2P(xn)于是,每個(gè)符號所含信息量的統(tǒng)計(jì)平均值,即平均信息量為
H(x)= P(x1)[-log2P(x1)] + P(x2)[-log2P(x2)] + ? + P(xn)[-log2P(xn)]=-ΣP(xi)log2P(xn)(bit/符號)由于H與熱力學(xué)中的熵形式相似,故又稱為信息源的熵,共單位為bit/符號 例題:非等概率等概率
4.通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)涉及:
a)有效性、可靠性、適應(yīng)性、標(biāo)準(zhǔn)性、經(jīng)濟(jì)性和維護(hù)使用,其中通信的有效性與可靠性是其主要矛盾所在。b)有效性主要指:主要是指消息傳輸?shù)摹八俣取?,可靠性主要指消息傳輸?shù)摹百|(zhì)量”
Part 2 Practice Answer 1.數(shù)字通信有哪些特點(diǎn)? ·傳輸?shù)男盘柺恰半x散”或數(shù)字的 ·數(shù)字信號傳輸時(shí),信道噪聲或干擾所造成的差錯(cuò)原則上都是可以控制的 ·傳輸可以加密 ·由于數(shù)字通信傳輸?shù)氖且粋€(gè)接一個(gè)按節(jié)拍傳送的數(shù)字信號單元(碼元)因而接收端必須按與發(fā)送端相同的節(jié)拍接收 ·為了表達(dá)消息內(nèi)容,基帶信號都是按消息內(nèi)容進(jìn)行編組的(相當(dāng)于文章要有標(biāo)點(diǎn)符號)2.按消息的物理特征,通信系統(tǒng)如何分類? · 電報(bào)通信 · 電話通信 · 數(shù)據(jù)通信
· 圖像通信等系統(tǒng)
3.按調(diào)制方式,通信系統(tǒng)如何分類?
·基帶傳輸(音頻市內(nèi)電話)和頻帶(調(diào)制)傳輸 4.按傳輸信息的特征,通信系統(tǒng)如何分類? · 模擬通信和數(shù)字通信
5.按傳送信息的復(fù)用方式,通信系統(tǒng)如何分類? · 頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用 6.通信方式如何確定的?
依據(jù)傳輸時(shí)是單向傳輸還是雙向傳輸 或者不能同時(shí)雙向但不同時(shí)候能雙向傳輸
Chap 2無線通信
Part 1 Key Point 1.電波波段的劃分及相應(yīng)的傳播特性
長波的傳播特性:以表面波的方式傳播,傳播穩(wěn)定性較好 中波的傳播特性:以表面波和天波的方式傳播
短波的傳播特性:可用表面波、天波的方式傳播,傳播距離遠(yuǎn)
超短波、微波傳播特性:只能用空間波、散射波和穿越電離層在外層空間的傳播方式 a.長波:
傳播特性:以表面波的方式傳播,傳播穩(wěn)定性較好。缺點(diǎn): 1)由于表面波衰減很慢,對其他的收信臺干擾嚴(yán)重。2)天電干擾對長波的接收影響很大,特別是雷雨天氣。
3)使用的發(fā)射機(jī)和天線一般體積龐大,但通信容量小,因此利用不廣。利用:導(dǎo)彈、潛艇導(dǎo)航及地下、水下通信。b.中波: 傳播特性 :以表面波和天波的方式傳播。對于波長2000~3000米的中長波,電離層對它的影響很小,電波可以獲得穩(wěn)定的場強(qiáng)。用于對飛機(jī)、艦船的導(dǎo)航通信。波長200~2000米的波段,電離層對它的吸收強(qiáng)烈,只能靠地表波傳播。主要用于廣播,稱為廣播波段。c.短波: 傳播特性:可用表面波、天波的方式傳播,傳播距離遠(yuǎn)。
缺點(diǎn):因表面波衰減快,天波傳播距離遠(yuǎn),會(huì)形成啞區(qū)(寂靜區(qū)),通信容量小,通信質(zhì)量不穩(wěn)。
利用:是一種傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程和超遠(yuǎn)程通信方式。因設(shè)備簡單,通信距離遠(yuǎn),用于遠(yuǎn)距離的無線電通信和廣播。d.超短波、微波
傳播特性:只能用空間波、散射波和穿透電離層在外層空間的傳播方式。缺點(diǎn):接收信號隨季節(jié)、晝夜和氣象條件而有所變化。
利用:超短波由于頻帶較寬,廣泛應(yīng)用于電視、調(diào)頻廣播、雷達(dá)、導(dǎo)航通信等方面。微波頻帶更寬,用于多路通信,傳輸電視、電話、電報(bào)、高速數(shù)據(jù)等,以及地面至空間飛行器、空間飛行器之間或地球于外星球之間的通信、遙測、射電天文等。
2.大尺度路徑損耗與小尺度衰落及多徑效應(yīng)
大尺度路徑損耗包括反射,繞射,散射。
反射:電波在不同性質(zhì)的介質(zhì)交替處,會(huì)一部分發(fā)生反射,一部分通過 繞射:繞射使電波可繞物體表面?zhèn)鞑?/p>
散射:實(shí)際移動(dòng)無線環(huán)境中,接受的信號比單獨(dú)繞射和反射模型預(yù)測的要強(qiáng),這是因?yàn)楫?dāng)電波遇到粗糙表面時(shí)反射能量由于散射而散布于所有方向
小尺度衰落:指無線信號在經(jīng)過短時(shí)間或短距離傳播后,其幅度快速衰落,以至于大尺度路徑損耗的影響可以忽略不計(jì)。
多徑效應(yīng):指無線通信中,由于建筑、山脈、地面等物體對發(fā)射及發(fā)射出的電磁波的反射,使得接收機(jī)收到的信號包含有大量反射信號,這些反射信號通常稱為多徑信號。
3.無線通信的多址技術(shù)及各自特征
頻分多址FDMA:是以不同的頻率信道實(shí)現(xiàn);指為每個(gè)用戶指定了特定的信道,按要求分配給請求報(bào)務(wù)的用戶,在呼叫和整個(gè)過程中,其他用戶不能共享這一頻段。
時(shí)分多址TDMA:是以不同時(shí)隙實(shí)現(xiàn)通訊;且每個(gè)時(shí)隙僅允許一個(gè)用戶,要么接受要么發(fā)送。
碼分多址CDMA:是以不同的代碼序列來實(shí)現(xiàn)通信;它是擴(kuò)頻多址的一種,擴(kuò)頻多址可以抵抗多徑干擾而增強(qiáng)多址功能。每個(gè)用戶都有自己的偽隨機(jī)碼,而其他碼字由于不相關(guān)而被認(rèn)為是噪音
空間多址SDMA:是以不同方位信息實(shí)現(xiàn)多址通信??臻g分址控制用戶的空間輻射能量,如用定向波束來服務(wù)不同的用戶。
Part 2 Practice Answer 1.簡述電波波段的傳播特性
長波的傳播特性:以表面波的方式傳播,傳播穩(wěn)定性較好 中波的傳播特性:以表面波和天波的方式傳播
短波的傳播特性:可用表面波、天波的方式傳播,傳播距離遠(yuǎn)
2.簡述無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要注意哪些方面 頻率復(fù)用 信道分配策略 切換策略 無線通信系統(tǒng)的干擾 中繼和服務(wù)等級
頻率復(fù)用:為了解決頻率帶寬有限的問題,必須對頻率進(jìn)行再利用,這稱為頻率利用。需要解決同頻和鄰頻干擾等問題。
信道分配策略:分為固定分配策略和動(dòng)態(tài)分配策略。其中固定分配策略是給小區(qū)分配一組預(yù)先確定好的信道,固定分配策略易遇到呼叫阻塞等問題,這時(shí)靠借用策略,即借用相鄰小區(qū)的信道。動(dòng)態(tài)分配策略是在每次呼叫請求來時(shí),小區(qū)基站向移動(dòng)交換中心請求一個(gè)信道。在通信結(jié)束后,這一信道又被歸還,以便重復(fù)使用。
切換策略:當(dāng)一個(gè)正在使用信道服務(wù)的移動(dòng)平臺從一個(gè)基站移動(dòng)到另一個(gè)基站時(shí),要求在服務(wù)不中斷的情況下完成切換。因此,切換策略要優(yōu)先于呼叫請求,同時(shí)必須指定一個(gè)最恰當(dāng)?shù)男盘枏?qiáng)度,避免產(chǎn)不不需要的切換。無線通信系統(tǒng)的干擾:需要解決同頻干擾和鄰頻干擾問題。同頻干擾可通過在物理上隔開一個(gè)最小距離來避免。鄰頻干擾可以通過精確濾波和信道分配來減小干擾
中繼和服務(wù)等級:中繼是指允許大量用戶在一個(gè)小區(qū)內(nèi)共享相對較小的信道,即從可用信道庫中給每個(gè)用戶按需分配信道。一旦服務(wù)結(jié)束,其占用的信道就立即回到可用信道庫中。服務(wù)等級是用來測量在系統(tǒng)最忙的時(shí)間用戶進(jìn)入系統(tǒng)的能力,被用作某個(gè)中繼系統(tǒng)的預(yù)定性能基準(zhǔn),定義為呼叫阻塞概率(表示為B,單位為Erlang),或是呼叫延遲時(shí)間大于特定排除時(shí)間的概率。
3.信道分配策略分哪幾種,其不同點(diǎn)時(shí)什么
固定分配策略:固定分配信道,若所有信道被占用則呼叫阻塞,但也可以向相鄰小區(qū)借用信道 動(dòng)態(tài)分配策略:不固定分配信道,每次呼叫時(shí),小區(qū)基站向移動(dòng)交換中心請求一個(gè)信道
4.思考下快速移動(dòng)和低速移動(dòng)時(shí),無線通信系統(tǒng)的切換策略需要考慮哪些因素
當(dāng)一個(gè)正在使用信道服務(wù)的移動(dòng)平臺,從一個(gè)基站移動(dòng)到另一個(gè)基站時(shí),移動(dòng)交換中心自動(dòng)地將呼叫轉(zhuǎn)移到新基站的信道上。一般情況下,切換策略都使切換請求優(yōu)先于呼叫請求。盡可能讓用戶覺察不到。必須指定一個(gè)啟動(dòng)切換的最恰當(dāng)信號強(qiáng)度,避免產(chǎn)生不需要的切換。實(shí)際切換時(shí),需要注意到快速移動(dòng)和低速移動(dòng)不同,以減輕移動(dòng)交換中心的負(fù)荷?;谏鲜鲈?,當(dāng)用戶快速移動(dòng)時(shí),可優(yōu)先進(jìn)行切換。而當(dāng)用戶低速移動(dòng)時(shí),可暫緩切換。
5.無線通信系統(tǒng)干擾主要來自哪些方面,如何降低干擾
同頻干擾:頻率復(fù)用意味著在一個(gè)給定的覆蓋區(qū)域內(nèi),存在許多使用同一組頻率的小區(qū),即同頻小區(qū)。同頻小
區(qū)間的信號干擾稱為同頻干擾。
同頻干擾不能通過增大發(fā)射功率來克服,因?yàn)檫@會(huì)干擾相鄰?fù)l小區(qū),所以同頻小區(qū)必須在物理層上隔開一個(gè)最小距離
鄰頻干擾:使用信號頻率的相鄰頻率的信號干擾叫鄰頻干擾。
使用信號頻率的相鄰頻率的信號干擾叫鄰頻干擾,該干擾是由于接受濾波器不理想造成的,可通過精確濾波和信道分配來減小干擾。即給小區(qū)分配信道頻率時(shí)避免相鄰,或給予分配的信道一定的頻率間隔
降低功率來減小干擾
6.簡述大尺度路徑損耗和小尺度衰落及多徑效應(yīng)
大尺度路徑損耗:一方面信號的反射、繞射、散射等現(xiàn)象使電波在傳輸過程中發(fā)生了能量損耗。另一方面,受
到建筑物、高山的阻擋也會(huì)造成陰影衰落。這兩方面的影響是引發(fā)大尺度路徑損耗的主要因
素。
小尺度路徑損耗:簡稱衰落,指無線信號在經(jīng)過短時(shí)間或短距離傳播后,其幅度快速衰落,以至于大尺度路徑
損耗的影響可以忽略不計(jì)。
7.簡述無線通信多址技術(shù) 上述現(xiàn)象是由同一信號沿多個(gè)路徑轉(zhuǎn)播,以微小時(shí)間差到達(dá)接收機(jī)的信號的相互干涉引起的,也稱為多徑效應(yīng)。頻分多址:指為每個(gè)用戶指定了特定的信道,按要求分配給請求報(bào)務(wù)的用戶在呼叫的整個(gè)過程中,其他用戶不能共享這一頻段
時(shí)分多址:指把無線頻譜按時(shí)隙劃分,且每個(gè)時(shí)隙僅允許一個(gè)用戶,要么接收,要么發(fā)送
碼分多址:碼分多址系統(tǒng)中,窄帶信號被乘以叫作擴(kuò)頻信號的寬帶信號。擴(kuò)頻信號是一個(gè)偽隨機(jī)代碼序列,此麻片速率比消息中的數(shù)據(jù)速率高若干個(gè)數(shù)量級。每個(gè)用戶都有自己的偽隨機(jī)碼,而其他碼字由于不相關(guān)而被認(rèn)為是噪音。
空間分址:空間分址控制了用戶的空間輻射能量,如用定向波束來服務(wù)不同的用戶。
Chap 3近距離無線通信
Part 1 Key Point 1.近距離無線通信的分類及各自特點(diǎn)
低速近距離無線通信技術(shù):
802.15.4:具備連接簡單器件(傳感器和激活器)的能力
802.15.4a:具備精確定位(精度1米以內(nèi))及跟蹤支持等能力 高速近距離無線通信技術(shù):
高速UWB,主要應(yīng)用與無線個(gè)人網(wǎng)(WPAN)的超寬帶技術(shù),其目的是將電子設(shè)備間的物理連接替換為無線連接
2.無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙、ZigBee、RFID各自的特點(diǎn)及在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用
無線局域網(wǎng):
優(yōu)點(diǎn):安裝便捷、保用靈活、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、易于擴(kuò)展
應(yīng)用:銷售、物流、電力、服務(wù)、教育、證券、展廳、中小型辦公室/家庭辦公應(yīng)用、企業(yè)辦公樓間辦公
藍(lán)牙: 是一種低成本低速率近距離通信技術(shù) 特點(diǎn):
工作在2.4GHz頻帶
采用高速跳頻和時(shí)分多址的技術(shù)
采用權(quán)向糾錯(cuò)編碼、ARQ(自動(dòng)重復(fù)請求)、TDD(時(shí)分雙工)和基帶協(xié)議(速率1Mbps)
支持64kbps實(shí)時(shí)語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸
發(fā)射功率分別為1mW、2.5mW和100mW
使用全球統(tǒng)一48位設(shè)備識別碼
出書距離為10-100cm,覆蓋范圍是相隔1MHz的79個(gè)通道
