物联网技术与应用 第3章物联网通信技术.pptx

物联网技术与应用_第3章物联网通信技术物联网技术与应用
第3章物联网通信技术
2017/7/24
2017年7月24日
无线通信与网络概述
无线通信技术

无线通信网络技术发展
无线个域网
IEEE
ZigBee协议体系结构
ZigBee网络系统
蓝牙技术
超宽带技术
无线局域网
IEEE
IEEE WLAN组成结构
IEEE
IEEE MAC协议
Ad Hoc网络
无线局域网的构建
无线城域网
无线城域网标准系列
IEEE
WiMAX网络构建
无线广域网
目录
无线通信与网络概述
2017年7月24日
通信是现代信息社会中包括能源、交通、通信在内的三大基础结构之一,是现代信息社会运行机体的神经系统。
在通信领域,发展最快、应用最广的是无线通信及通信网络技术,其中宽带
卫星通信、蜂窝式无线网络、移动IP、WLAN(WiFi)、ZigBee、UWB、蓝牙、WiMAX等都是21世纪热门的无线通信技术应用。
无线通信技术给人们带来的影响是无可争议的,它作为物联网的核心技术之一,必将更加深入到人们生活和工作的各个方面。
无线通信技术
2017年7月24日
无线通信(munication)是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。
无线通信技术在现代社会是十分流行和重要的,它已经成为人们生活和工作的必须,社会发展的重要工具。
数字通信作为当前主流通信传输方式,推动了数字化社会的形成,使人们进入信息化社会。现代无线通信基本上是分区通信或蜂窝通信,它的实现基于数字化、移动性和个人通信、分区制和频率复用、点对多点通信等基本技术。
在物联网中,根据不同的需求要选用不同的无线通信技术。
2017年7月24日
1. 数字化技术
通信数字化现已居于绝对的优势地位。数字化技术指的是运用0和1两位数字编码,通过电子计算机、光缆、通信卫星等设备,来表达、传输和处理所有信息的技术。数字化技术是信息技术的核心,信息的载体有多种,如字符、声音、语言和图像等。这些信息载体存在着共同的问题:一是信息量小,二是难以交换、交流。显然,数字化带来的问题是信号的模数变换、信源编码、数字调制、信道编码、低电压低功率集成电路等研究与开发。因此,数字化技术一般包括数字编码、数字压缩、数字传输、数字调制与解调等技术。
一、无线通信中的关键技术点
2017年7月24日
2. 移动性和个人化
现代无线通信的重要成果之一是通信的移动性。早在19世纪末期,赫兹发明无线电后,马可尼演示海上航行船舶间的通信,这可以说是开创了无线移动通信先河。进入20世纪20年代,有些国家的海军舰船和陆地公安部门开始正式使用移动无线电调度系统。在第二次世界大战中,有些国家军队中的通信部队利用数字编码的话音通信实现了保密通信,这包括了话音编码和脉码调制(PCM)技术。事实上,1946年开始建立了第一批商用移动电话系统,但需由话务员负责接通。其后不久,蜂窝网方式发明问世,一个适当大的地区设置多个半径约1km的蜂窝小区,互相紧密邻近排列,其中心基站可使用较低的射频发射功率,每隔几个蜂窝就可使用相同的频率,节约了无线电频谱资源的利用。
2017年7月24日
3. 分区制、越区切换和频率复用技术
通信系统的容量问题是移动通信所要解决的基本问题,即大量用户与有限频带之间的矛盾。由于分配给移动通信的带宽有限,提供的信道满足不了用户的需要,必须用空间的分区制来加以补偿,也就是将通信空间划分成许多通信小区,常用六边形表示,形象地称为蜂窝。这种移动通信称作蜂窝移动通信,是移动通信的主流。
频率复用也称频率再用,就是重复使用频率,在GSM网络中频率复用就是使同一频率覆盖不同的区域(一个基站或该基站的一部分(扇形天线)所覆盖的区域),这些使用同一频率的区域彼此需要相隔一定的距离(称为同频复用距离),以满足将同频干扰抑制到允许的指标之内。
2017年7月24日
4. 点对点通信技术及广播通信技术
点对点通信实现网内任意两个用户之间的信息交换。电台收到带有点对点通信标识信息的数据后,比较系统号和地址码,系统号和地址码都与本地相符时,将数据传送到用户终端,否则将数据丢弃,不传送到用户终端。点对点通信时,只有1个用户可收到信息。
点对点连接是两个系统或进程之间的专用通信链路,可想象成是直接连接两个系统的一条线路。两个系统独占