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文檔簡(jiǎn)介
1、考試&答疑安排 考試時(shí)間:周2第9,10節(jié)(第11周) 考試教室:厚學(xué)206 答疑時(shí)間:周五?(第10周) 答疑地點(diǎn):計(jì)算機(jī)學(xué)院6樓系辦公室1.2 核心技術(shù):感知識(shí)別層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識(shí)別層通過(guò)感知識(shí)別技術(shù),讓物品“開(kāi)口說(shuō)話、發(fā)布信息”是融合物理世界和信息世界的重要一環(huán),是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)的最獨(dú)特的部分。物聯(lián)網(wǎng)的“觸手”是位于感知識(shí)別層的大量信息生成設(shè)備,既包括采用自動(dòng)生成方式的RFID、傳感器、定位系統(tǒng)等,也包括采用人工生成方式的各種智能設(shè)備,例如智能手機(jī)、PDA、多媒體播放器、上網(wǎng)本、筆記本電腦等等。 信息生成方式多樣化是物聯(lián)網(wǎng)的重要特征之一。感知識(shí)別
2、層位于物聯(lián)網(wǎng)四層模型的最底端,是所有上層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。1.2 核心技術(shù):網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識(shí)別層詳見(jiàn)第6-9章網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)有何異同?物聯(lián)網(wǎng)是下一代互聯(lián)網(wǎng)嗎?無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)中究竟扮演了什么角色?網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層在物聯(lián)網(wǎng)四層模型中連接感知識(shí)別層和管理服務(wù)層,具有強(qiáng)大的紐帶作用,高效、穩(wěn)定、及時(shí)、安全地傳輸上下層的數(shù)據(jù)。1.2 核心技術(shù):管理服務(wù)層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識(shí)別層管理服務(wù)層位于感知識(shí)別和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層之上,綜合應(yīng)用層之下,是物聯(lián)網(wǎng)智慧的源泉。人們通常把物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用冠以“智能”的名稱,如智能電網(wǎng)、智能交通
3、、智能物流等,其中的智慧就來(lái)自這一層。當(dāng)感知識(shí)別層生成的大量信息經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)層傳輸匯聚到管理服務(wù)層,如果不能有效地整合與利用,那無(wú)異于入寶山而空返,望“數(shù)據(jù)的海洋”而興嘆。管理服務(wù)層解決數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)(數(shù)據(jù)庫(kù)與海量存儲(chǔ)技術(shù))、如何檢索(搜索引擎)、如何使用(數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí))、如何不被濫用(數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù))等問(wèn)題。1.2 核心技術(shù):綜合應(yīng)用層“實(shí)踐出真知”,無(wú)論任何技術(shù),應(yīng)用是決定成敗的關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)豐富的內(nèi)涵催生出更加豐富的外延應(yīng)用。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷了以數(shù)據(jù)為中心到以人為中心的轉(zhuǎn)化,典型應(yīng)用包括文件傳輸、電子郵件、萬(wàn)維網(wǎng)、電子商務(wù)、視頻點(diǎn)播、在線游戲和社交網(wǎng)絡(luò)等;而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以“物”或者物理世界
4、為中心,涵蓋物品追蹤、環(huán)境感知、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)等等。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用目前正處于快速增長(zhǎng)期,具有多樣化、規(guī)?;⑿袠I(yè)化等特點(diǎn)。核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識(shí)別層詳見(jiàn)第15-19章1.3 物聯(lián)網(wǎng)的主要特點(diǎn)感知識(shí)別感知識(shí)別普適化普適化無(wú)所不在的感知和識(shí)別將傳統(tǒng)上分離的物理世界和信息世界高度融合。異構(gòu)設(shè)備異構(gòu)設(shè)備互聯(lián)化互聯(lián)化各種異構(gòu)設(shè)備利用無(wú)線通信模塊和協(xié)議自組成網(wǎng),異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)“網(wǎng)關(guān)”互通互聯(lián)。聯(lián)網(wǎng)終端聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)?;?guī)?;锫?lián)網(wǎng)時(shí)代每一件物品均具通信功能成為網(wǎng)絡(luò)終端,5-10年內(nèi)聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)模有望突破百億。1.3 物聯(lián)網(wǎng)的主要特點(diǎn)(續(xù))管理調(diào)控管理調(diào)控智能化智能化物聯(lián)網(wǎng)高效可靠組
