第5章 物联网通信与网络技术VIP免费

第5章物联网通信与网络技术第5章物联网通信与网络技术5.1无线通信技术概述5.2蓝牙技术5.3Wi-Fi技术5.4ZigBee技术5.5超宽带(UWB)技术5.6无线局域网5.7无线城域网5.8无线广域网第5章物联网通信与网络技术5.1无线通信技术概述1．蜂窝革命蜂窝革命直观地表现在移动电话市场罕见的增长上。在1990年，移动用户数大约是1100万。今天，这个数字是几十亿。根据国际电信联盟(ITU)的统计，全世界范围的移动用户数在2002年首次超过固定电话的用户数。更新一代的设备，添加了具有可接入Internet和内置数码照相机这样的强大功能。移动电话显著增长的原因有很多：首先是移动电话的便捷性，它们可以随使用者移动；此外，其特性决定了它们是位置感知的；再有，移动电话是与处于固定位置的地区基站进行通信的。第5章物联网通信与网络技术移动电话仅是这场蜂窝革命中较为明显的一个方面。随着新型无线设备的引进，这些新型设备可以接入到Internet上。它们除具有可对个人信息进行组织管理以及电话功能外，现在又有了Web接入、即时消息、E-mail和其他在Internet上可获得的服务。汽车中的无线设备可以根据需要为用户下载地图和导向。第5章物联网通信与网络技术无线技术带来的第一个高潮是话音方面，现在，人们的注意力在数据上。这一市场比较大的一块是“无线”Internet。无线用户使用Internet不同于固定用户，与典型的固定设备(诸如PC)相比，无线设备受显示和输入能力方面的限制，采用事务处理和消息会话，而不是冗长的浏览会话。无线设备由于具有位置感知能力，因而可以根据用户的地理位置对信息做适当的剪裁。信息有能力找到用户，而不需用户去搜索信息。第5章物联网通信与网络技术2．全球蜂窝网络今天的蜂窝网不再是单一的。然而，设备仅能支持众多技术中的一两种，且通常只能在某一个运营商的网络范围内运行。国际电信联盟已开发出下一代无线设备的标准。新的标准会使用更高的频率以增加其容量，新的标准也致力于消除过去人们在开发和使用的第一代、第二代网络时产生的不兼容性。第5章物联网通信与网络技术在北美，使用较广泛的第一代数字无线网络是先进移动电话系统(AdvancedMobilePhoneSystem，AMPS)。该网络使用蜂窝数字分组数据(CellularDigitalPacketData，CDPD)覆盖网络提供数据服务，它提供19.2kb/s的数据速率。CDPD在规则的话音通道上使用空闲期提供数据服务。第5章物联网通信与网络技术第二代无线系统有全球移动通信系统(GlobalSystemforMobileCommunications，GSM)、个人通信服务(PersonalCommunicationService，PCS)IS-136和PCSIS-95。PCSIS-136使用时分多点接入(TimeDivisionMultipleAccess，TDMA)，PCSIS-95使用码分多址(CodeDivisionMultipleAccess，CDMA)。GSM和PCSIS-136使用专用信道以9.6kb/s的速率交付数据服务。第5章物联网通信与网络技术ITU已开发出新的标准(InternationalMobileTelecommunication-2000，IMT-2000)。该系列标准致力于提供无缝的全球网，标准是围绕着2GHz频带开发的。新的标准和频带提供的数据速率可达到2Mb/s。除定义频率使用、编码技术和传输以外，标准还需要定义移动设备如何与Internet交互。有几个标准工作组和工业联盟正在致力于实现这样的目标。无线应用协议(WirelessApplicationProtocol，WAP)论坛已开发出一个通用协议，该协议准许具有有限显示和输入能力的设备存取Internet。因特网工程任务组(InternetEngineeringTaskForce，IETF)已开发出一个移动IP标准，该标准可以使无处不在的IP协议在一个移动环境下工作。第5章物联网通信与网络技术3．宽带Internet上有越来越多的多媒体应用。在万维网(WorldWideWeb，WWW)的网页上有大量的图片、视频和音频信息，商业通信也呈现同样的趋势。例如，E-mail常常包含了大量的多媒体附件。为了能够完全参与到通信中，要求无线网络具有与其进行通信的固定设备同样高的数据速率。通过宽带无线技术可以得到更高的数据速率。第5章物联网通信与网络技术宽带无线服务具有所有无线服务同样的优点：便利和廉价。运营商的服务可以比固定服务更快地交付，且没有铺设线路设备的成本。这样的服务也是移动的，几乎能够在任一地方交付...