物聯(lián)網(wǎng)概論第三章 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)

1、物聯(lián)網(wǎng)概論物聯(lián)網(wǎng)概論第三章第三章 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 2 目目 錄錄3.1 傳感器技術(shù)傳感器技術(shù) 3.2 mems技術(shù)技術(shù) 3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 3.4 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 3.5 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)自動(dòng)識(shí)別技術(shù) 3.6 條形碼技術(shù)條形碼技術(shù) 3.7 定位技術(shù)定位技術(shù) 33.1傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器和人們的日常生活密切相關(guān)傳感器具有的社會(huì)意義傳感器具有的社會(huì)意義傳感器在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占據(jù)重要地位43.1傳感器技術(shù)傳感器技術(shù) 盡管21世紀(jì)的人們并沒有實(shí)現(xiàn)科幻小說中的某些預(yù)言。然而更為奇妙的場(chǎng)景很快便會(huì)成為現(xiàn)實(shí)：只需一臺(tái)電腦，一切盡在掌控之中。你可以一邊從個(gè)人pc中調(diào)控欣

2、賞在平面電視上播放的影片，一邊控制烤箱的溫度，等待享受美味的下午茶，同時(shí)密切地監(jiān)控與了解一切需要關(guān)注的信息：工作室里機(jī)器的運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)室里研究的進(jìn)度，家中飲用水的成分和空氣中或許可能出現(xiàn)有毒物質(zhì)的示警，酒窖里不同位置的溫度與濕度，私家公路的燈光調(diào)控，各類儀表的數(shù)據(jù)變更不會(huì)再有過火而敗味的美食，更不會(huì)有小鬼當(dāng)家中入室的匪徒，火災(zāi)和毒氣泄漏都將最大程度地被防止，博物館的館長則不再擔(dān)驚受怕地憂慮古董名畫的命運(yùn)。 53.1傳感器技術(shù)傳感器技術(shù) 傳感器的定義傳感器的定義傳感器的組成傳感器的組成 傳感器的分類傳感器的分類 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用 63.1.1傳感器的定義傳感器的定義 傳感器（傳感器（sen

3、sorsensor）的定義：）的定義：能感知外界信息并能按一定規(guī)能感知外界信息并能按一定規(guī)律將這些信息轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的裝置。律將這些信息轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的裝置。傳感器的組成：傳感器的組成：由敏感元器件（感知元件）和轉(zhuǎn)換器件兩由敏感元器件（感知元件）和轉(zhuǎn)換器件兩部分組成。部分組成。半導(dǎo)體敏感元器件可以直接輸出電半導(dǎo)體敏感元器件可以直接輸出電信號(hào)，本身就構(gòu)成傳感器！信號(hào)，本身就構(gòu)成傳感器！73.1.1傳感器的定義傳感器的定義物理類：基于力、熱、光、電、磁和聲等物理類：基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)物理效應(yīng)?；瘜W(xué)類：基于化學(xué)類：基于化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的原理。的原理。生物類生物類：基于基于酶酶、抗體

4、和激素等分子識(shí)別功能。、抗體和激素等分子識(shí)別功能。敏感元器件品種敏感元器件品種83.1.1傳感器的定義傳感器的定義 索諾馬溪谷，氣溫急劇上升。但這家位于吉克莊園的索諾馬溪谷，氣溫急劇上升。但這家位于吉克莊園的葡萄酒商正在通過每棵葡萄樹上的小型無線葡萄酒商正在通過每棵葡萄樹上的小型無線zigbeezigbee傳感器傳感器密切地監(jiān)控自己的田地。這些一枚硬幣大小的機(jī)器可以跟密切地監(jiān)控自己的田地。這些一枚硬幣大小的機(jī)器可以跟蹤土壤的溫度和營養(yǎng)成分等數(shù)據(jù)。它們利用衛(wèi)星無線發(fā)射蹤土壤的溫度和營養(yǎng)成分等數(shù)據(jù)。它們利用衛(wèi)星無線發(fā)射機(jī)相連接。機(jī)相連接。 商業(yè)周刊商業(yè)周刊93.1.1傳感器的定義傳感器的定義 光化

5、學(xué)傳感器是近年發(fā)展起來的一種新型微量和痕量分析技術(shù)，光化學(xué)傳感器是近年發(fā)展起來的一種新型微量和痕量分析技術(shù)，它是把特定的化學(xué)物質(zhì)的種類和濃度變成電信號(hào)來表示的功能元件。它是把特定的化學(xué)物質(zhì)的種類和濃度變成電信號(hào)來表示的功能元件。主要是利用光敏感材料與被測(cè)物質(zhì)中的分子、主要是利用光敏感材料與被測(cè)物質(zhì)中的分子、 離子或生物物質(zhì)相互離子或生物物質(zhì)相互接觸時(shí)直接或間接地引起電極電勢(shì)等電信號(hào)的變化接觸時(shí)直接或間接地引起電極電勢(shì)等電信號(hào)的變化 , ,使得很少的化學(xué)使得很少的化學(xué)物質(zhì)加入體系后物質(zhì)加入體系后 , ,會(huì)有放大了許多倍的信號(hào)被檢出會(huì)有放大了許多倍的信號(hào)被檢出 , ,借此可以獲得某借此可以獲得某種

6、化學(xué)物質(zhì)的濃度。目前種化學(xué)物質(zhì)的濃度。目前 , ,化學(xué)傳感器的研究受到了廣泛的關(guān)注化學(xué)傳感器的研究受到了廣泛的關(guān)注 , ,由由于其具有靈敏度非常高于其具有靈敏度非常高 , ,選擇性好選擇性好 , ,攜帶方便攜帶方便 , ,易微型化易微型化 , ,能用于現(xiàn)能用于現(xiàn)場(chǎng)分析和監(jiān)控等特點(diǎn)場(chǎng)分析和監(jiān)控等特點(diǎn) , ,因此在礦山開發(fā)、因此在礦山開發(fā)、 石油化工、石油化工、 生物醫(yī)學(xué)及日生物醫(yī)學(xué)及日常生活中越來越多的被用來作為易燃常生活中越來越多的被用來作為易燃 , ,易爆易爆 , ,有毒有毒 , ,有害氣體的檢測(cè)有害氣體的檢測(cè)預(yù)報(bào)和自動(dòng)控制裝置預(yù)報(bào)和自動(dòng)控制裝置 , ,或用來測(cè)定多種含量極低的物質(zhì)或用來測(cè)定

7、多種含量極低的物質(zhì) , ,甚至可以測(cè)甚至可以測(cè)量細(xì)胞中的離子濃度。醫(yī)學(xué)上采用化學(xué)傳感器作病情診斷及治療過程量細(xì)胞中的離子濃度。醫(yī)學(xué)上采用化學(xué)傳感器作病情診斷及治療過程的自動(dòng)控制。的自動(dòng)控制。103.1.1傳感器的定義傳感器的定義 日本制成多功能生物傳感器，它能測(cè)定血液和尿中的各種物日本制成多功能生物傳感器，它能測(cè)定血液和尿中的各種物質(zhì)，如糖、蛋白質(zhì)和膽固醇等。英國科學(xué)家研制一種如同一支鋼筆質(zhì)，如糖、蛋白質(zhì)和膽固醇等。英國科學(xué)家研制一種如同一支鋼筆大小的酶傳感器。它可在瞬間測(cè)出汽車駕駛員血液中的酒精含量，大小的酶傳感器。它可在瞬間測(cè)出汽車駕駛員血液中的酒精含量，從而大大方便了警察的執(zhí)法。日本九州