5、織大規(guī)模數(shù)據(jù),與此同時(shí),運(yùn)籌學(xué),機(jī)器學(xué)習(xí),數(shù)據(jù)挖掘,專家系統(tǒng)等決策手段將廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。應(yīng)用服務(wù)應(yīng)用服務(wù)鏈條化鏈條化以工業(yè)生產(chǎn)為例,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)覆蓋從原材料引進(jìn),生產(chǎn)調(diào)度,節(jié)能減排,倉(cāng)儲(chǔ)物流到產(chǎn)品銷售,售后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)發(fā)展跨越化跨越化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有望成為從勞動(dòng)密集型向知識(shí)密集型,從資源浪費(fèi)型向環(huán)境友好型國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的重要?jiǎng)恿?。無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的組成:無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的組成:電池、傳感器、微處理器、無(wú)線通信芯片;相比于傳統(tǒng)傳感器,無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)不僅包括傳感器部件(左上圖),還集成了微型處理器和無(wú)線通信芯片等,能夠?qū)Ω兄畔⑦M(jìn)行分析處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸。2.2 RFID的歷史與現(xiàn)
6、狀RFID是射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification)的英文縮寫(xiě),利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的。它是上世紀(jì)90年代興起的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),首先在歐洲市場(chǎng)上得以使用,隨后在世界范圍內(nèi)普及。RFID較其它技術(shù)明顯的優(yōu)點(diǎn)是電子標(biāo)簽和閱讀器無(wú)需接觸便可完成識(shí)別。射頻識(shí)別技術(shù)改變了條形碼依靠有形的一維或二維幾何圖案來(lái)提供信息的方式,通過(guò)芯片來(lái)提供存儲(chǔ)在其中的數(shù)量巨大的無(wú)形信息。2.3 RFID技術(shù)分析RFID系統(tǒng)系統(tǒng)由五個(gè)組件構(gòu)成,包括:傳送器、接收器、微處理器、天線、標(biāo)簽。傳送器、接收器和微處理器通常都被封裝
7、在一起,又統(tǒng)稱為閱讀器(Reader),所以工業(yè)界經(jīng)常將RFID系統(tǒng)分為為閱讀器、天線和標(biāo)簽三大組件,這三大組件一般都可由不同的生廠商生產(chǎn)。2.3 RFID技術(shù)分析:標(biāo)簽標(biāo)簽(標(biāo)簽(Tag)是由耦合元件、芯片及微型天線組成,每個(gè)標(biāo)簽內(nèi)部存有唯一的電子編碼,附著在物體上,用來(lái)標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。標(biāo)簽進(jìn)入RFID閱讀器掃描場(chǎng)以后,接收到閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào),憑借感應(yīng)電流獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的電子編碼(被動(dòng)式標(biāo)簽),或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)(主動(dòng)式標(biāo)簽)。體積小且形狀多樣體積小且形狀多樣:RFID標(biāo)簽在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制,不需要為了讀取精度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。耐環(huán)境性耐環(huán)
