彭力-物联网概论-第6课短距离无线通信技术.ppt

1 本书内容框架 一 绪论 1 10 二 射频识别技术 2 三 无线传感器网络技术 6 四 无线单片机技术和传感器技术 4 5 五 无线通信系统和远程通信技术 3 8 六 短距离无线通信技术 7 七 智能信息处理技术 9 八 本课程考试 2 第六课 短距离无线通信技术 江南大学物联网工程学院吴治海Email wuzhihai Phoneddress C4232011 10 18 本节课主要内容提纲 RFIDBluetoothUWBZigbeeWiFi 1 RFID 可以识别单个的非常具体的物体 而不是像条形码那样只能识别一类物体 其采用无线电射频 可以透过外部材料读取数据 而条形码必须靠激光来读取信息 可以同时对多个物体进行识读 条形码只能一个一个地读 1 RFID 1 RFID 1 RFID 1 RFID 1 RFID 应用前景 1 RFID 应用前景 2 Zigbee Internet 2 Zigbee 问题 构建一个无处不在的 检测 控制真实世界的网络 Zigbee技术提供了一种解决方案 2 Zigbee 主要用于构建无线个域网和无线传感网络 Zig 的英文含义是 之字形 Zag 的含义是 急转 急变 Zigzag 的含义是 之字形跳变 bee 是 蜜蜂 Zigbee 一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时 通过跳 Zigzag 形舞蹈来相互告知 达到交换信息目的 2 Zigbee ZigBee 被人们借来称呼一种新兴的近距离 低复杂度 低功耗 低数据速率 低成本的无线网络技术 主要用于近距离无线连接 2 Zigbee 基本情况 Zigbee联盟在IEEE802 15 4协议上定义了网络层和应用层而形成的 主要用于构建无线个域网和无线传感网络 速率 根据不同的工作频段 有不同的速率 16 250k 成本 每片Zigbee价格2美元 2 Zigbee 特点 距离 有效传输范围10 75m 功耗 两节5号电池可供终端工作6个月以上 速率 250kb s 2 4G 40kb s 915M 20kb s 868M 成本 每片Zigbee价格2美元 2 Zigbee Internet GPRS 2 Zigbee 应用 1 监控照明 Zigbee无线开关 2 Zigbee 应用 2 交通灯控制 Zigbee节点 Zigbee协调器 控制逻辑 2 Zigbee 应用 3 配合传感器和激励器对制造 过程控制 农田耕作 环境及其它区域进行工业监控 2 Zigbee 应用 4 带负载管理功能的自动抄表 AMR 这可使得地产管理公司削减成本和节省电气能源 Zigbee节点 2 Zigbee 应用 5 对病患 设备及设施进行医疗和健康监控 值班室 Zigbee节点 3 Bluetooth 英文 Bluetooth代表一种短距离无线通信技术 蓝牙 Bluetooth 一词是一位丹麦国王的名字 在10世纪他将当时的瑞典 芬兰与丹麦统一起来 用 蓝牙 他的名字来命名这种短距离无线通信的技术标准 含有将四分五裂的局面统一起来的意思 通过这种技术 可以将电子装置彼此通过无线连接起来 省去了传统的电线 3 Bluetooth 3 Bluetooth 美国德州仪器 TI 公司推出了单片蓝牙LSI 该产品将蓝牙的基带处理电路和RF收发器电路集成到一个CMOSLSI中 到目前为止只有英国CSR公司和美国Broadcom公司在研究这种LSI TI首先实现了此类芯片的单片产品化 3 Bluetooth 采用四种工作模式 其最大消耗电流只有25mA 3 Bluetooth 音频蓝牙发送 蓝牙耳机 3 Bluetooth 3 Bluetooth 蓝牙适配器 3 Bluetooth 4 WiFi 全称WirelessFidelity 又称802 11b标准 与蓝牙技术一样 同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术 主要特性为 速度快 可靠性高 在开放性区域 通讯距离可达305米 在封闭性区域 通讯距离为76米到122米 方便与现有的有线以太网络整合 4 WiFi 4 WiFi Internet 应用 Internet高速无线接入 WiFi无线路由器 在热点区把多台计算机互相链接 以及链接到外围设备和互联网 无线局域网WLAN 4 WiFi 应用 3G无线线接入技术的补充 4 WiFi 应用 5 UWB UWB 是超宽带无线技术的缩写 始于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术 主要用于军用雷达 定位和通信系统中 UWB技术最早是利用频谱极宽的超短脉冲进行通信 通信速度可以达到几百Mbit 秒以上 5 UWB 5 UWB 5 UWB 现在的UWB技术含义不同于早期的UWB技术含义 2000年后 Intel TI Motorola等大公司开始研发高速UWB技术时 放弃了脉冲方法 不约而同地转而采用传统的载波调制技术 进行改造使其具有UWB技术的特点 并推出了多频带OFDM MB OFDM 和DS CDMA两大主要方案 OFDM MB OFDM 和DS CDMA这两种方案经过几年激烈的竞争 2007年3月 ISO正式通过了WiMedia联盟提交的MB OFDM标准 WiMedia联盟最终在标准上胜出 正式成为UWB技术的第一个国际标准 5 UWB 5 UWB 5 UWB UWB的应用 UWB技术的应用场景主要包括家庭 办公室 个人消费电子产品 UWB技术的高传输带宽可以实现主机和显示屏 摄像头 会议设备 终端设备及投影仪之间的无线互连 5 UWB UWB的应用 由于UWB技术已经可以提供相当于计算机总线的传输速率 这样个人终端就可以从互联网或局域网上即时下载大量的数据 因此将大部分数据