8、大學(xué)的科研人員研制出比人從而大大方便了警察的執(zhí)法。日本九州大學(xué)的科研人員研制出比人的舌頭還要靈敏的舌頭還要靈敏1010倍的味覺傳感器。利用傳感器產(chǎn)生不同的電位差，倍的味覺傳感器。利用傳感器產(chǎn)生不同的電位差，從電位差的變化可了解產(chǎn)生味道的濃度。從電位差的變化可了解產(chǎn)生味道的濃度。113.1.2 傳感器的組成傳感器的組成傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路和輔助電源等組成傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路和輔助電源等組成123.1.2 傳感器的組成傳感器的組成敏感元件：直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出就是它的輸入，把輸入轉(zhuǎn)換成電

9、路參量?；巨D(zhuǎn)換電路：上述電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路（簡稱轉(zhuǎn)換電路），便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。133.1.2 傳感器的分類傳感器的分類 物理傳感器：物理傳感器：應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)?；瘜W(xué)傳感器：化學(xué)傳感器：包括那些以化學(xué)吸附、電包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)

10、。號(hào)。 根據(jù)傳感根據(jù)傳感器的工具器的工具原理劃分原理劃分143.1.3 傳感器的分類傳感器的分類 根據(jù)傳感根據(jù)傳感器的用途器的用途劃分劃分壓敏和力敏傳感器、位置傳感器、液面壓敏和力敏傳感器、位置傳感器、液面?zhèn)鞲衅?、能耗傳感器、速度傳感器、加傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、輻射傳感器、熱敏傳感器速度傳感器、輻射傳感器、熱敏傳感器等。等?根據(jù)傳感根據(jù)傳感器的原理器的原理劃分劃分振動(dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、振動(dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等。器等。153.1.3 傳感器的分類傳感器的分類 根據(jù)輸出根據(jù)輸

11、出的信號(hào)的信號(hào)膺數(shù)字傳感器膺數(shù)字傳感器: :將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出（包括直頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出（包括直接或間接轉(zhuǎn)換）。接或間接轉(zhuǎn)換）。模擬傳感器模擬傳感器: :將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。模擬電信號(hào)。開關(guān)傳感器開關(guān)傳感器: :當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。 數(shù)字傳感器數(shù)字傳感器: :將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)。數(shù)字輸出信號(hào)。163.1.

12、4 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)上的應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)上的應(yīng)用 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，要用各種傳現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)，使設(shè)備工作在感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)，使設(shè)備工作在最佳或正常狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量要求。最佳或正常狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量要求。 鋼鐵企業(yè)應(yīng)用各種傳感器和通信網(wǎng)絡(luò)，在生產(chǎn)過程中鋼鐵企業(yè)應(yīng)用各種傳感器和通信網(wǎng)絡(luò)，在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)加工產(chǎn)品的寬度、厚度、溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而提實(shí)現(xiàn)對(duì)加工產(chǎn)品的寬度、厚度、溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化了生產(chǎn)流程。高了產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化了生產(chǎn)流程。 173.1

13、.4 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用在家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用在家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用 如全自動(dòng)洗衣機(jī)、電飯煲和微波爐等都離不開傳感器。如全自動(dòng)洗衣機(jī)、電飯煲和微波爐等都離不開傳感器。醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，電子脈博儀、體溫計(jì)、醫(yī)用呼吸機(jī)、超聲醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，電子脈博儀、體溫計(jì)、醫(yī)用呼吸機(jī)、超聲波診斷儀、斷層掃描（波診斷儀、斷層掃描（ctct）及核磁共振診斷設(shè)備等，都大）及核磁共振診斷設(shè)備等，都大量地使用了各種各樣的傳感技術(shù)。量地使用了各種各樣的傳感技術(shù)。 溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化家用電器中，它是利用熱敏

14、電阻的阻值隨溫度變化而變化的特性工作的的特性工作的. . 183.1.4 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用在軍事國防領(lǐng)域的應(yīng)用在軍事國防領(lǐng)域的應(yīng)用 在軍事國防領(lǐng)域，各種偵測(cè)設(shè)備，紅外夜視探測(cè)，雷在軍事國防領(lǐng)域，各種偵測(cè)設(shè)備，紅外夜視探測(cè)，雷達(dá)跟蹤、武器精確制導(dǎo)等，沒有傳感器是難以實(shí)現(xiàn)的。達(dá)跟蹤、武器精確制導(dǎo)等，沒有傳感器是難以實(shí)現(xiàn)的。 目前每架軍用飛機(jī)需目前每架軍用飛機(jī)需 20 20 多種力學(xué)量的傳感器，對(duì)操多種力學(xué)量的傳感器，對(duì)操縱桿拉力、起落著陸沖擊力、發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力、救生裝置縱桿拉力、起落著陸沖擊力、發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力、救生裝置彈射力、進(jìn)氣管壓力場(chǎng)分布及動(dòng)態(tài)中各種壓力、振動(dòng)、加彈射力、進(jìn)氣管壓力場(chǎng)分

15、布及動(dòng)態(tài)中各種壓力、振動(dòng)、加速度、角加速度、位移等參量的測(cè)量，還要對(duì)過載和燃油速度、角加速度、位移等參量的測(cè)量，還要對(duì)過載和燃油密度及飛行員呼吸的流量等參數(shù)的測(cè)量，檢測(cè)機(jī)艙內(nèi)含氧密度及飛行員呼吸的流量等參數(shù)的測(cè)量，檢測(cè)機(jī)艙內(nèi)含氧量、艙內(nèi)煙霧報(bào)警、機(jī)載火控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、隱型用傳感器量、艙內(nèi)煙霧報(bào)警、機(jī)載火控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、隱型用傳感器等。等。 193.1.4 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用在航天領(lǐng)域的應(yīng)用在航天領(lǐng)域的應(yīng)用 在航空航天領(lǐng)域，空中管制、導(dǎo)航、飛機(jī)的飛行管理在航空航天領(lǐng)域，空中管制、導(dǎo)航、飛機(jī)的飛行管理和自動(dòng)駕駛著陸系統(tǒng)等，都需要大量的傳感器。人造衛(wèi)星和自動(dòng)駕駛著陸系統(tǒng)等，都需要大量的傳感器。人造

16、衛(wèi)星的遙感遙測(cè)等都與傳感器緊密相關(guān)。的遙感遙測(cè)等都與傳感器緊密相關(guān)。 “阿波羅阿波羅10”的運(yùn)載火箭部分，檢測(cè)加速度、聲學(xué)、的運(yùn)載火箭部分，檢測(cè)加速度、聲學(xué)、溫度、壓力、振動(dòng)、流量、應(yīng)變等參數(shù)的傳感器共有溫度、壓力、振動(dòng)、流量、應(yīng)變等參數(shù)的傳感器共有2077個(gè)，宇宙飛船部分共有各種傳感器個(gè)，宇宙飛船部分共有各種傳感器1218個(gè)。個(gè)。203.2 mems技術(shù)技術(shù) l memsmems的基本概念的基本概念 l memsmems技術(shù)的特點(diǎn)技術(shù)的特點(diǎn)l memsmems技術(shù)的起源技術(shù)的起源l memsmems的制造工藝的制造工藝 l memsmems的加工材料的加工材料l memsmems的分類與應(yīng)用