8、境性:紙張容易被污染而影響識(shí)別。但RFID對(duì)水、油等物質(zhì)卻有極強(qiáng)的抗污性。另外,即使在黑暗的環(huán)境中,RFID標(biāo)簽也能夠被讀取??芍貜?fù)使用可重復(fù)使用:標(biāo)簽具有讀寫(xiě)功能,電子數(shù)據(jù)可被反復(fù)覆蓋,因此可以被回收而重復(fù)使用。穿透性強(qiáng)穿透性強(qiáng):標(biāo)簽在被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包裹的情況下也可以進(jìn)行穿透性通訊。數(shù)據(jù)安全性數(shù)據(jù)安全性:標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)通過(guò)循環(huán)冗余校驗(yàn)的方法來(lái)保證標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。RFID標(biāo)簽與條形碼相比的優(yōu)點(diǎn)??jī)?nèi)容提要傳感器傳感器作為信息獲取的重要手段,與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)共同構(gòu)成信息技術(shù)的三大支柱。本章將介紹傳感器的發(fā)展與應(yīng)用以及軟硬件平臺(tái)。無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的組成:無(wú)
9、線傳感節(jié)點(diǎn)的組成:電池、傳感器、微處理器、無(wú)線通信芯片;相比于傳統(tǒng)傳感器,無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)不僅包括傳感器部件(左上圖),還集成了微型處理器和無(wú)線通信芯片等,能夠?qū)Ω兄畔⑦M(jìn)行分析處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸。大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間部署傳感器的設(shè)計(jì)需求低成本與微型化低成本與微型化低成本的節(jié)點(diǎn)才能被大規(guī)模部署,微型化的節(jié)點(diǎn)才能使部署更加容易 節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)也需要滿足微型化的需求 。例如TelosB節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存大小只有4KB,程序存儲(chǔ)的空間只有10KB。因此,節(jié)點(diǎn)程序的設(shè)計(jì)必須節(jié)約計(jì)算資源,避免超出節(jié)點(diǎn)的硬件能力 大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間部署傳感器的設(shè)計(jì)需求低功耗低功耗在硬件設(shè)計(jì)上采用低功耗芯片例如TelosB節(jié)點(diǎn)使用的微處理器,在正常工作
10、狀態(tài)下功率為3mW,而一般的計(jì)算機(jī)的功率為200到300W 軟件節(jié)能策略來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能 軟件節(jié)能策略的核心就是盡量使節(jié)點(diǎn)在不需要工作的時(shí)候進(jìn)入低功耗模式,僅在需要工作的時(shí)候進(jìn)入正常狀態(tài) 大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間部署傳感器的設(shè)計(jì)需求靈活性與擴(kuò)展性靈活性與擴(kuò)展性傳感器節(jié)點(diǎn)被用于各種不同的應(yīng)用中,因此節(jié)點(diǎn)硬件和軟件的設(shè)計(jì)必須具有靈活性和擴(kuò)展性 節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)需滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)接口,例如節(jié)點(diǎn)和傳感板的接口統(tǒng)一有利于給節(jié)點(diǎn)安裝上不同功能的傳感器 軟件的設(shè)計(jì)必須是可剪裁的,能夠根據(jù)不同應(yīng)用的需求,安裝不同功能的軟件模塊 大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間部署傳感器的設(shè)計(jì)需求魯棒性魯棒性魯棒性是實(shí)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間部署的重要保障 對(duì)于普通的計(jì)算機(jī)
11、,一旦系統(tǒng)崩潰了,人們可以采用重啟的方法恢復(fù)系統(tǒng),而傳感器節(jié)點(diǎn)則不行 ,就整個(gè)網(wǎng)絡(luò)而言,可以適當(dāng)增加冗余性,增加整體系統(tǒng)的魯棒性 為什么需要定位?基于位置的服務(wù)基于位置的服務(wù)自動(dòng)導(dǎo)航搜索周邊服務(wù)信息基于位置的社交網(wǎng)絡(luò):Four square位置信息和我們的生活息息相關(guān)位置信息和我們的生活息息相關(guān)位置信息位置信息不是單純的“位置”地理位置(空間坐標(biāo))處在該位置的時(shí)刻(時(shí)間坐標(biāo))處在該位置的對(duì)象(身份信息)現(xiàn)存主流定位系統(tǒng)衛(wèi)星定位:衛(wèi)星定位:GPS蜂窩基站定位蜂窩基站定位無(wú)線室內(nèi)環(huán)境定位無(wú)線室內(nèi)環(huán)境定位新興定位系統(tǒng):新興定位系統(tǒng):A-GPS,網(wǎng)絡(luò)定位衛(wèi)星定位衛(wèi)星定位蜂窩基站定位無(wú)線室內(nèi)環(huán)境定位新興