應(yīng)用:移動(dòng)電話和計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備,汽車、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、智能住宅與辦公室、小范圍傳感器網(wǎng)絡(luò)
ZigBee: 優(yōu)點(diǎn):低功耗、端到端信息傳輸時(shí)延短、可靠數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)可拓展空間大、安全性較高、成本低、優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰?/p>
應(yīng)用:家庭和樓宇自動(dòng)化、醫(yī)學(xué)、傳感器、工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)、大型運(yùn)輸工具、道路交通安全
RFID: 優(yōu)點(diǎn): 快速掃描
體積小型化、形狀多樣化
抗污染能力和耐久性
可重復(fù)使用
穿透性和無屏障閱讀
數(shù)據(jù)的記憶容量大
安全性高
應(yīng)用:身份識別系統(tǒng)(身份證、通告證)、物流管理系統(tǒng)、商業(yè)交易系統(tǒng)
Part 2 Practice Answer 1.簡述低速和高速近距離通信有什么異同與作用?
高速近距離無線通信技術(shù):
高速UWB,主要應(yīng)用于無線個(gè)人網(wǎng)(WPAN)的超寬帶技術(shù)。其目的是將電子設(shè)備間的物理聯(lián)線替換為無線連接。
例:數(shù)字化家庭網(wǎng)絡(luò),高速UWB的工作主要在IEEE 802.15.3a中進(jìn)行,其數(shù)據(jù)率可以100Mbps以上。另一前景就是這樣的個(gè)人終端可支持讀取大量存放在服務(wù)器空間里的數(shù)據(jù),也可利用本地設(shè)備隨時(shí)構(gòu)成一臺屬于自己的多媒體計(jì)算機(jī)。低速近距離無線通信技術(shù):
802.15.4:具備連接簡單器件(傳感器和激活器)的能力。
802.15.4a:具備精確定位(精度1米以內(nèi))及跟蹤支持等能力。例:適時(shí)跟蹤公共汽車,以避免在烈日下等車。
2.簡述無線局域網(wǎng)的構(gòu)成和各自的功能
構(gòu)成:接入設(shè)備(AP)、接入控制器(AC)、無線接入服務(wù)(AS)和各種無線網(wǎng)絡(luò)終端
AP:將各個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)客戶端連接在一起,實(shí)現(xiàn)大范圍、多用戶的無線接入
AC:將來自不同AP的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚并接入互聯(lián)網(wǎng),同時(shí)完成AP的配置管理、無限用戶認(rèn)證,管理及寬帶、訪問、切換、安全等控制功能。
AS:用于管理與控制無線局域網(wǎng)內(nèi)提供。如IP電話、視頻會(huì)議、電子郵件等。
3.簡述無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及各自特點(diǎn)
無線網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):點(diǎn)對多、點(diǎn)對點(diǎn)、多對點(diǎn)、混合型等
點(diǎn)對點(diǎn):常用與固定的要聯(lián)網(wǎng)的兩個(gè)位置間,優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸效率高、受外界影響小
點(diǎn)對多:常用于一個(gè)中心點(diǎn)。多個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)的情況。最大的優(yōu)點(diǎn)是組網(wǎng)成本低,維護(hù)簡單,設(shè)備調(diào)試相對簡單。缺點(diǎn)是使用全向天線,使用功率大大衰減,網(wǎng)速較低,對遠(yuǎn)端點(diǎn)的可靠性得不到保證。
混合型:適用于所建網(wǎng)絡(luò)中有遠(yuǎn)距離的點(diǎn)、近距離的點(diǎn),還有建筑物或地形阻擋的點(diǎn),遠(yuǎn)距離的點(diǎn)采用點(diǎn)對點(diǎn)方式,近距離的多個(gè)點(diǎn)采用點(diǎn)多方式,有阻擋的點(diǎn)采用中繼方式。
4.什么是藍(lán)牙技術(shù)?其特點(diǎn)是什么?
藍(lán)牙技術(shù)是一種低成本、低功率、近距離通信技術(shù),主要用于移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、無線了耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)之間可通過藍(lán)牙連接,進(jìn)行無線信息的傳輸與交換。
藍(lán)牙技術(shù)是由藍(lán)牙聯(lián)盟制定的,其標(biāo)準(zhǔn)如下: 工作在2.4GHz頻帶;
采用高速跳頻和時(shí)分多址(每時(shí)隙為0.625μs)技術(shù); 使用權(quán)向糾錯(cuò)編碼、ARQ、TDD和基帶協(xié)議(速率1Mbps); 支持64kbps實(shí)時(shí)語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸; 發(fā)射功率分別1mW、2.5mW和100mW; 使用全球統(tǒng)一48位設(shè)備識別碼;
傳輸距離為10cm-100m,覆蓋范圍是相隔1MHz的79個(gè)通道。
5.簡述ZigBee的協(xié)議層的構(gòu)成及各自的功能 物理層(PHY Layer):
收發(fā)信機(jī)狀態(tài)控制,即激活(Activation)或者禁止(Deactivation);
能量檢測(ED:Energy Detection),指對當(dāng)前信道接收信號功率的檢測,其結(jié)果為高層的信道選擇提供依據(jù);
鏈路質(zhì)量指標(biāo)(Link Quality Indication,LQI),指接收數(shù)據(jù)包強(qiáng)度及質(zhì)量的指標(biāo),通過測量接收機(jī)ED或估計(jì)SNR 或兩者的結(jié)合獲得,該指標(biāo)可以作為量化網(wǎng)絡(luò)性能的一個(gè)尺度;
空閑信道評估(CCA),用于在采用CSMA-CA接入信道過程中提供空閑信道信息;
信道頻率選擇;
數(shù)據(jù)發(fā)送及接收。媒體訪問控制層(MAC Layer):
實(shí)現(xiàn)幀結(jié)構(gòu)、信標(biāo)(beacon)的生成及同步;
實(shí)現(xiàn)PAN的關(guān)聯(lián)(Association)與取消關(guān)聯(lián)(Disassociation)機(jī)制;
用于支持自組織目的,可支持自動(dòng)建立星狀網(wǎng),還允許自組織對等網(wǎng);
支持設(shè)備安全加密;
提供三級安全性:無安全性方式、接入控制清單(ACL)、屬于高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)的對稱密碼;
CSMA-CA信道接入機(jī)制;
保障時(shí)隙(Guaranteed Time Slot,GTS)機(jī)制;
建立可靠鏈接。網(wǎng)絡(luò)層(NWK Layer):
網(wǎng)絡(luò)層主要功能:
設(shè)備加入和離開網(wǎng)絡(luò);
基于每個(gè)幀提供安全機(jī)制;
路由、路由的發(fā)現(xiàn)和維護(hù);
鄰居節(jié)點(diǎn)設(shè)備的發(fā)現(xiàn);
鄰居節(jié)點(diǎn)設(shè)備的信息登記。應(yīng)用層(Application Layer):
應(yīng)用層由應(yīng)用支持子層(Application Support,APS)、ZigBee設(shè)備對象層(ZigBee Device Object,ZDO)和應(yīng)用 框架(Application Framework,AF)構(gòu)成。
6.簡述RFID的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及各自的功能
信息接入層:標(biāo)簽、閱讀器及邊緣節(jié)點(diǎn),完成數(shù)據(jù)采集功能。
信息分析層:包括EvenSever,對上報(bào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾,分析處理。對上的命令進(jìn)行解析。信息傳遞層:可以是TCP/IP、NGN網(wǎng)絡(luò),或某種閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)應(yīng)用類型進(jìn)行選擇 業(yè)務(wù)應(yīng)用層:包括網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器、AAA(鑒權(quán)、認(rèn)證)、應(yīng)用服務(wù)器、命令解析服務(wù)器、物品地址解析服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫等。
7.簡述RFID標(biāo)簽的種類及各自的特點(diǎn)以及關(guān)鍵技術(shù)
被動(dòng)式:沒有內(nèi)部供電電源,其內(nèi)部集成電路用過收到的電磁波進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)標(biāo)簽接收到足夠強(qiáng)度的訊號時(shí),可以向讀寫器發(fā)出數(shù)據(jù)。價(jià)格低廉,體積小、無需電源。目前市場多以被動(dòng)式為主。被動(dòng)式射頻標(biāo)簽受傳播衰減影響,讀取距離受限。
半被動(dòng)式:在被動(dòng)式上加上了一顆電池,反應(yīng)速度更快。距離更遠(yuǎn),效果更好。
主動(dòng)式:具有內(nèi)部電源能供應(yīng)內(nèi)部IC所需電源。擁有較長的讀取距離和可容納較大的內(nèi)存容量,可以用來存儲(chǔ)讀取器所傳送來的一些附加訊息。
Chap 4中遠(yuǎn)距離無線通信技術(shù)
Part 1 Key Point 1.微波通信系統(tǒng)的構(gòu)成、通信方式及特點(diǎn)、衡量用性能指標(biāo)
數(shù)字微波系統(tǒng)構(gòu)成:用戶終端、交換機(jī)、數(shù)字復(fù)用終端機(jī)、微波站 通信方式:一點(diǎn)對多點(diǎn)微波通信方式,是一種分布式無線通信 特點(diǎn): 傳輸容量大
抗干擾性強(qiáng),整個(gè)線路噪聲不累積 保密性好
便于組成數(shù)字通信網(wǎng) 設(shè)備體積小、功耗低 容易穿越復(fù)雜地形 抗災(zāi)害能力強(qiáng) 性能指標(biāo):傳輸容量頻帶利用率傳輸質(zhì)量
傳輸質(zhì)量:位誤碼率:Pb=錯(cuò)誤接受的比特?cái)?shù)/信道傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)
碼元誤碼率:PB=錯(cuò)誤接受的碼元數(shù)/信道傳輸?shù)目偞a元數(shù)
2.短波通信的方式及特點(diǎn)
方式:
·利用頻率為3-30MHz的電磁波進(jìn)行無線電通信
·主要通過地波傳播及天波傳播 特點(diǎn):
·通信距離遠(yuǎn) ·短波信道擁擠 ·信道具有時(shí)變性
3.衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成、通信方式及特點(diǎn)
構(gòu)成:通信衛(wèi)星地球站
·通信衛(wèi)星:
天線系統(tǒng):包括通信天線、遙測、指令天線(波束有全球覆蓋、區(qū)域覆蓋、點(diǎn)波束、多點(diǎn)波束等類型)
通信轉(zhuǎn)發(fā)器:任務(wù)是把接收到的地球信號放大,并用變頻器變換成下行頻率信號,再發(fā)出
·地球站:
包括地球站到衛(wèi)星和上行鏈路和衛(wèi)星至地球站的下行鏈路
由于傳輸距離遠(yuǎn),需要發(fā)出大功率的信號
同時(shí)地球接收站必須采用低噪音高增益放大器
需要具有自動(dòng)跟蹤和伺服系統(tǒng)
特點(diǎn):
·通信距離遠(yuǎn),覆蓋面積大,不受地理?xiàng)l件限制 ·以廣播方式工作,便于實(shí)現(xiàn)多址連接 ·信道穩(wěn)定,通信質(zhì)量高 ·機(jī)動(dòng)性能好
4.WiMAX的系統(tǒng)構(gòu)成及關(guān)鍵技術(shù)
WiMAX是一種高速無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),主要用于城市網(wǎng)絡(luò),采用IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)成:
傳輸單元:類似于一個(gè)移動(dòng)電話的蜂窩單元,即把一定的地理范圍劃分為一個(gè)無線電波可覆蓋的區(qū)域,區(qū)域間的重疊部分稱為傳輸單元,用戶設(shè)備可通過傳輸單元從一個(gè)區(qū)域過渡到另一個(gè)區(qū)域 主要設(shè)備:基站和用戶設(shè)備
應(yīng)用范圍:支持移動(dòng)、便攜和固定服務(wù) 關(guān)鍵技術(shù):
Part 2 Practice Answer
1.數(shù)字微波通信的特點(diǎn)是什么?
數(shù)字微波通信又分為PDH(準(zhǔn)同步數(shù)字體系列)和SDH(同步數(shù)字系列)微波通信
特點(diǎn):傳輸容量大;頻帶寬,一個(gè)信道可同時(shí)傳輸若干路數(shù)字信號;抗干擾性強(qiáng),整個(gè)線路噪聲不累積; 每次中繼時(shí)會(huì)除掉干擾噪聲;保密性強(qiáng);數(shù)字信號易于加密;微波天線方向性好;便于組成數(shù)字通信網(wǎng);設(shè)備體積小、功耗低;容易穿越復(fù)雜地形;抗災(zāi)害能力強(qiáng)。
2.如何評價(jià)微波通信和傳輸質(zhì)量?
傳輸容量:
位傳輸速率Rb,即每秒傳輸?shù)男畔⒘?,單位為bps 碼元傳輸速率RB,即每秒傳輸?shù)拇a元數(shù),單位為Bd 頻帶利用量:
傳輸速率與所占信道頻帶的關(guān)系,公式為η = 信息傳輸率 / 頻帶寬度 b(s·Hz)傳輸質(zhì)量:
位誤碼率:Pb = 錯(cuò)誤接收的比特?cái)?shù)信道 / 傳輸?shù)目偙忍財(cái)?shù)
碼元誤碼率:PB = 錯(cuò)誤接收的碼元數(shù) / 信道傳輸?shù)目偞a元數(shù)
3.同步數(shù)字體系是什么?簡述其技術(shù)關(guān)鍵
SDH全稱叫做同步數(shù)字傳輸體系(Synchronous Digital Hierarchy),是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò),采用了高速多態(tài)調(diào)制解調(diào)技術(shù)、自適應(yīng)交叉極化干擾抵消(XPIC)技術(shù)、高線性功率放大器和自適應(yīng)發(fā)射功率控制、自適應(yīng)頻域和時(shí)域均衡技術(shù)及智能天線、編碼調(diào)制與前向糾錯(cuò)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。
4.什么是短波通信?簡述短波通信的特點(diǎn)。
利用頻率為3~30MHz的電磁波進(jìn)行的無線電通信。主要通過地波傳播和天波傳播,由于地波信號沿地球表面進(jìn)行傳播,衰減較大,只能進(jìn)行近距離傳播。而天波信號依靠電離層反射來傳播,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳播。
特點(diǎn):
通信距離遠(yuǎn):通過天波傳播的單跳反射最大可過3500km,多次反射可達(dá)數(shù)萬公里。
短波信道擁擠:可用頻率資源只有20MHz左右,且載頻低、可用頻帶窄、容量小;信道具有時(shí)變性。
大氣形成的電離層時(shí)高時(shí)低、多變化,且易受太陽黑子的影響,故不夠穩(wěn)定。
5.簡述短波信號在電離層中的傳播特性
多徑延時(shí)差:短波通過多徑傳播到達(dá)接收端的時(shí)間有先后,最長和最短路徑的延時(shí)之差稱為多徑延時(shí)差; 衰落:由于多徑信號在接收端的疊加,使接收信號強(qiáng)度隨機(jī)起伏,即信道產(chǎn)生衰落;
多普勒擴(kuò)展和延時(shí)擴(kuò)展:時(shí)變多徑信道會(huì)對所傳輸?shù)男盘栐斐深l譜上的擴(kuò)展和信息符號時(shí)間上的擴(kuò)展,前者稱為多普勒擴(kuò)展,后者稱為延時(shí)擴(kuò)展。
6.衛(wèi)星通信系統(tǒng)由什么構(gòu)成?簡述各自的功能。
衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地球站、軌道與通信頻段,以及監(jiān)測管理系統(tǒng)構(gòu)成。通信衛(wèi)星由天線系統(tǒng)及通信轉(zhuǎn)發(fā)器組成。
天線系統(tǒng):包括通信天線、遙測-指令天線;波束有全球覆蓋、區(qū)域覆蓋、點(diǎn)波束、多點(diǎn)波束等類型。通信轉(zhuǎn)發(fā)器:任務(wù)是把接收到的地球站信號放大,并用變頻器換成下行頻率信號,再發(fā)出??杉?xì)分為:
變頻轉(zhuǎn)發(fā)器:將輸入信號直接放大后變頻為下午頻率;
處理轉(zhuǎn)發(fā)器:將輸入的數(shù)字信號,經(jīng)微波放大和下變頻后,變?yōu)橹蓄l信號;再進(jìn)行解調(diào)和數(shù)據(jù)處
理,得到基帶數(shù)字信號;然后再經(jīng)調(diào)制,上變頻到下午頻率,經(jīng)功放后發(fā)出。
軌道與通信頻段:分別指衛(wèi)星運(yùn)行的地球軌道,和通信使用的頻段。
監(jiān)測管理系統(tǒng):對衛(wèi)星的軌道位置進(jìn)行測量和控制,以保持預(yù)定軌道;前對所有通信衛(wèi)星有效載荷(轉(zhuǎn)發(fā) 器)的通信業(yè)務(wù)進(jìn)行監(jiān)測管理,以保持整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。7.試比較WiMAX與Wi-Fi的優(yōu)劣
傳輸范圍:WiMAX可使用許可與公用頻段,Wi-Fi使用公用頻段,Wi-Fi的功率大約是WiMAX的1/百萬; 傳輸速度:理論上WiMAX是324Mbps,Wi-Fi是300Mbps; 安全性:均使用WPA2標(biāo)準(zhǔn)的加密,安全性有保障;
移動(dòng)性: WiMAX在支持移動(dòng)接入時(shí),需要犧牲傳輸速度和覆蓋范圍;Wi-Fi不支持兩個(gè)基地間的切換; 網(wǎng)絡(luò)對比: WiMAX主要基于許可頻段的服務(wù),與Wi-Fi競爭的可能性較小。
Chap 5移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)
Part 1 Key Point 1.1G到4G蜂窩移動(dòng)通信的不同點(diǎn)
第一代:模擬移動(dòng)通信系統(tǒng),只有語音通信 第二代:數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng),可數(shù)據(jù)通信,可連接ISDN和非ISDN終端 第三代:寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)多媒體通信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入
第四代:新一代寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng),進(jìn)一步提高了頻譜的利用率,擴(kuò)大了系統(tǒng)容量,統(tǒng)一了制式,提高了保密性能;提供更高速率的多媒體通信能力;逐步向IP交換過度
2.蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成及特點(diǎn)
構(gòu)成:
移動(dòng)用戶終端(MS):移動(dòng)用戶使用的通信終端:1G只有語音通信;2G可數(shù)據(jù)通信,可連接ISDN和非ISDN終端;3G可實(shí)現(xiàn)多媒體通信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入
基站子系統(tǒng)(BSS):由無線基站(BS)完成與移動(dòng)用戶終端的無線通信收發(fā),并受移動(dòng)交換中心控制
基站控制器(BSC):對一個(gè)或多個(gè)基站進(jìn)行控制
移動(dòng)交換中心(MSC):對區(qū)域內(nèi)的無線收發(fā)設(shè)備(包括基站和移動(dòng)臺)進(jìn)行控制和實(shí)現(xiàn)交換功能,提供移動(dòng)通信系統(tǒng)與公用電話網(wǎng)(PSTN)間的接口
3.集群通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成及特點(diǎn)
構(gòu)成: 基站(BS):最基本的系統(tǒng)模塊。由無線收發(fā)信道機(jī)(BTS)、基站控制器(BSC)、天饋系統(tǒng)和電源設(shè)備 控制交換中心(SCN):監(jiān)測和控制系統(tǒng)操作,可控制多個(gè)基站,一個(gè)基站也可被多個(gè)SCN控制 用戶終端(SU):用于在移動(dòng)中或停留在某個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行通信的用戶臺,含移動(dòng)終端(MS)和固定終端(LS)網(wǎng)絡(luò)管理終端(CNM):實(shí)現(xiàn)用戶終端和基站的配置、故障診斷及業(yè)務(wù)管理 調(diào)度臺:對移動(dòng)臺進(jìn)行指揮、調(diào)度和管理。分為無線和有線
天饋設(shè)備:有高增益全向天線及收發(fā)信濾波器、隔離器等無源部件組成 特點(diǎn):
1.是多個(gè)用戶(部門、群體)共用一組無線電信道,并動(dòng)態(tài)地使用這些信道的專用移動(dòng)通信系統(tǒng) 2.采用多信道共用和動(dòng)態(tài)分配信道技術(shù),主要為團(tuán)體用戶提供指揮高度業(yè)務(wù) 3.具有頻率利用率高,接通迅速,能實(shí)現(xiàn)群呼組呼等優(yōu)點(diǎn)
4.語音通信采用PTT(Push to Talk)按鍵,被叫無須摘機(jī);多以單工或半雙工為主
4.三種典型的集群通信系統(tǒng)的比較
TETRA集群通信系統(tǒng)
①由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)研究所于1995年正式確定 ②基于數(shù)字時(shí)分復(fù)用(TDMA),提供了一系列開放接口、呼叫服務(wù)和協(xié)議 ③不僅提供了一對一全雙工移動(dòng)電話服務(wù),還可提供短數(shù)據(jù)信息服務(wù)、分組數(shù)據(jù)服務(wù)及一對多群、組的調(diào)度功能 ④適用于公安、消防、急救中心、機(jī)場、港口、鐵路、出租車和公共汽車調(diào)度、城市地鐵、高速公路管理 ⑤每個(gè)25kHz載波內(nèi)可容納4個(gè)時(shí)分信道,同時(shí)支持4路語音或數(shù)字信號 ⑥具有語音和數(shù)字加密功能 IDEN集群通信系統(tǒng)
①1994年,由摩托羅拉推出的集語音和數(shù)字傳輸為一體的集群通信系統(tǒng) ②采用TDMA技術(shù),在25kHz信道上可同時(shí)傳送6路數(shù)字信號 ③具有蜂窩無線電話、調(diào)度通信、無線尋呼及無線數(shù)據(jù)傳輸功能④語音編碼采用矢量和激勵(lì)線性預(yù)測編碼技術(shù)(VSELP),提高了語音輸出的質(zhì)量,改善了覆蓋邊緣區(qū)的語音效果 ⑤目前使用范圍遍及亞洲的日、韓、菲、新加坡、以色列和美洲的美國、加拿大、墨西哥、哥倫比亞、巴西、阿根廷和秘魯?shù)?,用戶已超過3000萬 GoTa集群通信系統(tǒng)
①由我國的中興公司自主推出的開放式集群通信系統(tǒng) ②基于CDMA技術(shù),具有容量大、覆蓋面廣、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn) ③功能包括一對一私密呼叫、一對多群組呼叫、動(dòng)態(tài)重組、強(qiáng)拆強(qiáng)插、遲后接入、呼叫顯示、通話顯示、呼叫前轉(zhuǎn);數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、消息類業(yè)務(wù)及定位業(yè)務(wù) ④提供成熟的傳統(tǒng)移動(dòng)通信業(yè)務(wù);實(shí)現(xiàn)集團(tuán)虛擬專用網(wǎng)(VPN)
調(diào)查一下身邊的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng),從功能、結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)等方向進(jìn)行相互比較。
Chap 6移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)
Part 1 Key Point 1.移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的概念與特點(diǎn)
概念:
①移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad-hoc Network, MANET),屬對等式多跳移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)
②由一組無線移動(dòng)節(jié)點(diǎn)組成,不依賴現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施,所需人工干預(yù)少,沒有任何中心,且自組織、自愈 ③移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)可以通過無線連接構(gòu)成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌夷塥?dú)立工作,能與互聯(lián)網(wǎng)或蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)連接
④自組織網(wǎng)絡(luò)一般不適合于作為中間傳輸網(wǎng)絡(luò),只允許產(chǎn)生于或目的是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)出,而不讓其他信息穿越本網(wǎng)絡(luò)
⑤由于受傳輸范圍影響,自組織網(wǎng)絡(luò)往往要通過多個(gè)中間環(huán)節(jié),又稱為多跳無線網(wǎng)、自組織網(wǎng)絡(luò)、無固定設(shè)施網(wǎng)絡(luò)或?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò) 特點(diǎn):
網(wǎng)絡(luò)自組織性:在任意時(shí)間、地點(diǎn)搭建,自動(dòng)探測網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?,自?dòng)選擇傳輸路由,自動(dòng)控制通信 分布式控制方式:建立在對等節(jié)點(diǎn)之上,沒有控制中心
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)變化:移動(dòng)節(jié)點(diǎn)間通過無線信道所形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隨相互干擾和地形變化等影響而變化
有限傳輸帶寬:受信道競爭時(shí)的信號衰落、碰撞、阻塞、噪聲干擾的影響,帶寬變得更窄 多跳路由:由于節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍有限,需要經(jīng)中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)
移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算性能有限:受CPU、內(nèi)存和供電能力限制 安全性較差:數(shù)據(jù)信息易受竊聽,網(wǎng)絡(luò)易受攻擊
存在單向無線信道:兩個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率不同時(shí),強(qiáng)的一方接收不支弱的一方的信號 生存時(shí)間較短:臨時(shí)搭建的,隨任務(wù)的完成而消失
供電問題突出:一般用電池供電,長時(shí)間工作需要解決電池問題 2.移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
原則:
網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)可以直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)接而相互連通
不允許存在不與其他節(jié)點(diǎn)相連的孤立節(jié)點(diǎn)
不允許存在一部分節(jié)點(diǎn)與另一部分節(jié)點(diǎn)不相連的情況 隨機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
所有的節(jié)點(diǎn)都具有收發(fā)信息的功能 所有的節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布,并可動(dòng)態(tài)變化
分群結(jié)構(gòu)
所有節(jié)點(diǎn)都具有相同的功能,并能在預(yù)定的通信區(qū)域 內(nèi)隨機(jī)分布
若干個(gè)節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)子群,每個(gè)子群內(nèi)是單跳網(wǎng) 群首:子群中編號最小的節(jié)點(diǎn)
信關(guān):為相鄰子群的群首提供鏈路的節(jié)點(diǎn),處于相鄰子 群的重疊區(qū)域。若重疊部的節(jié)點(diǎn)多于1個(gè),則編號小的 節(jié)點(diǎn)被指定為信關(guān)
普通節(jié)點(diǎn):子群中不為群首和信關(guān)的其他節(jié)點(diǎn) 多個(gè)子群相互鏈接以覆蓋整個(gè)區(qū)域
3.移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的隱藏終端和暴露終端問題
隱藏終端:
節(jié)點(diǎn)ACB相連,但節(jié)點(diǎn)C相對于節(jié)點(diǎn)A為隱藏終端,當(dāng)A向B發(fā)送信號時(shí),可能會(huì)遇到節(jié)點(diǎn)C也在向B發(fā)送信號,造成節(jié)點(diǎn)B丟失雙方信號
暴露終端:
節(jié)點(diǎn)ABCD為串聯(lián)鏈路,節(jié)點(diǎn)B相對于節(jié)點(diǎn)C為暴露終端
當(dāng)節(jié)點(diǎn)B向節(jié)點(diǎn)A發(fā)送CTS控制報(bào)文時(shí),節(jié)點(diǎn)C認(rèn)為自己可以向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送CTS控制報(bào)文,但當(dāng)節(jié)點(diǎn)反饋的CTS會(huì)與B發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文在節(jié)點(diǎn)C發(fā)送沖突,于是節(jié)點(diǎn)C無法和節(jié)點(diǎn)D成功握手
4.四類單播路由協(xié)議基本原理
表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議:WRP、DSDV、OLSR 按需驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議:AODV、DSR 混合路由協(xié)議:ZRP、CBRP 基于定位的路由協(xié)議:LAR、GPSR(具體內(nèi)容另外理解記憶)
Part 2 Practice Answer
1.什么是移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)?
通常是由一些公平對等的無線移動(dòng)節(jié)點(diǎn),按照一定的規(guī)則自動(dòng)組建的網(wǎng)絡(luò) 不需要固定基礎(chǔ)設(shè)施就可以在節(jié)點(diǎn)間建立有效通信 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系可以是動(dòng)態(tài)的
適合于傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)辦公會(huì)議、個(gè)人局域網(wǎng)、智能家庭等領(lǐng)域
移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)可以通過無線連接構(gòu)成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌夷塥?dú)立工作,能與互聯(lián)網(wǎng)或蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)連接;自組織網(wǎng)絡(luò)一般不適合于作為中間傳輸網(wǎng)絡(luò),只允許產(chǎn)生于或目的是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)出,而不讓其他信息穿越本網(wǎng)絡(luò);由于受傳輸范圍影響,自組織網(wǎng)絡(luò)往往要通過多個(gè)中間環(huán)節(jié),又稱為多跳無線網(wǎng)、自組織網(wǎng)絡(luò)、無固定設(shè)施網(wǎng)絡(luò)或?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)。
2.簡述移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)?
網(wǎng)絡(luò)的自組織性:在任意時(shí)間、地點(diǎn)搭建,自動(dòng)探測網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?,自?dòng)選擇傳輸路由,自動(dòng)控制通信 分布式控制方式:建立在對等節(jié)點(diǎn)之上,沒有控制中心
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)變化:移動(dòng)節(jié)點(diǎn)間通過無線信道所形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相互干擾和地形變化等影響而變化 有限傳輸寬帶:受信道競爭時(shí)的信號衰落、碰撞、阻塞、噪聲干擾的影響,帶寬變得更窄 多跳路由:由于節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍有限,需要經(jīng)中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā) 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算性能有限:受CPU、內(nèi)存和供電能力限制 安全性能較差:數(shù)據(jù)信息易受竊聽,網(wǎng)絡(luò)易受攻擊
存在單向無線信道:兩個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率不同時(shí),強(qiáng)的一方接收弱的一方的信號 生存時(shí)間較短:臨時(shí)搭建的,隨任務(wù)的完成而消失
供電問題突出:一般用電池供電,長時(shí)間工作需要解決電池問題
3.簡述移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浼疤攸c(diǎn)?
網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)可以直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)接而相互連通 不允許存在不與其他節(jié)點(diǎn)相連的孤立節(jié)點(diǎn)
不允許存在一部分節(jié)點(diǎn)與另一部分節(jié)點(diǎn)不相連的情況
隨機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):所有的節(jié)點(diǎn)都具有收發(fā)信息的功能;所有的節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布,并可動(dòng)態(tài)變化。
分群結(jié)構(gòu):所有節(jié)點(diǎn)都具有相國的功能,并能在預(yù)定的通信區(qū)域內(nèi)隨機(jī)分布。若干個(gè)節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)子群,每個(gè)子群內(nèi)是單跳網(wǎng);
群首:子群中編號最小的節(jié)點(diǎn);
信關(guān):為相鄰子群的群首提供鏈路的節(jié)點(diǎn),處于相鄰子群的重疊區(qū)域。若重疊部的節(jié)點(diǎn)多于1個(gè),則編號小的節(jié)點(diǎn)被指定為信關(guān);
普通節(jié)點(diǎn):子群中不為群首和信關(guān)的其他節(jié)點(diǎn)。多個(gè)子群相互鏈接以覆蓋整個(gè)區(qū)域。
4.什么是移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的隱藏終端和暴露終端問題?
隱藏終端:
節(jié)點(diǎn)ACB相連,但節(jié)點(diǎn)C相對于節(jié)點(diǎn)A為隱藏終端,當(dāng)A向B發(fā)送信號時(shí),可能會(huì)遇到節(jié)點(diǎn)C也在向B發(fā)送信號,造成節(jié)點(diǎn)B丟失雙方信號
暴露終端:
節(jié)點(diǎn)ABCD為串聯(lián)鏈路,節(jié)點(diǎn)B相對于節(jié)點(diǎn)C為暴露終端
當(dāng)節(jié)點(diǎn)B向節(jié)點(diǎn)A發(fā)送CTS控制報(bào)文時(shí),節(jié)點(diǎn)C認(rèn)為自己可以向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送CTS控制報(bào)文,但當(dāng)節(jié)點(diǎn)反饋的CTS會(huì)與B發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文在節(jié)點(diǎn)C發(fā)送沖突,于是節(jié)點(diǎn)C無法和節(jié)點(diǎn)D成功握手
5.簡述移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議的分類及區(qū)別
表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議:WRP、DSDV、OLSR 按需驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議:AODV、DSR 混合路由協(xié)議:ZRP、CBRP 基于定位的路由協(xié)議:LAR、GPSR(具體內(nèi)容另外理解記憶)
移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的路由問題較固定網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜,需要滿足下述要求:節(jié)點(diǎn)自由移動(dòng)、信號衰減、有限帶寬、信號干擾;要求路由協(xié)議必須采用分布式操作;盡量支持單向鏈路;避免出現(xiàn)路由環(huán)路。因此其路由協(xié)議有如下選擇。
表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議:新節(jié)點(diǎn)加入時(shí)更新快;有先驅(qū)節(jié)點(diǎn)記錄,可避免路由環(huán)路。但信息表過多,加重節(jié)點(diǎn)負(fù)
擔(dān),且不允許節(jié)點(diǎn)睡眠,耗電量加大,占用網(wǎng)絡(luò)帶寬。
按需驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議:當(dāng)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送封包時(shí),原節(jié)點(diǎn)才在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起路由查找過程,找到相應(yīng)的路由。雖可提供最新和最短跳數(shù)路由,但建立路由時(shí)開銷較大。
混合路由協(xié)議:一種混合路由協(xié)議,綜合了先應(yīng)式路由協(xié)議和反應(yīng)式路由協(xié)議。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的區(qū)域內(nèi)部使用路由表,在區(qū)域外部使用路由發(fā)現(xiàn)程序,利用區(qū)域的本地路由信息來獲取路由?;诙ㄎ坏穆酚蓞f(xié)議:一種典型的利用地理位置信息的路由協(xié)議。中間節(jié)點(diǎn)收到路由查詢報(bào)文后,判斷自己是否在上一節(jié)點(diǎn)的尋找區(qū)域內(nèi),如果在則轉(zhuǎn)發(fā),不在則丟棄。由于利用位置信息限制路由查詢報(bào)文的洪泛范圍,路由開銷較小。
6.簡述移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的QoS保障技術(shù)
QoS體系結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)QoS技術(shù)不再適用于移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)
新要求:業(yè)務(wù)區(qū)分能力,提供定性的QoS支持;開銷小,對節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)和處理能力要求低;分布式實(shí)施;自適應(yīng)能力
QoS信令
RSVP(資源預(yù)留協(xié)議)是互聯(lián)網(wǎng)中相當(dāng)成熟和標(biāo)準(zhǔn)化的QoS信令協(xié)議,其移動(dòng)性的擴(kuò)展主要集中在為蜂窩網(wǎng)絡(luò)提供QoS,解決小區(qū)的平滑切換和重路由。要求以少的信令開銷迅速建立流預(yù)約;在拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)能維護(hù)活躍的流
QoS路由
移動(dòng)自組織的QoS路由剛起步,其自身的特點(diǎn)使蜂窩網(wǎng)絡(luò)等QoS路由不能簡單套用:移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫允构?jié)點(diǎn)間鏈路狀態(tài)的獲取與維護(hù)變得困難;多約束的QoS路由選擇更困難;單向信道的存在使QoS路由協(xié)議設(shè)計(jì)更困難基于共享機(jī)制的信道造訪易造成信道阻塞;自身特性決定其QoS路由協(xié)議不能太復(fù)雜 QoS MAC協(xié)議
需要設(shè)計(jì)MAC QoS協(xié)議來高效地調(diào)度分組和使用帶寬,及時(shí)響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓辉诓挥绊懫渌?jié)點(diǎn)的的前提下實(shí)現(xiàn)自身的QoS要求
Chap 7電信網(wǎng)絡(luò)
Part 1 Key Point 1.AMPS和ETACS的系統(tǒng)概述和呼叫處理
概述:
①在無線傳輸中采用了頻率調(diào)制
②每個(gè)無線信道實(shí)際由一對單工信道組成,彼此分隔45MHz ③需要建立高塔來支撐接收和發(fā)射天線,發(fā)射天線功率通常為數(shù)百瓦
④每個(gè)基站由控制信道發(fā)射器和接收器,以及8個(gè)以上FM雙工語音信道組成(商用基站可達(dá)57個(gè)語音信道)
呼叫處理:
2.GSM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、信道分類及各自特點(diǎn)、幀結(jié)構(gòu)及信號處理 體系結(jié)構(gòu):
基站子系統(tǒng)(BSS):提供并管理移動(dòng)臺和移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心之間的無線傳輸通道。每個(gè)BSS包括多個(gè)基站控制器(BSC),BSC經(jīng)由MSC將MS連接到NSS 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS):NSS管理著系統(tǒng)的交換功能,允許系統(tǒng)工種師對GSM的所有方面進(jìn)行監(jiān)視、診斷和檢修。該子系統(tǒng)與其他GSM子系統(tǒng)內(nèi)部相連,僅提供給負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)設(shè)備的GSM運(yùn)營方
操作支持子系統(tǒng)(OSS)信道分類:
1)業(yè)務(wù)信道(TCH):數(shù)字化的用戶編碼語音或用戶數(shù)據(jù),在前向鏈路和反向 鏈路上具有相同的功能和格式 業(yè)務(wù)信道又分為:
(1、全速率TCH:用戶數(shù)據(jù)包含在每幀的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)
(2、半速率TCH:用戶的數(shù)據(jù)映射到相同的時(shí)隙上,但是在交替幀內(nèi)發(fā)送 2)控制信道(CCH):在基站和移動(dòng)站之間傳輸信令和同步指令 控制信道又分為:(1、廣播信道(BCH)
在每個(gè)小區(qū) 中指定的ARFCH前向鏈路上運(yùn)行,僅在某些GSM幀的第一時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù),只使用前向鏈路
廣播控制信道(BCCH):廣播小區(qū)和網(wǎng)絡(luò)識別、小區(qū)運(yùn)行特征(控制信道結(jié)構(gòu)、利用率和阻塞)、信道列表等消息。一個(gè)控制復(fù)幀的第二幀到5幀為BCCH數(shù)據(jù)
頻率校正信道FCCH):是一個(gè)特定的數(shù)據(jù)突發(fā)序列,占用第一個(gè)GSM幀的TS 0,在控 制信道復(fù)幀中每10幀重復(fù)一次,用于同步用戶內(nèi)部頻率與基站的頻率
同步信道SCH):出現(xiàn)在FCCH幀后的幀中的TS 0內(nèi),當(dāng)允許移動(dòng)臺與基站進(jìn)行幀同步 時(shí),SCH用來識別服務(wù)基站(2、公共控制信道(CCCH)
在廣播信道的ARFCN上,每個(gè)沒有被BCH或空閑幀使用的GSM幀的TS 0被公共控制信道占用
尋呼信道PCH):從基站向小區(qū)內(nèi)移動(dòng)臺提供尋呼信號,通知指定的移動(dòng)臺接收發(fā)自PSTN 的呼叫,也可提供小區(qū)廣播的ASCII文本消息
隨機(jī)接入信道RACH):是一個(gè)反向鏈路信道,用來讓用戶接收來自PCH的尋呼,也可 用 來使移動(dòng)臺發(fā)出一個(gè)呼叫
接入認(rèn)可信道AGCH):被基站用來向移動(dòng)臺提供前向鏈路通信,載有使移動(dòng)臺在特定 物理信道中運(yùn)行的數(shù)據(jù)
(3、專用控制信道(DCCH)
為雙向信道,用于提供用戶所需的信令服務(wù)
獨(dú)立專用控制信道SDCCH):載有信令業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)在移動(dòng)臺與基站相連后,基 站分配TCH之前,被認(rèn)為是一個(gè)中間的、暫時(shí)信道,用來接收BCH新完成的呼叫
慢速輔助控制信道SACCH):在前向鏈路上用來向移動(dòng)臺發(fā)送慢速但規(guī)則變化的控制信 息;在反向鏈路上載有接收信號長度、TCH的質(zhì)量以及鄰近小區(qū)的BCH測量結(jié)果
快速輔助控制信道FACCH):載有緊急信息(如切換要求)
幀結(jié)構(gòu):(大概看下就行)
信號處理:(需要理解)
3.CDMA的信道特點(diǎn)
1)碼分多址(CDMA)較TDMA和FDMA具有一些優(yōu)越性,與被廣泛使用的一些蜂窩系統(tǒng)的頻帶兼容,可較經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出用于雙模式運(yùn)行的移動(dòng)臺和基站
2)通話小區(qū)內(nèi)用戶使用相同的無線信道,鄰近小區(qū)內(nèi)的用戶也可使用相同的無線信道 3)完全取消對頻率規(guī)劃的要求
4.DECT和PACS的體系結(jié)構(gòu)
DECT體系結(jié)構(gòu):
1)與ISDN相似,但不同于AMPS和GSM等蜂窩標(biāo)準(zhǔn),是為無線本地環(huán)路或城市區(qū)域接入而設(shè)計(jì)的 2)根據(jù)便攜臺接收的信號來動(dòng)態(tài)分配信道,只提供普通速度的越區(qū)切換 3)物理層:采用FDMA/TDMA/TDD無線傳輸方式 4)媒體接入控制層(MAC):包括一個(gè)尋呼信道和一個(gè)控制信道 5)數(shù)據(jù)鏈路控制層(DLC):負(fù)責(zé)向網(wǎng)絡(luò)層提供可靠的數(shù)據(jù)鏈路,并對每個(gè)用戶將邏輯物理信道劃分成時(shí)隙,同時(shí)對時(shí)隙提供格式化的糾錯(cuò)檢錯(cuò)。
6)網(wǎng)絡(luò)層:即DECT的主要信令層,提供呼叫控制、電話交換業(yè)務(wù),及面向連接的消息業(yè)務(wù)和移動(dòng)性管理。
PACS的體系結(jié)構(gòu): 1)用戶單元(SU):可是固定部分也可是便攜部分 2)無線接口(RP):連接到無線端口的控制單元RPCU 3)接入管理(AM):其中接口A是空中接口,提供SU 和RP的聯(lián)接;接口P提供通過RP連接SU和RPCU所要求的協(xié)議,且接口P通過一個(gè)嵌入操作信道(EOC)來連接RPCU及BP
Part 2 Practice Answer 1.下列說法哪個(gè)對GSM來講是不正確的?
a.上行鏈路和下行鏈路信道頻率間隔為45MHz。b.一個(gè)時(shí)隙中有8個(gè)用戶。
c.GSM調(diào)制器的蜂值頻移是GSM數(shù)據(jù)速率的整數(shù)倍。
d.GSM采用了恒包絡(luò)調(diào)制
2.GSM系統(tǒng)中,每個(gè)小區(qū)能提供多少個(gè)全速率物理頻道?
GSM均使用專為系統(tǒng)保留的兩個(gè)25MHz的頻段,即前向鏈路和反向鏈路。前向與反向有效頻段被劃分為200kHz寬的信道,該信道以絕對無線頻率信道號標(biāo)志(ARFCN),一個(gè)信道號代表一對前向、反向信道,兩者間隙為45MHz,且每個(gè)信道在8個(gè)TDMA用戶里是時(shí)間共享的。
則,一個(gè)鏈路被可被分為信息數(shù):25MHz / 200kHz = 125 由于每個(gè)信道在8個(gè)TDMA用戶里是時(shí)間共享的,所以全速率物理頻道數(shù)為:125 * 8 = 1000 3.下列AMPS信道中,哪個(gè)是空白-突發(fā)信道?
A.慢速輔助控制信道(SACCH)
B.反向語音信道(RVC)
C.尋呼信道(PC)
D.廣播控制信道(BCCH)
E.快速輔助控制信道(FACCH)
4.在DECT系統(tǒng)上用戶傳輸數(shù)據(jù)的最大速率是多少?
kbps
5.對每一個(gè)DETC系統(tǒng),在室外有明顯多徑影響的環(huán)境中,可能會(huì)出現(xiàn)什么情況?解釋你的答案,并給出定性分析。
6.下面哪個(gè)系統(tǒng)是基于微小區(qū)結(jié)構(gòu)的。選擇一項(xiàng):
A.CDMA
B.IS-95
C.USDC
D.GSM
E.DECT Chap 8 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)通信 Part 1 Key Point 1.異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的特征及研究發(fā)展趨勢 特征:
1)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是一種由不同類型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或不同的接入技術(shù)所組成的混合型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 2)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可由不同制造商生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)組成 3)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的不同類型的網(wǎng)絡(luò)通過路由器連接
4)構(gòu)建異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)時(shí),不應(yīng)該修改現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)作和融合是研究發(fā)展的趨勢。
2.軟件無線電技術(shù)
無線網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性體現(xiàn)在底層物理技術(shù)方面的空中接口差異性 軟件無線電是一種基于數(shù)字信號處理(DSP)芯片,以軟件為核心的嶄新的無線通信體系結(jié)構(gòu)。寬帶/多頻段天線、A/D/A轉(zhuǎn)換器件、DSP(數(shù)字信號處理器)技術(shù)及實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是軟件無線電的關(guān)鍵技術(shù)。軟件無線電(Software Defined Radio,簡稱SDR),就是采用數(shù)字信號處理技術(shù),在可編程控制的通用硬件平臺上,利用軟件來定義實(shí)現(xiàn)無線電臺的各部分功能:包括前端接收、中頻處理以及信號的基帶處理等等。即整個(gè)無線電臺從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由軟件編程來完成。
3.認(rèn)知無線電技術(shù)
1)1999年,由瑞典的一位學(xué)者提出,作為軟件無線電的發(fā)展,認(rèn)知無線電繼承了軟件無線電的開放性、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化思路,可以智能感知周圍的無線電環(huán)境特征
2)認(rèn)知無線電可通過智能感知,動(dòng)態(tài)地檢測和有效地利用空閑頻譜,并能根據(jù)一定的學(xué)習(xí)和決策算法,自適應(yīng)地改變系統(tǒng)工作參數(shù)
3)可根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)的空中接口,實(shí)時(shí)調(diào)整自身參數(shù)與之適配,因而不需改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及協(xié)議
Part 2 Practice Answer 1.簡述何為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)
異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是一種由不同類型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或不同的接入技術(shù)所組成的混合型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可由不同制造商生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)組成 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的不同類型的網(wǎng)絡(luò)通過路由器連接 構(gòu)建異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)時(shí),不應(yīng)該修改現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
2.簡述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)面臨哪些問題
異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合的參考模型或體系結(jié)構(gòu) 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的泛在移動(dòng)性管理 異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)的空中接口互連 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合無線資源管理 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)管理
3.尋找一個(gè)身邊與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的事例,說明其具備哪些異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的特征,還有哪些方面的問題需要解決。
第二篇:物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)心得體會(huì)
物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)
來到大學(xué)我的專業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)工程,這個(gè)看起來高大上的專業(yè)確實(shí)很高大上,物聯(lián)網(wǎng)有廣闊的前景,需要學(xué)習(xí)的科目也是很多的,通過了這幾年對物聯(lián)網(wǎng)的了解和學(xué)習(xí),特別是在學(xué)習(xí)了物聯(lián)網(wǎng)通信這門課之后讓我更加了解了物聯(lián)網(wǎng),更加向往物聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)特魅力。
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此,顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信。
因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展,應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心,以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識別、管理和控制。
物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是互聯(lián)網(wǎng)特征,即對需要聯(lián)網(wǎng)的物一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);二是識別與通信特征,即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。
首先,它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器,每個(gè)傳感器都是一個(gè)信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性,按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息,不斷更新數(shù)據(jù)。
其次,它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng),通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時(shí)采集的信息需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸,由于其數(shù)量極其龐大,形成了海量信息,在傳輸過程中,為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時(shí)性,必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。
故由此知道通信在物聯(lián)網(wǎng)中的地位,物聯(lián)網(wǎng)主要是靠通信技術(shù)來傳遞信息。學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)通信這個(gè)學(xué)科我們做了很多的實(shí)驗(yàn)都是基于凌陽科技開發(fā)板來學(xué)習(xí)的。做的實(shí)驗(yàn)也是挺多的,通過實(shí)驗(yàn)使得我們更加的了解物聯(lián)網(wǎng)通信。比如:io輸入和輸出實(shí)驗(yàn),數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示實(shí)驗(yàn),定時(shí)器實(shí)驗(yàn),單片機(jī)與PC機(jī)串口通信實(shí)驗(yàn),無線通信實(shí)驗(yàn),光照度傳感器實(shí)驗(yàn),ZigBee網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)等。
通過實(shí)驗(yàn)我們理解了串口通信原理,掌握了CC2530單片機(jī)與PC機(jī)串口的通信的方法。了解了CC2530無線通信工作的原理和無線模塊驅(qū)動(dòng)的方法。也了解了ZigBee的星狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等等。學(xué)習(xí)完了之后收貨很豐富,學(xué)到很多通信方面的東西還有對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)更加的了解。
第三篇:關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的知識
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程
年初教育部下達(dá)了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申報(bào)通知,眾多高校爭相申報(bào)。由于物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域非常廣泛,從技術(shù)角度,主要涉及的現(xiàn)有高校院系與專業(yè)有:計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程,電子與電氣工程,電子信息與通訊,自動(dòng)控制,遙感與遙測,精密儀器,電子商務(wù)等等。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)可能會(huì)在上述這些院系中開設(shè)。與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)的專業(yè),如建筑與智能化,土木工程,交通運(yùn)輸與物流,節(jié)能與環(huán)保等等,可能會(huì)考慮開設(shè)選修課或在研究生、博士生階段設(shè)置相關(guān)交叉學(xué)科的學(xué)位。
物聯(lián)網(wǎng)可以是一個(gè)“專業(yè)”,但不一定是一個(gè)“學(xué)科”。國內(nèi)有些專家反對設(shè)置“物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)”,因?yàn)槎ㄎ徊磺?,一個(gè)學(xué)校往往有好幾個(gè)院系爭奪“物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)“的申報(bào),又不是一個(gè)明確的學(xué)科,難以培養(yǎng)出真正的專業(yè)人才,培養(yǎng)出來的人可能是“萬精油”,懂得多但是不精,尤其是本科階段,建議只作為研究生專業(yè),像MBA一樣的模式。和目前許多高校設(shè)置的“電子商務(wù)”專業(yè)一樣,“電子商務(wù)”也有同樣的定位不清問題,只要高校設(shè)置的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)能夠培養(yǎng)出社會(huì)需要的專業(yè)人才,尤其是跨專業(yè)復(fù)合型人才,就應(yīng)該可以設(shè)置,不必拘泥于它究竟屬于哪個(gè)現(xiàn)有的“學(xué)科”。下表列出了一個(gè)高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程設(shè)置的初步建議,算是拋磚引玉。
課程
1、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)導(dǎo)論 使用電子工業(yè)出版社《物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式》等等教材。在學(xué)完高等數(shù)學(xué),物理,化學(xué),通信原理,數(shù)字電路,計(jì)算機(jī)原理,程序設(shè)計(jì)原理等課程后開設(shè)本課程,全面了解物聯(lián)網(wǎng)之RFID、M2M、傳感網(wǎng)、兩化融合等技術(shù)與應(yīng)用。課程
2、C語言程序設(shè)計(jì)使用清華大學(xué)出版社《C語言程序設(shè)計(jì)》等教材。物聯(lián)網(wǎng)涉及底層編程,C語言為必修課,同時(shí)需要了解OSGi,OPC,Silverlight等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
課程
3、Java程序設(shè)計(jì),使用 機(jī)械工業(yè)出版社《Java語言程序設(shè)計(jì)教程》等教材。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層,服務(wù)器端集成技術(shù),開放Java技術(shù)也是必修課,同時(shí)需要了解Eclipse,SWT, Flash, HTML5,SaaS等技術(shù)。
課程
4、無線傳感網(wǎng)絡(luò)概論,使用 無線龍通訊科技出版社《現(xiàn)代無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概論》、北京航空航天大學(xué)出版社《短距離無線通訊入門與實(shí)戰(zhàn)》等教材。學(xué)習(xí)各種無線RF通訊技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn),Zigbee, 藍(lán)牙,WiFi,GPRS,CDMA,3G, 4G, 5G等等。
課程
5、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議,《TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議》,清華大學(xué)出版社,等教材。TCP/IP以及OSI網(wǎng)絡(luò)分層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是所有有線和無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ),Socket編程技術(shù)也是基礎(chǔ)技能,為必修課。
課程
6、嵌入式系統(tǒng)技術(shù),《嵌入式系統(tǒng)技術(shù)教程》,人民郵電出版社等教材。嵌入式系統(tǒng)(包括TinyOS等IoT系統(tǒng)),是物聯(lián)網(wǎng)感知層和通訊層重要技術(shù),為必修課。
課程
7、傳感器技術(shù)概論,《傳感器技術(shù)》,中國計(jì)量出版社,等教材。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生需要對傳感器技術(shù)與發(fā)展,尤其是在應(yīng)用中如何選用有所了解,但不一定需要了解傳感器的設(shè)計(jì)與生產(chǎn),對相關(guān)的材料科學(xué),生物技術(shù)等有深入了解。
課程
8、RFID技術(shù)概論,《射頻識別(RFID)技術(shù)原理與應(yīng)用》,機(jī)械工業(yè)出版社,等教材。RFID作為物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)之一,需要了解,它本身(與智能卡技術(shù)融合)可以是一個(gè)細(xì)分專業(yè)或行業(yè),也可以是研究生專業(yè)選題方向。
課程
9、工業(yè)信息化及現(xiàn)場總線技術(shù),《現(xiàn)場總線技術(shù)及應(yīng)用教程》,機(jī)械工業(yè)出版社,等教材。工業(yè)信息化也是物聯(lián)網(wǎng)主要應(yīng)用領(lǐng)域,需要了解,它本身也可以是一個(gè)細(xì)分專業(yè)或行業(yè),也可作為研究生專業(yè)選題方向。
課程
10、M2M技術(shù)概論,《M2M: The Wireless Revolution》,TSTC Publishing,等教材。本書是美國“Texas State Techinical College”推出的M2M專業(yè)教材,在美國首次提出了M2M專業(yè)教學(xué)大綱,M2M也是物聯(lián)網(wǎng)主要領(lǐng)域,需要了解,建議直接用英文授課。
課程
11、物聯(lián)網(wǎng)軟件、標(biāo)準(zhǔn)、與中間件技術(shù),《中間件技術(shù)原理與應(yīng)用》,清華大學(xué)出版社,《物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式》,電子工業(yè)出版社,等教材。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于應(yīng)用,軟件是靈魂,中間件是產(chǎn)業(yè)化的基石,需要學(xué)習(xí)和了解,尤其是對畢業(yè)后有志于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的學(xué)生。
第四篇:物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信3
物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635
物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信
第一章:緒論
第二章:物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信的關(guān)系
第三章:物聯(lián)網(wǎng)通信的核心技術(shù)
第四章:
第五章:物聯(lián)網(wǎng)對世界發(fā)展的影響
第六章:物聯(lián)網(wǎng)通信的發(fā)展前景
第七章:結(jié)束語
學(xué)號:x 姓名:x
物聯(lián)網(wǎng)對當(dāng)前和下一代網(wǎng)絡(luò)的影響
物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635
第一章
緒論
1物聯(lián)網(wǎng)概念
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此,顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。2物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀及進(jìn)展
我國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起步較早,目前在標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)等方面也具有一定優(yōu)勢。《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006—2020年)》和“新一代寬帶移動(dòng)無線通信網(wǎng)”重大專項(xiàng)中均將“傳感網(wǎng)”列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。中科院先后投入了數(shù)億資金用于標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)開發(fā)等工作。目前,我們物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)形成初步框架,向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案也已經(jīng)被采納,這說明我國在傳感領(lǐng)域走在世界前列,正在與德國、美國、英國等一起成為“物聯(lián)網(wǎng)”國際標(biāo)物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635 準(zhǔn)制度的主導(dǎo)國。
在美國,奧巴馬期望利用“智慧地球”來刺激經(jīng)濟(jì),把美國經(jīng)濟(jì)帶出低谷。其“智慧地球”的核心是指以一種更智慧的方法,利用新一代信息通信技術(shù)來改變政府、公司和人們相互交互的方式,以便提高交互的明確性,效率、靈活性和響應(yīng)速度。通俗地講,它是新一代IL技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)中,即把感應(yīng)器嵌入和裝備到全球每個(gè)角落的電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路等各種物體中,并且被普遍連接,形成所謂“物聯(lián)網(wǎng)”,而后,通過超級計(jì)算機(jī)和“云計(jì)算機(jī)”將“物聯(lián)網(wǎng)”整合起來,人類能以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,從而達(dá)到全球“智慧”狀態(tài),最終形成“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)=智慧地球”。在此基礎(chǔ)上,人類可以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),極大地提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,應(yīng)對經(jīng)濟(jì)危機(jī),能源危機(jī)、環(huán)境惡化,從而打造一個(gè)“智慧地球”。作為新一輪IT技術(shù)革命,“智慧地球”上升為美國的國家戰(zhàn)略,被認(rèn)為是挽救危機(jī),振興經(jīng)濟(jì),確立競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵戰(zhàn)略。
在日本,政府出臺了數(shù)字日本創(chuàng)新項(xiàng)目CT鳩山計(jì)劃行動(dòng)大綱,發(fā)揮政府引導(dǎo)示范與企業(yè)研發(fā)推廣的合力,啟動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。
第二章 物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信的關(guān)系
物聯(lián)網(wǎng)是指通信傳感設(shè)備,按照約定的協(xié)議把任何物品物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635 與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位跟蹤和管理的一種網(wǎng)絡(luò),它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。這是2010年《政府工作報(bào)告》的定義。通信是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之一;物聯(lián)網(wǎng)是搭建在通信基礎(chǔ)之上的應(yīng)用;現(xiàn)代通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供更先進(jìn)的通信技術(shù)。
第三章 物聯(lián)網(wǎng)通信的核心技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之感知層:傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、二維碼技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)核心技術(shù)之感知層:傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、二維碼技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)。1.傳感器技術(shù)
傳感技術(shù)同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大技術(shù)。從仿生學(xué)觀點(diǎn),如果把計(jì)算機(jī)看成處理和識別信息的“大腦”,把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”的話,那么傳感器就是“感覺器官”。微型無線傳感技術(shù)以及以此組件的傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要技術(shù)手段。2.射頻識別(RFID)技術(shù)射頻識別(射頻識別)
射頻識別(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)是通過無線電信號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)的無線通訊技術(shù)。在國內(nèi),RFID已經(jīng)在身份證、電子收費(fèi)系統(tǒng)和物流管理等領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用。
RFID技術(shù)市場應(yīng)用成熟,標(biāo)簽成本低廉,但RFID一般不具備數(shù)據(jù)采集功能,多用來進(jìn)行物品的甄別和屬性的存物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635 儲(chǔ),且在金屬和液體環(huán)境下應(yīng)用受限,RFID技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集層技術(shù)。3.微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)
微機(jī)電系統(tǒng)是指利用大規(guī)模集成電路制造工藝,經(jīng)過微米級加工,得到的集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS 技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集層技術(shù)。4.GPS技術(shù)
GPS技術(shù)又稱為全球定位系統(tǒng),是具有海、陸、空全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS作為移動(dòng)感知技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)延伸到移動(dòng)物體采集移動(dòng)物體信息的重要技術(shù),更是物流智能化、智能交通的重要技術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之信息匯聚層:傳感網(wǎng)自組網(wǎng)技術(shù)、核心技術(shù)之信息匯聚層:傳感網(wǎng)自組網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)及廣域網(wǎng)技術(shù)
1.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,簡稱WSN)的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,從而將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸匯總,以實(shí)現(xiàn)對空間分散范圍內(nèi)的物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控,并根據(jù)這些信息進(jìn)行相應(yīng) 的分析和處理。物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635 WSN技術(shù)貫穿物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層面,是結(jié)合了計(jì)算、通信、傳感器三項(xiàng)技術(shù)的一門新興技術(shù),具有較大范圍、低成本、高密度、靈活布設(shè)、實(shí)時(shí)采集、全天候工作的優(yōu)勢,且對物 聯(lián)網(wǎng)其他產(chǎn)業(yè)具有顯著帶動(dòng)作用。2.Wi-Fi Wi-Fi(Wireless Fidelity,無線保真技術(shù))是一種基于接入點(diǎn)(Access Point)的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),目前已有一定規(guī)模的布設(shè),在部分應(yīng)用中與傳感器相結(jié)合。Wi-Fi技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)。3.GPRS GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線服務(wù))是一種基于GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)。GPRS技術(shù)可以充分利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò),目前在很多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也有部分應(yīng)用。GPRS技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之傳輸層:通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)、廣電網(wǎng)絡(luò)、核心技術(shù)之傳輸層:通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、3G 網(wǎng)絡(luò)、GPRS 網(wǎng)絡(luò)、廣電網(wǎng)絡(luò)、NGB 輸層 1.通信網(wǎng)
通信網(wǎng)是一種使用交換設(shè)備、傳輸設(shè)備,將地理上分散用戶終端設(shè)備互連起來實(shí)現(xiàn)通信 和信息交換的系統(tǒng)。通信物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635 最基本的形式是在點(diǎn)與點(diǎn)之間建立通信系統(tǒng),但這不能稱為通信網(wǎng),只有將許多的通信系統(tǒng)(傳輸系統(tǒng))通過交換系統(tǒng)按一定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組合在一起才能稱之為通信。也就是說,有了交換系統(tǒng)才能使某一地區(qū)內(nèi)任意兩個(gè)終端用戶相互接續(xù),才能組成通信網(wǎng)。2.3G網(wǎng)絡(luò)
3G是英文the 3rd Generation的縮寫,指第三代移動(dòng)通信技術(shù)。相對第一代模擬制式手 機(jī)(1G)和第二代GSM、CDMA等數(shù)字手機(jī),第三代手機(jī)(3G)是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。3.GPRS網(wǎng)絡(luò)
這是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù),提供端到端的、廣域的無線IP連接。通俗的講,GPRS是一項(xiàng)高速數(shù)據(jù)處理的科技,方法是以“分組”的形式傳送資料到用戶手上。雖然GPRS是作為現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)向第三代移動(dòng)通信演變的過渡技術(shù),但是它在許多方面都 具有顯著的優(yōu)勢。4.廣電網(wǎng)絡(luò)
廣電網(wǎng)通常是各地有線電視網(wǎng)絡(luò)公司(臺)負(fù)責(zé)運(yùn)營的,通過HFC(光纖+同軸電纜混合網(wǎng))網(wǎng)向用戶提供寬帶服務(wù)及電視服務(wù)網(wǎng)絡(luò),寬帶可通過CableModem連接到計(jì)算機(jī),理 論到戶最高速率38M,實(shí)際速度要視網(wǎng)絡(luò)情況而定。物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635 5.NGB廣域網(wǎng)絡(luò)
中國下一代廣播電視網(wǎng)(NGB)是以有線電視數(shù)字化和移動(dòng)多媒體廣播(CMMB)的成果為基礎(chǔ),以自主創(chuàng)新的“高性能帶寬信息網(wǎng)”核心技術(shù)為支撐,構(gòu)建適合我國國情的、三網(wǎng)融合的、有線無線相結(jié)合的、全程全網(wǎng)的下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)。
物聯(lián)網(wǎng)接口、客戶管理、核心技術(shù)之運(yùn)營層:專家系統(tǒng)、云計(jì)算、核心技術(shù)之運(yùn)營層:專家系統(tǒng)、云計(jì)算、API 接口、客戶管理、GIS、ERP 1.企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)企業(yè)資源計(jì)劃(企業(yè)資源計(jì)劃)
ERP是指建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上,以系統(tǒng)化的管理思想,為企業(yè)決策層及員工提供決 策運(yùn)行手段的管理平臺。ERP 技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息處理層技術(shù)。
2.專家系統(tǒng)(Exper System)專家系統(tǒng)(專家系統(tǒng))
專家系統(tǒng)是一個(gè)含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)<宜降闹R與經(jīng)驗(yàn),能夠利用人類專家的知識 和經(jīng)驗(yàn)來處理該領(lǐng)域問題的智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。屬于信息處理層技術(shù)。3.云計(jì)算
云計(jì)算概念間由Google提出的,這是一個(gè)美麗的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式,是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用,通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源。
第四章 物聯(lián)網(wǎng)對當(dāng)前和下一代網(wǎng)絡(luò)的影響 物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635 互聯(lián)網(wǎng)的更新?lián)Q代是一個(gè)漸進(jìn)的過程。雖然學(xué)術(shù)界對于下一代互聯(lián)網(wǎng)還沒有統(tǒng)一定義,但對其主要特征已達(dá)成如下共識:
更大:采用IPv6協(xié)議,使下一代互聯(lián)網(wǎng)具有非常巨大的地址空間,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模將更大,接入網(wǎng)絡(luò)的終端種類和數(shù)量更多,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更廣泛;
更快:100M字節(jié)/秒以上的端到端高性能通信;
更安全:可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對象識別、身份認(rèn)證和訪問授權(quán),具有數(shù)據(jù)加密和完整性,實(shí)現(xiàn)一個(gè)可信任的網(wǎng)絡(luò);
更及時(shí):提供組播服務(wù),進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量控制,可開發(fā)大規(guī)模實(shí)時(shí)交互應(yīng)用;
更方便:無處不在的移動(dòng)和無線通信應(yīng)用;
更可管理:有序的管理、有效的運(yùn)營、及時(shí)的維護(hù);
更有效:有盈利模式,可創(chuàng)造重大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
第五章:物聯(lián)網(wǎng)對世界發(fā)展的影響
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域。
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635 后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合,在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,存在能力超級強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制,在此基礎(chǔ)上,人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系。
毫無疑問,如果“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代來臨,人們的日常生活將發(fā)生翻天覆地的變化。然而,不談什么隱私權(quán)和輻射問題,單把所有物品都植入識別芯片這一點(diǎn)現(xiàn)在看來還不太現(xiàn)實(shí)。人們正走向“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代,但這個(gè)過程可能需要很長的時(shí)間。
應(yīng)用案例
一:物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品已率先在上海浦東國際機(jī)場防入侵系統(tǒng)中得到應(yīng)用
系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn),覆蓋了地面、柵欄和低空探測,可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。而就在不久之前,上海世博會(huì)也與中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心簽下訂單,購買防入侵微納傳感網(wǎng)1500萬元產(chǎn)品。
二:ZigBee路燈控制系統(tǒng)點(diǎn)亮濟(jì)南園博園
ZigBee無線路燈照明節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用是此次園博園中的一大亮點(diǎn)。園區(qū)所有的功能性照明都采用了ZigBee物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635 無線技術(shù)達(dá)成的無線路燈控制。
三:智能交通系統(tǒng)(ITS)
是利用現(xiàn)代信息技術(shù)為核心,利用先進(jìn)的通訊、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、傳感器技術(shù),實(shí)現(xiàn)對交通的實(shí)時(shí)控制與指揮管理。交通信息采集被認(rèn)為是ITS的關(guān)鍵子系統(tǒng),是發(fā)展ITS的基礎(chǔ),成為交通智能化的前提。無論是交通控制還是交通違章管理系統(tǒng),都涉及交通動(dòng)態(tài)信息的采集,交通動(dòng)態(tài)信息采集也就成為交通智能化的首要任務(wù)。
四:首家高鐵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中心在蘇州投用
我國首家高鐵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中心2010年6月18日在蘇州科技城投用,該中心將為高鐵物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科技支撐。
高鐵物聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中投資規(guī)模最大、市場前景最好的產(chǎn)業(yè)之一,正在改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式。據(jù)中心工作人員介紹,以往購票、檢票的單調(diào)方式,將在這里升級為人性化、多樣化的新體驗(yàn)。刷卡購票、手機(jī)購票、電話購票等新技術(shù)的集成使用,讓旅客可以擺脫擁擠的車站購票;與地鐵類似的檢票方式,則可實(shí)現(xiàn)持有不同票據(jù)旅客的快速通行。
清華易程公司工作人員表示,為應(yīng)對中國巨大的鐵路客運(yùn)量,該中心研發(fā)了目前世界上最大的票務(wù)系統(tǒng),每年可處理30億人次,而目前全球在用系統(tǒng)的最大極限是5億人次。物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635
五:國家電網(wǎng)首座220千伏智能變電站
2011年1月3日,國家電網(wǎng)首座220千伏智能變電站――無錫市惠山區(qū)西涇變電站日前投入運(yùn)行,并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立傳感測控網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“無人值守和巡檢”。西涇變電站利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立傳感測控網(wǎng)絡(luò),將傳統(tǒng)意義上的變電設(shè)備“活化”,實(shí)現(xiàn)自我感知、判別和決策,從而完成自動(dòng)控制。完全達(dá)到了智能變電站建設(shè)的前期預(yù)想,設(shè)計(jì)和建設(shè)水平全國領(lǐng)先。
第六章:物聯(lián)網(wǎng)通信的發(fā)展前景
物聯(lián)網(wǎng)描繪的是充滿智能化的世界:當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)誤操作的時(shí)候汽車會(huì)自動(dòng)報(bào)警;下雨時(shí),窗戶會(huì)自動(dòng)關(guān)閉;衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對顏色和水溫的要求等。美國權(quán)威資訊機(jī)構(gòu)Forrester預(yù)測,到2020年,世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù),跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比,將達(dá)到30:1.有研究機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及,這一技術(shù)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬億元規(guī)模的高科技市場,其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。
因此,物聯(lián)網(wǎng)將是繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一次給社會(huì)、經(jīng)濟(jì)各方面帶來跨越式發(fā)展得技術(shù)變革,已引起了各國各領(lǐng)域的密切關(guān)注和研究。
然而,物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)的機(jī)遇更是挑戰(zhàn)。聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要一個(gè)寬松的環(huán)境以及產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力,這樣才能實(shí)現(xiàn)上下游產(chǎn)業(yè)及跨產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動(dòng),形成產(chǎn)業(yè)的聯(lián)盟,帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信論文
李少君 08005635 業(yè)鏈,共同推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。這就要求我們能夠從深層次發(fā)現(xiàn)和解決物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵理論問題、攻克技術(shù)難點(diǎn)及將物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)的成果應(yīng)用與實(shí)際,則我們就可以再物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)的挑戰(zhàn)中獲得發(fā)展得機(jī)遇。否則,我們只會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)上浪費(fèi)時(shí)間和資源,又一次錯(cuò)過了在科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的機(jī)遇。
第七章:結(jié)束語
以上闡述了物聯(lián)網(wǎng)的定義、起源和發(fā)展,重點(diǎn)介紹了其研究的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)應(yīng)用,并對物聯(lián)網(wǎng)對下代網(wǎng)絡(luò)作了一個(gè)比較詳盡得綜述。我們金額以預(yù)見,物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè),而且已經(jīng)在某些領(lǐng)域?qū)嵤?yīng)用,顯示了它在方便人們生活,提高工作效率的巨大優(yōu)勢。各國都要積極應(yīng)對挑戰(zhàn),把握這個(gè)機(jī)遇。
第五篇:物聯(lián)網(wǎng)
組成:宇宙空間部分:由24顆人造衛(wèi)星構(gòu)成,其中21顆工作,3顆備用。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道面上,使地球表面任何地方在任一時(shí)刻都有至少6顆衛(wèi)星在視線之內(nèi),可達(dá)到準(zhǔn)確定位和跟蹤。4
地面監(jiān)控系統(tǒng):由1個(gè)主控站、6個(gè)監(jiān)測站、4個(gè)地面天線組成。負(fù)責(zé)收集由衛(wèi)星傳回的信息,并計(jì)算衛(wèi)星星歷、相對距離,大氣校正等數(shù)據(jù)。
用戶設(shè)備部分:即用戶GPS信號接收機(jī),主要功能是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號,以獲得必要的導(dǎo)航和定位信息,經(jīng)數(shù)據(jù)處理,完成導(dǎo)航和定位工作
原理:GPS使用24顆人造衛(wèi)星所形成的網(wǎng)絡(luò)來三角定位接受器的位置,并提供經(jīng)緯度坐標(biāo),可以達(dá)到準(zhǔn)確定位。但GPS定位的位置需要在可看見人造衛(wèi)星或軌道所經(jīng)過的地方,因此只用于室外定位。
組成:GPS手機(jī)+網(wǎng)絡(luò)基站+位置服務(wù)器+GPS
原理:1)AGPS手機(jī)將其的基站地址通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅?wù)器; 位置服務(wù)器將與該位置相關(guān)的GPS輔助信息(包含GPS的星歷和方位俯仰角等)傳輸?shù)绞謾C(jī);2)手機(jī)的AGPS模塊根據(jù)輔助信息(以提升GPS信號的第一鎖定時(shí)間能力)接收GPS原始信號; 3)手機(jī)解調(diào)GPS原始信號并計(jì)算手機(jī)到衛(wèi)星的距離,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅?wù)器;4)位置服務(wù)器據(jù)此完成對GPS信息的處理,估算手機(jī)的位置,并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)蕉ㄎ痪W(wǎng)關(guān)或應(yīng)用平臺,完成手機(jī)用戶的定位。
特點(diǎn): 低功耗、成本低、時(shí)延短、網(wǎng)絡(luò)容量大、可靠、安全
網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有三種,星型網(wǎng)、網(wǎng)狀(mesh)網(wǎng)和混合網(wǎng)。星型網(wǎng)是由一個(gè)PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)組成的。
PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)必須是FFD,它負(fù)責(zé)發(fā)起建立和管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò),其它的節(jié)點(diǎn)(終端節(jié)點(diǎn))一般為RFD,分布在PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)的覆蓋范圍內(nèi),直接與PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)進(jìn)行通信。星型網(wǎng)通常用于節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少的場合。
結(jié)構(gòu):Zigbee的體系結(jié)構(gòu)由稱為層的各模塊組成。每一層為其上一層提供特定的服務(wù):即由于數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)體提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù);管理實(shí)體提供所有的其他管理服務(wù)。每個(gè)服務(wù)實(shí)體通過相應(yīng)的服務(wù)接入點(diǎn)(SAP)為其上層提供一個(gè)接口,每個(gè)服務(wù)接入點(diǎn)通過服務(wù)原語來完成所對應(yīng)的功能。
4.物聯(lián)網(wǎng)概念及層次結(jié)構(gòu):
定義:把任何物品通過射頻識別(RFID),紅外感應(yīng)器,全球定位系統(tǒng),激光掃描器 等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和共享,以實(shí)現(xiàn)智能化識別和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
層次結(jié)構(gòu):物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層(行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用平臺),物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層(業(yè)務(wù)支撐平臺、核心網(wǎng)絡(luò)、接入網(wǎng)絡(luò)),物聯(lián)網(wǎng)感知層(定位授時(shí)、攝像監(jiān)控、傳感器網(wǎng)、M2M終端、RFID讀寫)
RFID的結(jié)構(gòu):從結(jié)構(gòu)上講RFID是一種簡單的無線系統(tǒng),只有兩個(gè)基本器件,該系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個(gè)詢問器和很多應(yīng)答器組成。
RFID的組成::由天線,耦合元件及芯片組成,一般來說都是用簽作為應(yīng)答器,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象。閱讀器:由天線,耦合元件,芯片組成,讀取(有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備,可設(shè)計(jì)為手持式rfid讀寫器(如:C5000W)或固定式讀寫器。
應(yīng)用軟件系統(tǒng) :是應(yīng)用層軟件,主要是把收集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理,并為人們所使用。
原理:標(biāo)簽進(jìn)入磁場后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號,憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息,或者由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號,解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
6.三要素:傳感器、感知對象、觀察者
特征:傳感器網(wǎng)絡(luò)是集成了監(jiān)測、控制以及無線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),節(jié)點(diǎn)數(shù)目更為龐大(上千甚至上萬),節(jié)點(diǎn)分布更為密集;由于環(huán)境影響和能量耗盡,節(jié)點(diǎn)更容易出現(xiàn)故障;環(huán)境干擾和節(jié)點(diǎn)故障易造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化;通常情況下,大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)是固定不動(dòng)的。另外,傳感器節(jié)點(diǎn)具有的能量、處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力等都十分有限。傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供高服務(wù)質(zhì)量和高效帶寬利用,其次才考慮節(jié)約能源;而傳感器網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是能源的高效利用,這也是傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最重要的區(qū)別之一。
關(guān)鍵技術(shù):節(jié)點(diǎn)自定位技術(shù)、時(shí)間同步技術(shù)、(3)數(shù)據(jù)融合技術(shù)、(4)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)
概念:M2M是machine-to-machine的簡稱,即“機(jī)器對機(jī)器”的縮寫,也有人理解為人對機(jī)器(man-to-machine)、機(jī)器對人(machine-to-man)等,旨在通過通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器和系統(tǒng)三者之問的智能化、交互式無縫連接
特點(diǎn):(1)M2M通信與人和人之間的通信有本質(zhì)的區(qū)別,因?yàn)镸2M通信是面向機(jī)器的通信,它將遍布在日常生活中的機(jī)器設(shè)備連接起來,組成網(wǎng)絡(luò),所以具有常規(guī)通信所沒有的特點(diǎn)。(2)M2M表達(dá)的是多種不同類型通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,包括機(jī)器之間通信、機(jī)器控制通信、人機(jī)交互通信以及移動(dòng)互聯(lián)通信。
3)M2M讓機(jī)器、設(shè)備在應(yīng)用處理過程中與后臺信息處理系統(tǒng)建立無線連接、共享信息,并與操作者共享信息。(4)M2M技術(shù)綜合了數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、GPS等系統(tǒng),能夠使業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化,集成公司的IT設(shè)備和非IT設(shè)備,并創(chuàng)造相關(guān)增值服務(wù)。
8.定義:云計(jì)算是一種動(dòng)態(tài)的、易擴(kuò)展的、通過互聯(lián)網(wǎng)提供虛擬化的資源計(jì)算方式。狹義云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式;廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式?!霸啤?是指由成千上萬臺計(jì)算機(jī)和服務(wù)器集群,通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的“電腦云”。
特點(diǎn):以免費(fèi)或付費(fèi)使用的形式向用戶提供各種計(jì)算服務(wù)的,主要包括:基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS(Infrastructure as a Service)、平臺即服務(wù)PaaS(Platform as a Service)和軟件即服務(wù)SaaS(Software as a Service)
9.古跡、古樹實(shí)時(shí)監(jiān)測,數(shù)字圖書館和數(shù)字檔案館
數(shù)字家庭,定位導(dǎo)航,現(xiàn)代物流管理,食品安全控制零售,數(shù)字醫(yī)療,防入侵系統(tǒng)
10.2009年8月,“感知中國”的講話把我國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用開發(fā)推向了高潮,無錫市率先建立了“感知中國”研究中心,中國科學(xué)院、運(yùn)營商、多所大學(xué)在無錫建立了物聯(lián)網(wǎng)研究院,無錫市江南大學(xué)還建立了全國首家實(shí)體物聯(lián)網(wǎng)工廠學(xué)院。自溫總理提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報(bào)告”,物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會(huì)極大的關(guān)注,其受關(guān)注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。[1]
物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)是一個(gè)“中國制造”的概念,它的覆蓋范圍與時(shí)俱進(jìn),已經(jīng)超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報(bào)告所指的范圍,物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國式”標(biāo)簽。截至2010年,發(fā)改委、工信部等部委正在會(huì)同有關(guān)部門,在新一代信息技術(shù)方面開展研究,以形成支持新一代信息技術(shù)的一些新政策措施,從而推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),具有良好的市場效益,《2013-2017年中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域市場需求與投資預(yù)測分析報(bào)告》數(shù)據(jù)表明,2010年物聯(lián)網(wǎng)在安防、交通、電力和物流領(lǐng)域的市場規(guī)模分別為600億元、300億元、280億元和150億元。2011年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達(dá)到2600多億元。
物聯(lián)網(wǎng)本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,主要包括三大部分:首先是感知層,承擔(dān)信息的采集,可以應(yīng)用的技術(shù)包括智能卡、RFID電子標(biāo)簽、識別碼、傳感器等;其次是網(wǎng)絡(luò)層,承擔(dān)信息的傳輸,借用現(xiàn)有的無線網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)、固聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等即可實(shí)現(xiàn);第三是應(yīng)用層,實(shí)現(xiàn)物與物之間,人與物之間的識別與感知,發(fā)揮智能作用。