17、的分類與應(yīng)用 l memsmems的發(fā)展前景的發(fā)展前景 213.2.1 mems的基本概念的基本概念memsmemsmicro electromechanical micro electromechanical systemsystem，微機(jī)電系統(tǒng)，微機(jī)電系統(tǒng)memsmems是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。223.2.1 mems的基本概念的基本概念這種微電子機(jī)械系統(tǒng)不僅能采集、處理與發(fā)送信息或指令，這種微電子機(jī)械系統(tǒng)不僅能采集、處理與發(fā)送信息或指

18、令，還能按照所獲取的信息自主地或根據(jù)外部的指令采取行還能按照所獲取的信息自主地或根據(jù)外部的指令采取行動(dòng)動(dòng) 。233.2.2 mems的基本概念的基本概念微型化微型化 memsmems的基本特點(diǎn)的基本特點(diǎn)低能耗、靈敏度和工作效率高低能耗、靈敏度和工作效率高 以硅為主要原料以硅為主要原料 可批量生產(chǎn)可批量生產(chǎn) 集成化集成化 學(xué)科上的交叉學(xué)科上的交叉 應(yīng)用上的高度與廣泛應(yīng)用上的高度與廣泛 243.2.3 mems的起源的起源半導(dǎo)體傳感器半導(dǎo)體傳感器微型傳感器微型傳感器微機(jī)械加工技術(shù)微機(jī)械加工技術(shù)微執(zhí)行器微執(zhí)行器253.2.4mems的制造工藝的制造工藝微米/納米技術(shù)包括了從亞毫米到亞微米范圍內(nèi)的材料

19、工藝和裝置的加工制造和綜合集成。微米制造技術(shù)包括對(duì)微米材料的加工和制造。它的制造工藝包括光刻、刻蝕、淀積外延生長、擴(kuò)散、離子注入、測(cè)試、監(jiān)測(cè)與封裝。納米制造技術(shù)和工藝除了包括微米制造的一些技術(shù) （如離子束光刻等與工藝外，還包括為了利用材料的本質(zhì)特性而對(duì)材料進(jìn)行分子和原子量級(jí)的加工與排列技術(shù)和工藝等。263.2.5 mems的加工材料的加工材料mems技術(shù)采用的材料一般可分為襯底材料和附加材料兩類。目前微機(jī)械加工采用的襯底材料以硅為主。襯底材料則可以是其他非半導(dǎo)體材料，包括金屬、玻璃、石英、其他晶態(tài)絕緣體、陶瓷、塑料、高聚物以及其他有機(jī)和無機(jī)材料。273.2.6 mems器件的分類與應(yīng)用器件的分

20、類與應(yīng)用力學(xué)換能器熱學(xué)換能器光學(xué)換能器電磁學(xué)換能器化學(xué)與生物傳感器及微流體器件28力學(xué)換能器力學(xué)換能器分為：力學(xué)傳感器、力學(xué)執(zhí)行器和機(jī)械電路元件3種。力學(xué)傳感器：1速度2壓力3應(yīng)變4聲音5觸覺 29力學(xué)換能器力學(xué)換能器力學(xué)執(zhí)行器：根據(jù)實(shí)際采用的原理，力學(xué)執(zhí)行器可分為靜電式、熱學(xué)式和壓電式30力學(xué)換能器力學(xué)換能器機(jī)械電路元件：包括采用微機(jī)械加工的方法制作的諧振器、通用繼電器和射頻開關(guān)等。31光學(xué)換能器光學(xué)換能器光學(xué)換能器可分為傳感器和執(zhí)行器兩類。傳感器的種類很多主要是采用微機(jī)械加工技術(shù)制作的半導(dǎo)體光學(xué)傳感器和傳感器陣列（如ccd 器件-charge-coupled device，電荷耦合元件?？?/p>

21、稱ccd圖像傳感器，是一種半導(dǎo)體器件，能把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。ccd上植入微光敏物質(zhì)稱作像素（pixel）。一塊ccd上包含的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫面分辨率也就越高。ccd的作用如膠片，但它是把圖像像素轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)）。具體采用的效應(yīng)有光電效應(yīng)、光伏效應(yīng)、光倒效應(yīng)和熱電效應(yīng)等。 光學(xué)執(zhí)行器光學(xué)執(zhí)行器-早期是微型發(fā)光器及其陣早期是微型發(fā)光器及其陣列（包括列（包括ledled、激光、激光ledled、等離子光源、等離子光源、熒光光源）和液晶顯示陣列。熒光光源）和液晶顯示陣列。33熱學(xué)換能器熱學(xué)換能器熱學(xué)換能器也分為傳感器和執(zhí)行器。傳感器主要有熱電阻、熱電偶原理和pn結(jié)效應(yīng)制作的多種微型溫度傳感

22、器、微型露點(diǎn)傳感器、微型熱量計(jì)等。執(zhí)行器有制冷器和peltier效應(yīng)（兩種不同的金屬構(gòu)成閉合回路，當(dāng)回路中存在直流電流時(shí)，兩個(gè)接頭之間將產(chǎn)生溫差。這就是peltier效應(yīng)），是法國科學(xué)家珀?duì)柼?834年發(fā)現(xiàn)的）熱泵等。 34電磁學(xué)換能器電磁學(xué)換能器（1）磁傳感器：包括霍爾效應(yīng)傳感器、磁敏電阻式傳感器、真空電子式磁傳感、磁通門式磁力計(jì)、隧道式磁力計(jì)和超導(dǎo)量子干涉磁力計(jì)等。（2）電磁執(zhí)行器：目前已有采用磁致伸縮原理和傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理制作的執(zhí)行器。為了能在微結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生磁場(chǎng)，可采用制作永磁薄膜和微型線圈的辦法。35化學(xué)與生物傳感器及微流體器件化學(xué)與生物傳感器及微流體器件化學(xué)和生物傳感器主要用在醫(yī)學(xué)診

23、斷、植入式檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和食品工藝檢測(cè)等方面，基本還處在研究階段。除了與宏觀化學(xué)和生物傳感器對(duì)應(yīng)的微觀器件外，這類傳感器還包括基因芯片及各種可與生物神經(jīng)系統(tǒng)接口的微電極陣列等。36微流體器件微流體器件（1）流體傳感器 包括檢測(cè)流量、流速、密度和粘滯性等物理量的傳感器。 （2） 閥 微型閥根據(jù)有無動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為有源和無源兩類。有源閥的開關(guān)動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)可采用熱膨脹、氣動(dòng)、壓電靜電和電磁等原理。 （3） 泵 微流體泵可實(shí)現(xiàn)的功能有輸送反應(yīng)物或懸浮顆粒、產(chǎn)生壓力差、使冷卻水循環(huán)、產(chǎn)生推進(jìn)力等。（4） 流體通道 流體通道是微流體系統(tǒng)的基本構(gòu)件， 可以采用包括硅在內(nèi)的多種材料，采用的方法是體或表面微機(jī)