12、定位系統(tǒng)各國(guó)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)各國(guó)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)美國(guó):GPS俄羅斯:GLONASS歐盟:伽利略中國(guó):北斗一號(hào)(區(qū)域)、北斗二號(hào)(全球)GPS是目前世界上最常用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)衛(wèi)星定位蜂窩基站定位無(wú)線室內(nèi)環(huán)境定位新興定位系統(tǒng)宇宙空間部分宇宙空間部分24顆工作衛(wèi)星地面監(jiān)控部分地面監(jiān)控部分(全部在美國(guó)境內(nèi))1個(gè)主控中心(另有1個(gè)備用)4個(gè)專用地面天線6個(gè)專用監(jiān)視站用戶設(shè)備部分用戶設(shè)備部分GPS接收機(jī)GPS:主要優(yōu)缺點(diǎn)衛(wèi)星定位蜂窩基站定位無(wú)線室內(nèi)環(huán)境定位新興定位系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)精度高全球覆蓋,可用于險(xiǎn)惡環(huán)境缺點(diǎn)缺點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)室內(nèi)信號(hào)差需要GPS接收機(jī)無(wú)線室內(nèi)環(huán)境定位衛(wèi)星定位蜂窩基站定位無(wú)線室內(nèi)
13、環(huán)境定位新興定位系統(tǒng)室內(nèi)環(huán)境的復(fù)雜性室內(nèi)環(huán)境的復(fù)雜性多徑效應(yīng)原因:障礙物反射電磁波,反射波和原始波在接收端混疊室內(nèi)障礙物眾多,多徑效應(yīng)明顯對(duì)電磁波的阻礙作用長(zhǎng)波信號(hào)(GPS)傳播能力強(qiáng),穿透能力弱室內(nèi)應(yīng)選用短波信號(hào)來(lái)進(jìn)行定位無(wú)線室內(nèi)環(huán)境定位衛(wèi)星定位蜂窩基站定位無(wú)線室內(nèi)環(huán)境定位新興定位系統(tǒng)需求需求主要來(lái)自企業(yè)和個(gè)人:難以購(gòu)置ToA,TDoA,AoA等技術(shù)所需的昂貴硬件RSS定位技術(shù)定位技術(shù)使用信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行定位利用已有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(藍(lán)牙、Wi-Fi、ZigBee)紅外線、超聲波、藍(lán)牙、RFID、超寬帶新時(shí)代智能設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了信息空間和物理空間的融合,營(yíng)造了以人為本的信息服務(wù)新環(huán)境。這種計(jì)算中心由計(jì)
14、算機(jī)向人的遷移,引發(fā)了智能設(shè)備的飛速發(fā)展,多種多樣的智能設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。智能車載設(shè)備智能數(shù)字標(biāo)牌智能醫(yī)療設(shè)備智能家電智能手機(jī)5.2 智能設(shè)備運(yùn)行平臺(tái)物理環(huán)境中所有的設(shè)備都具有自己的服務(wù)功能,中間層將發(fā)現(xiàn)的設(shè)備的服務(wù)進(jìn)行組合,通過(guò)協(xié)議解析和歸一化,為上層應(yīng)用提供統(tǒng)一的借口。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的智能性物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的智能性就體現(xiàn)在異構(gòu)的設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)具有情境感知,任務(wù)遷移,智能協(xié)作和多通道交互的特點(diǎn)。5.3 智能設(shè)備發(fā)展新趨勢(shì)更深入的智能化更深入的智能化:使用數(shù)據(jù)挖掘和分析工具、科學(xué)模型和運(yùn)算系統(tǒng)處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析、匯總和計(jì)算,整合分析海量的跨地域、跨行業(yè)的信息,以支持決策和行動(dòng)。更全面的互聯(lián)互通:更全面的互聯(lián)
15、互通:將個(gè)人電子設(shè)備、組織和政府信息系統(tǒng)中儲(chǔ)存的信息交互和共享,實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境和業(yè)務(wù)狀況。更透徹的感知:更透徹的感知:利用任何可以隨時(shí)隨地感知、測(cè)量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備、系統(tǒng)或流程,便于立即采取應(yīng)對(duì)措施和進(jìn)行長(zhǎng)期規(guī)劃。5.3 智能設(shè)備發(fā)展新趨勢(shì)更深入的智能化更深入的智能化:物聯(lián)網(wǎng)中設(shè)備融入了更深入的智能化,包含了兩層意思:橫向智能化和縱向智能化??v向智能化縱向智能化是傳統(tǒng)意義上的智能化,即在個(gè)體設(shè)備性能上的提升,利用硬件設(shè)備更多樣的功能和更強(qiáng)大的處理能力來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能化。橫向智能化橫向智能化即在智能化的廣度上做提升,讓沒(méi)有處理能力的簡(jiǎn)單設(shè)備也融入整個(gè)智能系統(tǒng)中,通過(guò)給其他智能設(shè)備提供更加豐富
