无线传感器网络
无线传感器网络
1短距离无线通信技术与无线传感网络概述
1.1短距离无线通信技术简介
近十年来，随着半导体技术和无线通信技术的不断发展，陆续出现了多种新的短距离无线通信技术，仅仅从IEEE802.11就产生出许多新的协议标准，如802.11b，802.11a，802.11g，802.11h以及高性能无线局域网（Hiperl LAN）技术等，其传输速率和传输距离等都得到很大提高。此外，如红外技术（IRDA），数字增强无绳电话技术（DECT），家庭无线电射频技术（HomeRF）以及超宽带（UWB）无线电通信技术等都得到广泛应用。这些短距离无线通信技术的性能参数和应用对象相差很大。军统 中统
对于多数的无线网络来说，无线通信技术应用的目标旨在提高所传输的数据的速率和传输距离，而在诸如工业控制、环境监测、商业监控、汽车电子、家庭数字控制网络等应用中，系统所传输的数据量小，传输速率低，系统所使用的终端设备通常采用电池供电的嵌入式设备，如无线传感网，因此，这些系统必须要求传输设备具有成本低、功耗小的特点。1.2几种常用的短距离无线通信技术
下面介绍几种常用的短距离无线通信技术。
1.2.1红外技术（IRDA）
当的部首
红外技术通常采用850nm的红外光传输数据，红外信号要求设备之间必须具有无障碍的直线信道，即使设备之间不存在障碍，他们之间的通信距离通常最大不超过10m，并且通信角度不能超过30°，红外技术传输速率较快，目前可以达到16Mbps。
红外技术的应用产生了大量成本低廉、安全可靠、保密性好、无电磁干扰、无须政府批准频带的通信产品。该技术具有工作原理简单、功耗小、成本低的特点，但由于传输距离有限、传输方向性强等缺点，在应用范围上受到一定程度的限制。
1.2.2数字增强无绳电话技术（DECT）
DECT采用1.8GHz频段以及微小区蜂窝结构，话音编码采用32kbps的ADPCM，无线接口技术基于TDMA/FDMA/TSS/MC（Multiple Carrier）技术，一个终端可在所有载频和任意组合时隙单元中进行无线寻址，传输的信息通常为话音信息、高速数据和视频信息，它主要应用于住宅、商业区公众区域的本地环路内移动设备之间的通信。
1.2.3蓝牙技术
蓝牙技术是一种用于替代便携或者固定电子设备上所使用的电缆或连线的短距离无线连接技术，发射功率为3类，1mW、10mW、和100mW，通信距离为10~100m，传输速度达到
3Mbps，在传输数据信息的同时还可以传输一路话音信息，这是蓝牙技术的重要特点之一。目前，蓝牙技术已在许多领域到了应用点，如交互式游戏机、汽车电子的无线接入和控制等。
1.2.4IEEE802.11x技术
IEEE802.11x技术即我们常说的无线局域网技术。其典型代表协议如802.11a/b/g/h
1.2.5射频识别技术
无线射频识别技术（Radio Frequency Identification）是一种非接触式的自动识别技术。最简单的RFID系统有标签（Tag）、阅读器（Reader）和天线（Antenna）组成。其工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接受阅读器发出的射频信号，凭借从感应电流中所获得的能量发送存储在芯片上的产品信息，或者主动发送某一频率的信号，阅读器读取信息并解码后，送至后台处理。
目前RFID主要应用于高速公路收费、交通管理、门禁保安、电子门票、生产线自动化、仓储管理、汽车防盗、防伪、电子物品监视、货运物流管理等。
1.3无线传感网络简介
无线传感网络本身是一种特殊的无线通信网络，它采用的无线技术与其他无线通信网络可以说没有本
质区别，也是通过调制编码技术把有用的数字信息通过无线电波发送出去，接收端通过解调和解码把信息恢复出来。与移动通信系统最大的差别在于传输的信息内容通常是物理世界的一些特征，如温度、压强、速度等。从网络的角度来看无线传感网络也是一个完备的网络体系，由多个节点组成在一起，不同的节点扮演不同的功能实体。
1.3.1无线传感网络体系结构
从自然分层来看无线传感网络分为三个部分：终端局域网络、骨干传输网络和业务管理网络。物业管理合同
无线传感网络的狭义解释就是指终端局域网络。
1.3.2无线传感网络特点
网络节点数量巨大
自组织（ad-hoc）多跳（multi-hops）网络
短距离无线连接
低功耗无线传输
1.3.3无线传感网络的应用
家庭控制
智能抄表
医疗监护
环境监测
2ZigBee
Zigbee是IEEE802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。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信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速
率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee 就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
2.1ZigBee简介
ZigBee是以中具有统一技术标准的短距离无线通信技术，其物理层（PHY）和MAC层协议为IEEE802.15.4协议标准，网络层有ZigBee联盟制定，应用层的开发应用根据用户自己的应用需要进行开发。因此该技术能够为用户提供机动、灵活的组网方式。
ZigBee工作频段分为3个频段，各个频段的调制方式和传输速率不同。
频段信道数传输速率
868MHz1信道20kbps
玫瑰颜代表什么915MHz10信道40kbps笔记本怎样无线上网
2.4GHz16信道250kbps
在组网性能上，ZigBee设备可以构造星形网络或者点对点网络，在每个ZigBee组成的无线网络内，连接地址码分为16bit短地址和64bit长地址，可容纳的最大设备个数分别为216个和264个，具有较大的网络容量。
在无线通信技术上，采用免冲突多载波信道接入技术（CSMA-CA），有效避免了无线电载波之间的冲突，此外，为保证传输数据的可靠性，建立了完整的应答通信协议。
ZigBee设备为低功耗设备，其发射功率为0~3.6dBm，距离为30~70m，具有能量检测和链路质量指示能力，根据检测结果，设备可自动调整发射功率，在保证通信链路质量的条件下，最小化消耗能量。
渎职罪包括
为保证ZigBee设备之间通信数据的安全保密性，ZigBee技术采用了密钥长度为128位的加密算法。
ZigBee芯片成本在1~3美元，芯片体积小。
2.2ZigBee协议栈组织架构
ZigBee协议栈标准中没有定义物理层和MAC层，而是直接采用IEEE02.15.4的定义，只对网络层、应用层和安全部分进行定义。
ZigBee联盟定义了三套协议栈标准，分别是ZigBee2004/2006/2007、ZigBee RF4CE和机遇IP技术的协议栈。其中第一套协议栈标准是人们最早接触和认识的协议栈标准，也是目前最常用的协议栈标准。
在协议栈之上，ZigBee有针对各种应用定义了一系列的应用子集，在应用子集中定义一些应用层面交互的命令以及相关属性，它们的集合称为“簇”。并且定义了簇的是公用规范-“簇库”。
除了ZigBee协议栈标准，ZigBee还定义了网桥标准和网关标准。
2.3ZigBee应用实例
智能楼宇
智能交通
3RFID
3.1RFID简介
RFID(Radio Frequency Identification的)，即射频识别，俗称电子标签。
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。

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