24、械加工技術(shù)。（5） 集成的化學(xué)分析系統(tǒng) 這類實(shí)例包括氣體和液體的色彩分析系統(tǒng)、細(xì)胞融合裝置以及dna放大分析系統(tǒng)等。373.2.7 mems發(fā)展前景發(fā)展前景 與應(yīng)用領(lǐng)域與應(yīng)用領(lǐng)域 mems mems技術(shù)也正發(fā)展成為一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，多數(shù)工業(yè)觀技術(shù)也正發(fā)展成為一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，多數(shù)工業(yè)觀察家預(yù)測(cè)，未來察家預(yù)測(cè)，未來5 5年年memsmems器件的銷售額將呈迅速增長之勢(shì)，器件的銷售額將呈迅速增長之勢(shì)，年平均增長率約為年平均增長率約為18%18%，因此對(duì)機(jī)械電子工程、精密機(jī)械及，因此對(duì)機(jī)械電子工程、精密機(jī)械及儀器、半導(dǎo)體物理等學(xué)科的發(fā)展提供了極好的機(jī)遇和嚴(yán)峻儀器、半導(dǎo)體物理等學(xué)科的發(fā)展提供了極好的機(jī)遇和

25、嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。的挑戰(zhàn)。38mems的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域（1）航空航天在飛機(jī)和載人航天器上應(yīng)用的各種傳感器數(shù)量很大，若采用微型集成傳感器，體積、質(zhì)量、耗電功率將減少很多，對(duì)航天器來說，儀表系統(tǒng)的體積質(zhì)量減少后，運(yùn)載效益將非?？捎^。mems技術(shù)首先將促進(jìn)航天器內(nèi)傳感器的微型化，使之節(jié)能、降低成本和大幅度提高系統(tǒng)可靠性。微型衛(wèi)星和小衛(wèi)星就是這一領(lǐng)域的成果。39mems的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域（2）醫(yī)藥衛(wèi)生應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的微機(jī)電系統(tǒng), 通常稱為生物微機(jī)電系統(tǒng)（biomems）。傳統(tǒng)上把在數(shù)平方厘米大小的硅片等材料上加工出的應(yīng)用于生化分析的生物微機(jī)電系統(tǒng)稱為生物芯片（biochip）以生物芯片為核心的微全

26、分析系統(tǒng)（micro total analysis systems ，mtas）是微機(jī)電系統(tǒng)當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。由于具有效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，所以生物芯片的研究和開發(fā)將對(duì)生物和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究、疾病診斷與治療、農(nóng)業(yè)育種、新藥開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、司法鑒定等產(chǎn)生重大影響。40mems的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域（3）光學(xué)器件微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)利用制作硅芯片的微細(xì)加工工藝，可以實(shí)現(xiàn)超小型精密立體微結(jié)構(gòu)和把許多微結(jié)構(gòu)組合成系統(tǒng)。因此，微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)在制作光學(xué)器件中大有用武之地。如光開關(guān)和光交換器、光存儲(chǔ)等。41mems的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域（4）微能源對(duì)于微機(jī)電或包含微機(jī)電的器件，常規(guī)能源用一般的方法很難高效地完成供能任務(wù)

27、。因此，微能源也成為了微機(jī)電技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)非常重要的領(lǐng)域。目前正在研制的微能源種類很豐富，主要有微型內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，微燃料電池、微蓄電池等。42mems的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域（5）微機(jī)器人微機(jī)器人是微系統(tǒng)最典型的應(yīng)用。在許多特殊場(chǎng)合，在人難以接近或不能接近的空間中，微機(jī)器人完成人的工作，如狹小空間中的機(jī)器人、電纜維修機(jī)器人等。433.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域 443.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（wireless sensor networks，wsn）是信息科學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)全新的發(fā)展方向，也是新興學(xué)科與傳統(tǒng)學(xué)科進(jìn)行

28、領(lǐng)域間交叉的結(jié)果。 453.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述三個(gè)階段智能傳感器 無線智能傳感器 無線傳感器網(wǎng) 46無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述智能傳感器將計(jì)算能力嵌入到傳感器中，使得傳感器節(jié)點(diǎn)不僅具有數(shù)據(jù)采集能力，而且具有信息處理能力。無線智能傳感器在智能傳感器的基礎(chǔ)上增加了無線通信能力，大大延長了傳感器的感知觸角，降低了傳感器的工程實(shí)施成本。47無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到無線智能傳感器中，使得傳感器不再是單個(gè)的感知單元，而是能夠交換信息、協(xié)調(diào)控制的有機(jī)體，實(shí)現(xiàn)物與物的互聯(lián)，把感知觸角深入世界各個(gè)角落，成為下一代互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。

29、 48無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展背景無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展背景 1996年，美國ucla大學(xué)的william j kaiser教授向darpa提交的“低能耗無線集成微型傳感器”揭開了現(xiàn)代wsn網(wǎng)絡(luò)的序幕。在其后的10余年里，wsn網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到學(xué)術(shù)界、工業(yè)界、政府的廣泛關(guān)注，成為在國防軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)、健康護(hù)理、智能家居、建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)控、復(fù)雜機(jī)械監(jiān)控、城市交通、空間探索、大型車間和倉庫管理以及機(jī)場(chǎng)、大型工業(yè)園區(qū)的安全監(jiān)測(cè)等眾多領(lǐng)域中最有競爭力的應(yīng)用技術(shù)之一。 493.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 無線傳感網(wǎng)由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)、具有無線通信與計(jì)算能力的大量的廉價(jià)微型傳感

30、器節(jié)點(diǎn)組成，通過自組織方式構(gòu)成能夠根據(jù)環(huán)境完成指定任務(wù)的分布式、智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無線傳感網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)間一般采用多跳（multi-hop）方式進(jìn)行通信。傳感網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)協(xié)作監(jiān)控不同位置的物理或者環(huán)境狀況（如溫度、濕度、聲音、壓力或污染物等）。503.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線傳感網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖無線傳感網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖傳感網(wǎng)通過一組傳感器以特定方式構(gòu)成有線或者無線網(wǎng)絡(luò)，使各節(jié)點(diǎn)能協(xié)作傳感網(wǎng)通過一組傳感器以特定方式構(gòu)成有線或者無線網(wǎng)絡(luò)，使各節(jié)點(diǎn)能協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)地理區(qū)域中的感知對(duì)象信息，并發(fā)布給地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)地理區(qū)域中的感知對(duì)象信息，并發(fā)

31、布給觀察者。觀察者。513.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)傳感網(wǎng)的構(gòu)建必須具備三個(gè)基本要素：感知對(duì)象：需要被感知的任何事物或者環(huán)境參數(shù)。感知節(jié)點(diǎn)：既有感知功能，也有路由選擇功能，用于檢測(cè)周圍事件的發(fā)生或者環(huán)境參數(shù)。匯聚節(jié)點(diǎn)：即sink，從傳感器節(jié)點(diǎn)采集并處理最終的檢測(cè)數(shù)據(jù)。傳感網(wǎng)可在獨(dú)立的環(huán)境下運(yùn)行，也可以通過網(wǎng)關(guān)連接到網(wǎng)絡(luò)，通過自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知的信息傳送到用戶終端。523.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元結(jié)構(gòu)示意533.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的組成和

32、功能，包括6個(gè)單元：感知單元：由傳感器和a/d轉(zhuǎn)換模塊組成。用于感知、獲取外界信息，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。處理單元：由微處理器、存儲(chǔ)器、嵌入式操作系統(tǒng)等構(gòu)成。負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)各部分的工作，如對(duì)感知單元獲取的信息進(jìn)行必要的處理、保存，控制感知單元和電源的工作模式等。通信單元：由無線收發(fā)器構(gòu)成，負(fù)責(zé)與其他傳感器或者收發(fā)器進(jìn)行通信。電源部分：為傳感器工作提供必要的能源。定位系統(tǒng)：用于觀察者對(duì)傳感器的位置進(jìn)行跟蹤。移動(dòng)系統(tǒng)：用于在執(zhí)行特定任務(wù)時(shí)，移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)。543.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 傳感器節(jié)點(diǎn)在無線傳感網(wǎng)中可作為數(shù)據(jù)采集者、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站或者簇頭節(jié)點(diǎn)。作為數(shù)據(jù)采集者

33、作為數(shù)據(jù)采集者，數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)收集周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，通過通信路由協(xié)議直接或者間接將數(shù)據(jù)傳遞給遠(yuǎn)方基站或者sink節(jié)點(diǎn)；作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，節(jié)點(diǎn)除了完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)以外，還要接收鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，將其發(fā)送給距離基站更近的鄰居節(jié)點(diǎn)或者直接發(fā)送到基站或者sink節(jié)點(diǎn)；作為簇頭節(jié)點(diǎn)，作為簇頭節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)收集該簇內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)融合后，發(fā)送到基站或者sink節(jié)點(diǎn)。553.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和部署無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和部署無線傳感網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有三種：星狀網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)和混合網(wǎng)。56星狀網(wǎng)星狀網(wǎng)星狀網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是單跳（星狀網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是單跳（single-hop）。如傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)中，）

34、。如傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)中，所有終所有終端節(jié)點(diǎn)直接與基站進(jìn)行雙向通信，而端節(jié)點(diǎn)直接與基站進(jìn)行雙向通信，而彼此之間不進(jìn)行連接。彼此之間不進(jìn)行連接。基站節(jié)點(diǎn)可以基站節(jié)點(diǎn)可以是一臺(tái)是一臺(tái)pc、專用控制設(shè)備或其他與數(shù)、專用控制設(shè)備或其他與數(shù)據(jù)處理設(shè)備通信的網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)絡(luò)中各終據(jù)處理設(shè)備通信的網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)絡(luò)中各終端節(jié)點(diǎn)也可按應(yīng)用需求而各不相同。端節(jié)點(diǎn)也可按應(yīng)用需求而各不相同。這種結(jié)構(gòu)對(duì)這種結(jié)構(gòu)對(duì)傳感網(wǎng)并不合適傳感網(wǎng)并不合適，因?yàn)閭鳎驗(yàn)閭鞲衅髯陨砟芰坑邢蓿绻總€(gè)節(jié)點(diǎn)都感器自身能量有限，如果每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要保證數(shù)據(jù)的正確接收，則傳感器節(jié)要保證數(shù)據(jù)的正確接收，則傳感器節(jié)點(diǎn)需要以較大功率發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，點(diǎn)需要以較大功率發(fā)送數(shù)據(jù)

35、。此外，當(dāng)節(jié)點(diǎn)之間距離較近時(shí)，會(huì)監(jiān)測(cè)到相當(dāng)節(jié)點(diǎn)之間距離較近時(shí)，會(huì)監(jiān)測(cè)到相似或者相同的信息，這些不必要的冗似或者相同的信息，這些不必要的冗余會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載。余會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載。57混合網(wǎng)混合網(wǎng)混合網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)力求兼具星狀網(wǎng)的簡潔、易控以及網(wǎng)狀網(wǎng)的多跳和自愈的優(yōu)點(diǎn)，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的建立、維護(hù)以及更新更簡單、高效。其中，分層式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)屬于混合網(wǎng)中較典型的一種，尤其適合節(jié)點(diǎn)眾多的無線傳感網(wǎng)的應(yīng)用。分層網(wǎng)中，整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)形成分層結(jié)構(gòu)，傳感器節(jié)點(diǎn)通過基站指定或者自組織的方法形成各個(gè)獨(dú)立的簇（cluster），每個(gè)簇選出相應(yīng)的簇首（cluster head），由簇首負(fù)責(zé)簇內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的控制，并對(duì)簇內(nèi)所收集的信

36、息進(jìn)行整合、處理，隨后發(fā)送給基站。分層式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)既通過簇內(nèi)控制，減少了節(jié)點(diǎn)與基站間遠(yuǎn)距離的信令交互，降低了網(wǎng)絡(luò)建立的復(fù)雜度，減少了網(wǎng)絡(luò)路由和數(shù)據(jù)處理的開銷，同時(shí)又可通過數(shù)據(jù)融合降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，而多跳也減少了網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。58網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是多跳的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都可直接通信。通過一定的算法，網(wǎng)絡(luò)選擇一條或者多條路由進(jìn)行多跳數(shù)據(jù)傳輸。由于每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都有多條路徑可達(dá)基站節(jié)點(diǎn)，故其故障修復(fù)能力較強(qiáng)。系統(tǒng)以多跳代替了單跳傳輸，減少了每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)所需要的功率。然而由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，分布隨機(jī)、且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化復(fù)雜，因此在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行多跳路由查找以及路由維護(hù)和

37、修復(fù)很困難。同時(shí)，傳感器節(jié)點(diǎn)必須時(shí)刻保持“監(jiān)聽”狀態(tài)，相應(yīng)增加了網(wǎng)絡(luò)能耗，減少了網(wǎng)絡(luò)壽命。59無線傳器網(wǎng)絡(luò)的部署無線傳器網(wǎng)絡(luò)的部署 在傳感網(wǎng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)可通過飛機(jī)播撒、人工安裝等方式部署在感知對(duì)象內(nèi)部、附近或周邊等。這些節(jié)點(diǎn)通過自組織或設(shè)定方式組網(wǎng)，以協(xié)作方式感知、采集和處理覆蓋區(qū)域中特定的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息在任意地點(diǎn)、任意時(shí)間的采集、處理和分析，并以多跳中繼的方式將數(shù)據(jù)傳回匯聚節(jié)點(diǎn)sink。傳感網(wǎng)的部署過程傳感網(wǎng)的部署過程603.3.4 無線傳感網(wǎng)協(xié)議無線傳感網(wǎng)協(xié)議傳輸層協(xié)議傳輸層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層mac協(xié)議物理層613.3.4 無線傳感網(wǎng)協(xié)議無線傳感網(wǎng)協(xié)議物理層通信協(xié)議主要解決傳

38、輸介質(zhì)選擇、傳輸頻段選擇、無線電收發(fā)器的設(shè)計(jì)、調(diào)制方式等問題。由于無線傳感器節(jié)點(diǎn)的能量有限，物理層（包括其他層）的一個(gè)核心設(shè)計(jì)原則就是節(jié)能。傳感網(wǎng)使用的傳輸介質(zhì)主要包括無線電、紅外線、光波等，其中無線電是目前最主要的傳輸介質(zhì)。使用這種介質(zhì)需要解決頻段選擇、調(diào)制方式的選擇等問題。623.3.4 無線傳感網(wǎng)協(xié)議無線傳感網(wǎng)協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層的研究主要集中在mac協(xié)議。傳感網(wǎng)的mac協(xié)議旨在為資源（特別是能量）受限的大量傳感器節(jié)點(diǎn)建立具有自組織能力的多跳通信鏈路，實(shí)現(xiàn)公平優(yōu)先的通信資源共享，處理數(shù)據(jù)包之間的碰撞，重點(diǎn)是如何節(jié)約能源。633.3.4 無線傳感網(wǎng)協(xié)議無線傳感網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議主要包括基于聚簇