16、的信息,并執(zhí)行其他智能設(shè)備做出的反饋和決策實(shí)現(xiàn)自身的智能化。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組成元素?公共基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)用戶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)用戶r手機(jī),PDA,傳感器,r可無(wú)線通信。r可獲取有效信息。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組成元素?公共基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò) 基站基站r將用戶與公共基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備。u蜂窩塔(Cell Tower)uWiFi接入點(diǎn)(Access Point)r根據(jù)不同協(xié)議,覆蓋范圍及傳輸速率不同。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組成元素?公共基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò) 無(wú)線連接無(wú)線連接r用戶與基站、用戶與用戶或基站與基站之間的數(shù)據(jù)傳輸通路。r以無(wú)線電波、光波為載體。r支持多種多樣的傳輸速率和傳輸距離。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組成元素?自組網(wǎng)自組網(wǎng)r無(wú)須基站。用戶之間通過(guò)自組織的方式
17、形成自組網(wǎng)(Ad-hoc Network)。r地址指派、路由選擇等功能由用戶自身完成。802.11無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展盡管物理層使用技術(shù)差異很大,一系列IEEE802.11協(xié)議的上層架構(gòu)和鏈路訪問(wèn)協(xié)議是相同的。如MAC層都使用帶沖突預(yù)防的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)(CSMA/CA)技術(shù),數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)相同以及都支持基站和自組織兩種組網(wǎng)模式。下面逐一介紹這些共性。為什么需要低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?物聯(lián)網(wǎng)背景下連接的物體,既有智能的也有非智能的。適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)中那些能力較低的節(jié)點(diǎn)低速率低通信半徑低計(jì)算能力,和低能量的要求需要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中各種各樣的物體進(jìn)行操作的前提就是先將他們連接起來(lái),低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是實(shí)現(xiàn)全面互聯(lián)互通的前提
18、。802.15.4/ZigBee典型無(wú)線低速網(wǎng)絡(luò)藍(lán)牙紅外802.15.4/ZigBee802.15.4/ZigBee是無(wú)線傳感網(wǎng)領(lǐng)域最為著名的無(wú)線通信協(xié)議ZigBee主要定義了網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層以及之上的應(yīng)用層的規(guī)范802.15.4主要定義了短距離通信的物理層以及鏈路層規(guī)范9.1 第一代移動(dòng)通信:模擬語(yǔ)音 1928年,美國(guó)普度(Purdue University)大學(xué)的學(xué)生發(fā)明了超外差無(wú)線電接收機(jī),隨后被美國(guó)底特律警察局利用并建立了世界上第一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)(車載無(wú)線電系統(tǒng))。 1946年,貝爾系統(tǒng)在圣路易斯建立起了第一個(gè)可用于汽車的電話系統(tǒng)。 西德、法國(guó)和英國(guó)分別于1950年、1956年和1959
19、年完成了公用移動(dòng)電話系統(tǒng)的研制。9.1 第二代移動(dòng)通信: 數(shù)字語(yǔ)音第二代移動(dòng)通信技術(shù):第二代移動(dòng)通信技術(shù):數(shù)字制式數(shù)字制式支持傳統(tǒng)語(yǔ)音通信、文字和多媒體短信支持一些無(wú)線應(yīng)用協(xié)議900/1800MHz GSM移動(dòng)通信工作在900/1800MHz頻段無(wú)線接口采用TDMA技術(shù),核心網(wǎng)移動(dòng)性管理協(xié)議采用MAP協(xié)議800MHz CDMA移動(dòng)通信工作在800MHz頻段,核心網(wǎng)移動(dòng)性管理協(xié)議采用IS-41協(xié)議無(wú)線接口采用窄帶碼分多址(CDMA)技術(shù)GSM系統(tǒng)GSM是一種蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),蜂窩單元按照半徑可以分為:宏蜂窩宏蜂窩:覆蓋面積最廣,基站通常在較高的位置,例如山峰微蜂窩微蜂窩:基站高度普遍低于平均建筑高度
20、,適用于市區(qū)內(nèi)微微蜂窩微微蜂窩:室內(nèi),影響范圍在幾十米以內(nèi)傘蜂窩傘蜂窩:填補(bǔ)蜂窩間的信號(hào)空白區(qū)域GSM后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括以下模塊系統(tǒng):基站系統(tǒng)基站系統(tǒng),包括基站和相關(guān)控制器網(wǎng)絡(luò)和交換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和交換系統(tǒng),也稱為核心網(wǎng),負(fù)責(zé)銜接各個(gè)部分GPRS核心網(wǎng)核心網(wǎng),可用于基于報(bào)文的互聯(lián)網(wