无线组网技术讲座.ppt

物联网技术之无线组网技术,演讲：王荣（物联网技术系）,2013年5月30日,浅析 “ 智慧的地球 ” 从互联网时代到 “ 物联网 ” 时代,“智慧地球” =互联网+“物联网”,什么是物联网？,“物联网”(Internet of Things)，是指将各种信息传感设备，比如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都能够远程感知和控制，并与现有的网络连接在一起，形成一个更加智慧的生产生活体系。,什么是物联网？,在办公室，点开网页，打开家里的电视机录制NBA实况转播，顺便查看一下房间里面的温度、湿度、空气质量 回家路上，发送手机短信（或WAP/3G登录Internet），打开家里的空调调到25摄氏度，浴缸里面放满热水 回到家里好好享受NBA球赛。,什么是物联网？,物联网体系,无线传感器网络 Wireless Sensor Network,物联网核心技术之一：无线组网技术。这里的网络，通常被认为是无线传感器网络。,无线传感器网络特征,分布式 自组织 拓扑变化 多跳路由 安全性差 规模大、密度高 动态性强 节点能力受限 可靠性低,讲座内容,第一部分：无线网络技术引领 “ 物联网时代 ” 第二部分：ZigBee无线传感器网络 第三部分：体验 “ 物联网时代 ”,第一部分：无线网络技术引领 “ 物联网时代 ”,WiFi：无线相容性认证,WiFi：无线相容性认证,WiFi：无线相容性认证,Cellular：蜂窝技术,Cellular：蜂窝技术,GSM技术定义于1987年，1990年规范完成，1991年开始运营。 GSM属于第二代（2G）蜂窝移动通信技术。 目前最新的是CDMA技术，即3G。 社会上处于2G和3G共存状态。 3G技术：移动TD-SCDMA; 联通WCDMA; 电信CDMA-2000 特色：通信距离长，采用900和1800MHz,Bluetooth：蓝牙技术,Bluetooth：蓝牙技术,蓝牙的由来：源自一位丹麦的国王哈拉德二世，他统一了挪威和丹麦。由于他酷爱吃蓝莓，所以他的牙齿是蓝色的。因此蓝牙由此而来。 开放性的无线通信标准，代替线缆 传输速率1Mb/s，距离为10米左右。 是一种短距离无线通信技术，使用2.4GHz的频段。,第二部分：ZigBee无线传感器网络,目前，在物联网工程（技术）处于起步阶段。 发展方向注重在数据采集。（图：智慧农业）,物联网无线组网可用技术,可用技术：WIFI, GSM, BLUETOOTH, ZIGBEE。,ZigBee协议的特点,由于ZIGBEE技术突出的“省电”效果，目前采用它作为物联网无线组网的核心技术。 通讯速率比较低（250Kb/S） 通讯距离比较近（100米） 时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短（休眠激活的时延是15ms） 网络容量大：网状结构的ZigBee网络中可有65000多个节点,ZigBee协议的网络拓扑,ZigBee无线传感器节点,ZigBee芯片简介,要实现zigbee网络通信技术的工程应用必须要有一种能够支持这用协议的硬件平台，这个平台需要从物理上兼容zigbee协议的硬件要求，同时要具备射频通信的收发前端和后台数据处理的通信接口或者mcu； 在为数不多的zigbee设备生产企业中，chipcon（被TI收购）的CC24xx系列zigbee单芯片以独特的优势得到了众多客户的青睐。CC2430f128 zigbee单芯片便是其中的娇娇者。,WSN硬件,ZigBee协议的特点,在这些节点上装上传感器（感光，感温，感压等），就可以把信息采集起来，形成数据发送到电脑上进行各种处理。,ZigBee协议的特点,应用概况,第三部分：体验“物联网时代”,第三部分：体验“物联网时代”,视频：物联网应用之-智能家居。,第三部分：体验“物联网时代”,就目前而言，物联网离设想的程度还有很大差距，表现为： 市场应用尚不明朗。 ZIGBEE协议本身的缺点：不支持IP地址。 和目前已经成熟的网络（互联网Internet，3G网等）尚未完全“互联”。,展望未来,目前，IPV6正在世界范围内处于推广阶段。物联网的发展很有可能会因此而发生改变。 改变的结果：使WSN传感器节点支持IPV6。 方法：采用6LowPAN协议代替ZigBee。,6LoWPAN技术,6LoWPAN的设计目标是在无线个域网（WPAN）中引入IPv6协议。,6LoWPAN技术,6LoWPAN网络设备（节点）,6LoWPAN系统