39、的路由協(xié)議、基于地理位置的路由協(xié)議、能量感知路由協(xié)議、以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議等。（1）基于聚簇的路由協(xié)議- 根據(jù)規(guī)則把所有節(jié)點(diǎn)集分為多個(gè)子集，各集為一個(gè)簇，有簇頭，負(fù)責(zé)全局路由，其他節(jié)點(diǎn)通過簇頭接受或發(fā)送數(shù)據(jù)。（2）基于地理位置的路由協(xié)議-假定各節(jié)點(diǎn)都知道自己的地理位置以及目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的地理位置。（3）以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議 - 節(jié)點(diǎn)不具有全局唯一地址，而是觀測(cè)數(shù)據(jù)的屬性。sink用洪泛方式將興趣消息（監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)）傳播到整個(gè)或部分區(qū)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。傳播中，協(xié)議在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上建立反向的從數(shù)據(jù)源到sink的傳輸路徑，再把數(shù)據(jù)沿己確定的路徑向sink傳送。該類協(xié)議的能量和時(shí)間開銷大。（4）能量感知路由協(xié)議 - 源

40、節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)間建立多條通信路徑，各路徑具有一個(gè)與節(jié)點(diǎn)剩余能量相關(guān)的選擇概率，當(dāng)源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，協(xié)議根據(jù)路徑的選擇概率選擇一條路徑傳輸。 在設(shè)計(jì)路由協(xié)議時(shí)要考慮節(jié)能與通信服務(wù)質(zhì)量的平衡、如何支持拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)頻繁改變、如何面向應(yīng)用設(shè)計(jì)路由協(xié)議、安全路由協(xié)議等問題。643.3.4 無線傳感網(wǎng)協(xié)議無線傳感網(wǎng)協(xié)議傳輸層協(xié)議傳感網(wǎng)的傳輸層與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸層擔(dān)負(fù)的任務(wù)大致相同，負(fù)責(zé)端到端的傳輸控制。傳感網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)相連時(shí)，傳輸層協(xié)議尤其重要。因傳感網(wǎng)的能量受限性、節(jié)點(diǎn)命名機(jī)制、以數(shù)據(jù)為中心等特征，使其傳輸控制很困難，傳感網(wǎng)的傳輸層需要特殊的技術(shù)和方法。653.3.53.3.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

41、的應(yīng)用領(lǐng)域無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可使用眾多類型的傳感器，可探測(cè)包括地震、電磁、溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)度、壓力、土壤成分、移動(dòng)物體的大小、速度和方向等周邊環(huán)境中多種多樣的現(xiàn)象。基于mems的微傳感技術(shù)和無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)賦予了廣闊的應(yīng)用前景。663.3.53.3.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域環(huán)境的監(jiān)測(cè)和保護(hù) 醫(yī)療護(hù)理軍事領(lǐng)域 生產(chǎn)作業(yè)67無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取平臺(tái)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種檢測(cè)對(duì)象的信息，并將這些信息發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的指定范圍內(nèi)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤，具有快速展開

42、、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)。68環(huán)境的監(jiān)測(cè)和保護(hù)環(huán)境的監(jiān)測(cè)和保護(hù) 英特爾研究實(shí)驗(yàn)室研究人員曾經(jīng)將32個(gè)小型傳感器接入互聯(lián)網(wǎng)，以讀出緬因州“大鴨島”上的氣候，用來評(píng)價(jià)一種海燕巢的條件。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)還可以跟蹤候鳥和昆蟲的遷移，研究環(huán)境變化對(duì)農(nóng)作物的影響，監(jiān)測(cè)海洋、大氣和土壤的成分等。 它也可以應(yīng)用在精致農(nóng)業(yè)中，監(jiān)測(cè)農(nóng)作物中的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等。 69醫(yī)療護(hù)理醫(yī)療護(hù)理 曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家使用無線傳感器創(chuàng)建了一個(gè)智能醫(yī)療房間，使用微塵來測(cè)量居住者的生理征兆（血壓、脈搏和呼吸）、睡覺姿勢(shì)以及每天24小時(shí)的活動(dòng)狀況。70醫(yī)療護(hù)理醫(yī)療護(hù)理英特爾公司也推出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的家庭護(hù)理技術(shù)。該技術(shù)是作為探

43、討應(yīng)對(duì)老齡化社會(huì)的技術(shù)項(xiàng)目cast（center for aging services technologies）的一個(gè)環(huán)節(jié)開發(fā)的。該系統(tǒng)通過在鞋、家具以家用電器等家具和設(shè)備中嵌入半導(dǎo)體傳感器，幫助老齡人士、阿爾茨海默病患者以及殘障人士的家庭生活。利用無線通信將各傳感器聯(lián)網(wǎng)可高效傳遞必要的信息從而方便護(hù)理。 71軍事領(lǐng)域軍事領(lǐng)域 由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有密集型、隨機(jī)分布的特點(diǎn)，非常適用于惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，包括偵察敵情、監(jiān)控兵力、裝備和物資，判斷生物化學(xué)攻擊等多方面用途。美國國防部遠(yuǎn)景計(jì)劃研究局已投資幾千萬美元，幫助大學(xué)進(jìn)行“智能灰塵”（smart dust）傳感器技術(shù)的研發(fā)。 72生產(chǎn)作業(yè)生產(chǎn)作

44、業(yè)英特爾正在對(duì)工廠中的一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，該網(wǎng)絡(luò)由40臺(tái)機(jī)器上的210個(gè)傳感器組成，這樣組成的監(jiān)控系統(tǒng)將可以大大改善工廠的運(yùn)作條件。它可以大幅降低檢查設(shè)備的成本，同時(shí)由于可以提前發(fā)現(xiàn)問題，因此將能夠縮短停機(jī)時(shí)間，提高效率，并延長設(shè)備的使用壽命。 733.4 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)涵蓋的范圍很廣，既包括允許用戶建立遠(yuǎn)距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，也包括為近距離無線連接進(jìn)行優(yōu)化的紅外線技術(shù)及射頻技術(shù)等。 743.4.1無線網(wǎng)絡(luò)的類型無線網(wǎng)絡(luò)的類型 無線廣域網(wǎng) 無線城域網(wǎng)無線局域網(wǎng) 無線個(gè)人網(wǎng) 75無線廣域網(wǎng)無線廣域網(wǎng) 無線廣域網(wǎng)（wwan）技術(shù)可使用戶通過遠(yuǎn)程公用網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)

45、絡(luò)建立無線網(wǎng)絡(luò)連接。通過無線服務(wù)提供商負(fù)責(zé)維護(hù)的若干天線基站或衛(wèi)星系統(tǒng)，這些連接可以覆蓋廣大的地理區(qū)域，例如若干城市或者國家和地區(qū)。 目前的wwan 技術(shù)被稱為第二代移動(dòng)通信技術(shù)（2g）系統(tǒng)。2g系統(tǒng)主要包括移動(dòng)通信全球系統(tǒng)（gsm）、蜂窩式數(shù)字分組數(shù)據(jù)（cdpd）和碼分多址（cdma）。現(xiàn)在正努力從 2g 網(wǎng)絡(luò)向第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3g）過渡。 76無線城域網(wǎng)無線城域網(wǎng) 無線城域網(wǎng)（wman）技術(shù)使用戶可以在城區(qū)的多個(gè)場(chǎng)所之間創(chuàng)建無線連接（如在一個(gè)城市或大學(xué)校園的多個(gè)辦公樓之間），而不必花費(fèi)高昂的費(fèi)用鋪設(shè)光纜、銅質(zhì)電纜和租用線路。 wman使用無線電波或紅外光波傳送數(shù)據(jù)。77無線局域網(wǎng)無線局

46、域網(wǎng) 無線局域網(wǎng)（wlan）技術(shù)可以使用戶在本地創(chuàng)建無線連接（例如，在公司或校園的大樓里，或在某個(gè)公共場(chǎng)所，如機(jī)場(chǎng)、賓館、酒店、候車室等）。 78無線個(gè)人網(wǎng)無線個(gè)人網(wǎng) 無線個(gè)人網(wǎng)（wpan）技術(shù)使用戶能夠?yàn)閭€(gè)人操作空間（pos）設(shè)備（如 pda、移動(dòng)電話和筆記本電腦等）創(chuàng)建臨時(shí)無線通訊。pos 指的是以個(gè)人為中心，最大距離為 10 米的一個(gè)空間范圍。 主要的 wpan 技術(shù)是藍(lán)牙“bluetooth”和紅外線。793.4.2無線網(wǎng)絡(luò)常用設(shè)備類型無線網(wǎng)絡(luò)常用設(shè)備類型 無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡 無線網(wǎng)橋無線網(wǎng)橋 無線天線無線天線 80無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡 無線網(wǎng)卡的作用類似于以太網(wǎng)中的網(wǎng)卡，作為無線局域網(wǎng)的接

47、口，實(shí)現(xiàn)與無線局域網(wǎng)的連接。 無線網(wǎng)卡根據(jù)接口類型的不同，主要分為三種類型，即pcmcia無線網(wǎng)卡、pci無線網(wǎng)卡和usb無線網(wǎng)卡。 81無線網(wǎng)橋無線網(wǎng)橋 無線網(wǎng)橋用于連接兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)段，這些獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)段通常位于不同的建筑內(nèi)，相距幾百米到幾十公里,廣泛應(yīng)用在不同建筑物間的互聯(lián)。 無線網(wǎng)橋的特點(diǎn)是功率大，傳輸距離遠(yuǎn)（最大可達(dá)約50km），抗干擾能力強(qiáng)等，不自帶天線，一般配備拋物面天線實(shí)現(xiàn)長距離的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。82無線天線無線天線 當(dāng)計(jì)算機(jī)與無線接入點(diǎn)（ap）或其他計(jì)算機(jī)相距較遠(yuǎn)時(shí)，隨著信號(hào)的減弱，傳輸速率會(huì)明顯下降，或者根本無法實(shí)現(xiàn)與ap或其他計(jì)算機(jī)之間通訊，此時(shí)，就必須借助于無線天線對(duì)所

48、接收或發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行增益（放大）。 83無線天線無線天線無線天線常見的類型有兩種一種是室內(nèi)天線，優(yōu)點(diǎn)是方便靈活，缺點(diǎn)是增益小，傳輸距離短另一種是室外天線。優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)。比較適合遠(yuǎn)距離傳輸。 843.4.3無線網(wǎng)絡(luò)的接入方式無線網(wǎng)絡(luò)的接入方式根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境，目前無線局域網(wǎng)采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有:網(wǎng)橋連接型訪問節(jié)點(diǎn)連接型hub接入型無中心型85網(wǎng)橋連接型網(wǎng)橋連接型 該結(jié)構(gòu)主要用于無線或有線局域網(wǎng)之間的互連。當(dāng)兩個(gè)局域網(wǎng)無法實(shí)現(xiàn)有線連接或使用有線連接存在困難時(shí)，可使用網(wǎng)橋連接型實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接。 在這種結(jié)構(gòu)中局域網(wǎng)之間的通信是通過各自的無線網(wǎng)橋來實(shí)現(xiàn)的，無線網(wǎng)橋起到了網(wǎng)絡(luò)路由選擇和協(xié)議轉(zhuǎn)換的作

49、用。86訪問節(jié)點(diǎn)連接型訪問節(jié)點(diǎn)連接型 這種結(jié)構(gòu)采用移動(dòng)蜂窩通信網(wǎng)接入方式，各移動(dòng)站點(diǎn)間的通信是先通過就近的無線接收站將信息接收下來，然后將收到的信息通過有線網(wǎng)傳入到“移動(dòng)交換中心”，再由移動(dòng)交換中心傳送到所有無線接收站上。 在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的任何地方都可以接收到該信號(hào)，并可實(shí)現(xiàn)漫游通信。87hub接入型接入型 在有線局域網(wǎng)中利用hub可組建星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。同樣也可利用無線ap組建星型結(jié)構(gòu)的無線局域網(wǎng)，其工作方式和有線星形結(jié)構(gòu)很相似。但在無線局域網(wǎng)中一般要求無線ap應(yīng)具有簡單的網(wǎng)內(nèi)交換功能。 88無中心型結(jié)構(gòu)無中心型結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)的工作原理類似于有線對(duì)等網(wǎng)的工作方式。它要求網(wǎng)中任意兩個(gè)站點(diǎn)間均能直接進(jìn)

50、行信息交換。每個(gè)站點(diǎn)既是工作站，也是服務(wù)器。 893.4.4無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)與特點(diǎn)無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)與特點(diǎn)無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)最初標(biāo)準(zhǔn)是ieee 802.11，解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中，用戶及各類終端設(shè)備的無線接入問題，其速率最高只能達(dá)到2mbps。早期的無線網(wǎng)卡都支持該標(biāo)準(zhǔn)，但因其在帶寬和傳輸距離上都不能滿足實(shí)際需要，ieee便推出了802.11a。 ieee 802.11a 采用了與原始標(biāo)準(zhǔn)相同的核心協(xié)議，工頻為5ghz，使用52個(gè)正交頻分多路復(fù)用副載波，最大原始數(shù)據(jù)傳輸率在物理層為54 mbps，傳輸層可達(dá)25 mbps， 達(dá)到了現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中等吞吐量（20 mbps ）的要求?？商峁?5mbps的無線

51、atm接口和10mbps的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口，以及tdd/tdma的空中接口；擁有12條不相互重疊的頻道，8條用于室內(nèi)，4條用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)；一個(gè)扇區(qū)可接入多個(gè)用戶，每個(gè)用戶可帶多個(gè)終端。90無線寬帶網(wǎng)的特點(diǎn)無線寬帶網(wǎng)的特點(diǎn) 安裝便捷 使用靈活 經(jīng)濟(jì)節(jié)約 易于擴(kuò)展 更好的安全性 913.4.5 3g技術(shù)技術(shù) 國際電信聯(lián)盟在2000年5月確定w-cdma、cdma2000、td-scdma以及wimax四大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫入3g技術(shù)指導(dǎo)性文件2000年國際移動(dòng)通訊計(jì)劃（簡稱imt2000）。 92cdma技術(shù)技術(shù) cdma是code division multipl

52、e access (碼分多址)的縮寫，是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用頻分多址(fdma)的模擬調(diào)制方式，這種系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是頻譜利用率低，信令干擾話音業(yè)務(wù)。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要采用時(shí)分多址(tdma)的數(shù)字調(diào)制方式，提高了系統(tǒng)容量，并采用獨(dú)立信道傳送信令，使系統(tǒng)性能大為改善，但tdma的系統(tǒng)容量仍然有限，越區(qū)切換性能仍不完善。 93cdma技術(shù)技術(shù)目前中國聯(lián)通、中國移動(dòng)所使用的gsm移動(dòng)電話網(wǎng)采用的便是fdma和tdma兩種方式的結(jié)合。 gsm比模擬移動(dòng)電話有很大的優(yōu)勢(shì)，但在頻譜效率上僅是模擬系統(tǒng)的3倍，容量有限；在話音質(zhì)量上也很難達(dá)到有線電話水平；tdma終端接入速

53、率最高也只能達(dá)到9.6kbit/s；tdma系統(tǒng)無軟切換功能，因而容易掉話，影響服務(wù)質(zhì)量 。94cdma技術(shù)技術(shù)tdma并不是現(xiàn)代蜂窩移動(dòng)通信的最佳無線接入，而cdma技術(shù)完全適合現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務(wù)、軟切換等，正受到越來越多的運(yùn)營商和用戶的青睞。 95cdma技術(shù)技術(shù) cdma技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬的信息，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號(hào)作相關(guān)處理，把寬帶信號(hào)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息通信。 96cdma技術(shù)

54、技術(shù)第二次世界大戰(zhàn)期間研發(fā)出cdma技術(shù)，其思想初衷是防止敵方對(duì)己方通訊的干擾，在戰(zhàn)爭期間廣泛應(yīng)用于軍事抗干擾通信，后來由美國高通公司更新成為商用蜂窩電信技術(shù)。1995年，第一個(gè)cdma商用系統(tǒng)運(yùn)行之后，cdma技術(shù)理論上的諸多優(yōu)勢(shì)在實(shí)踐中得到了檢驗(yàn)，從而在北美、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應(yīng)用。全球許多國家和地區(qū)，包括中國香港、韓國、日本、美國都已建有cdma商用網(wǎng)絡(luò)。 973g標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) w-cdma cdma2000 td-scdma wimax 98w-cdma 也稱為wcdma，全稱為wideband cdma，也稱為cdma direct spread，意為寬頻分碼多重存取。這套系

55、統(tǒng)能夠架設(shè)在現(xiàn)有的gsm網(wǎng)絡(luò)上，對(duì)于系統(tǒng)提供商而言可以較輕易地過渡，而gsm系統(tǒng)相當(dāng)普及的亞洲對(duì)這套新技術(shù)的接受度預(yù)料會(huì)相當(dāng)高。 99w-cdma該標(biāo)準(zhǔn)提出了gsm(2g)-gprs-edge-wcdma(3g)的演進(jìn)策略。 gprs是general packet radio service (通用分組無線業(yè)務(wù))的簡稱，edge是enhanced data rate for gsm evolution (增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的gsm演進(jìn))的簡稱，這兩種技術(shù)被稱為2.5代移動(dòng)通信技術(shù)。 100cdma2000 cdma2000是由窄帶cdma(cdma is95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶cdma技術(shù)，也稱為c

56、dma multi-carrier，由高通北美公司提出，摩托羅拉、lucent和韓國三星都參與，韓國現(xiàn)在成該標(biāo)準(zhǔn)的主導(dǎo)者。 該標(biāo)準(zhǔn)提出了從cdma is95(2g)-cdma20001x-cdma20003x(3g)的演進(jìn)策略。cdma20001x被稱為2.5代移動(dòng)通信技術(shù)。目前中國聯(lián)通正在采用這一方案向3g過渡，并已建成了cdma is95網(wǎng)絡(luò)。101 346 td-scdma全稱為time division - synchronous code division multiple access（時(shí)分同步cdma），該標(biāo)準(zhǔn)是由中國大陸制定的3g標(biāo)準(zhǔn)，1999年6月29日，中國原郵電部電信科學(xué)

57、技術(shù)研究院（大唐電信）向itu提出。 102td-scdma該標(biāo)準(zhǔn)將智能無線、同步cdma和軟件無線電等當(dāng)今國際領(lǐng)先技術(shù)融于其中，在頻譜利用率、對(duì)業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。由于中國龐大的市場(chǎng)，該標(biāo)準(zhǔn)受到各大主要電信設(shè)備廠商的重視，全球一半以上的設(shè)備廠商都宣布可以支持tdscdma標(biāo)準(zhǔn)。 該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過2.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向3g過渡，非常適用于gsm系統(tǒng)向3g升級(jí)。 103wimax wimax 的全名是微波存取全球互通（worldwide interoperability for microwave access），又稱為80216無線城域網(wǎng)，是又一種為企業(yè)和

58、家庭用戶提供“最后一公里”的寬帶無線連接方案。將此技術(shù)與需要授權(quán)或免授權(quán)的微波設(shè)備相結(jié)合之后，由于成本較低，將擴(kuò)大寬帶無線市場(chǎng)，改善企業(yè)與服務(wù)供應(yīng)商的認(rèn)知度。 104346 td-scdma 在與歐洲、美國各自提出的3g標(biāo)準(zhǔn)的競爭中，中國提出的td-scdma已正式成為全球3g標(biāo)準(zhǔn)之一，這標(biāo)志中國在移動(dòng)通信領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入世界領(lǐng)先之列。該方案的主要技術(shù)集中在大唐公司手中，它的設(shè)計(jì)參照了tdd（時(shí)分雙工）在不成對(duì)的頻帶上的時(shí)域模式。 105td-scdmatdd模式是基于在無線信道時(shí)域里，周期地重復(fù)tdma幀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)幀結(jié)構(gòu)被再分為幾個(gè)時(shí)隙。在tdd模式下，可方便地實(shí)現(xiàn)上/下行鏈路間靈活切換，

59、其優(yōu)勢(shì)是，在上/下行鏈路間的時(shí)隙分配可以被一個(gè)靈活的轉(zhuǎn)換點(diǎn)改變，以滿足不同的業(yè)務(wù)要求 106td-scdmatdscdma的無線傳輸方案綜合了fdma，tdma和cdma等基本傳輸方法。通過與聯(lián)合檢測(cè)相結(jié)合，它在傳輸容量方面表現(xiàn)非凡。通過引進(jìn)智能天線，容量還可以進(jìn)一步提高。 基于高度的業(yè)務(wù)靈活性，tdscdma無線網(wǎng)絡(luò)可以通過無線網(wǎng)絡(luò)控制器（rnc）連接到交換網(wǎng)絡(luò)。在最終版本里，計(jì)劃讓tdscdma無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)直接相連。 107td-scdmatdscdma在應(yīng)用范圍內(nèi)有自身的特點(diǎn)：一是終端的移動(dòng)速度受現(xiàn)有dsp運(yùn)算速度的限制，只能做到240km/h；二是基站覆蓋半徑在15km以內(nèi)時(shí)頻譜利

60、用率和系統(tǒng)容量可達(dá)最佳，在用戶容量不是很大的區(qū)域，基站最大覆蓋可達(dá)40km。 108tdscdma的優(yōu)勢(shì)的優(yōu)勢(shì) 技術(shù)優(yōu)勢(shì)- td-scdma相對(duì)其它3g備選技術(shù)擁有明顯的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營及財(cái)務(wù)優(yōu)勢(shì)。 標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)-無論在資金上、技術(shù)上還是政策上，政府都給予了td-scdma最大的支持。 用戶優(yōu)勢(shì) -我國的移動(dòng)電話用戶數(shù)突破8億戶，這么大的基數(shù)給了td-scdma最好的支持。3.4.7 4g3.4.7 4g技術(shù)技術(shù) 1093.4.7 4g技術(shù)技術(shù) 在2009年2月，歐洲的四家移動(dòng)設(shè)備生產(chǎn)商阿爾卡特、愛立信、諾基亞和西門子組成了世界無線研究論壇（wwrf），研究3g的發(fā)展方向。wwrf預(yù)計(jì)4g技術(shù)在20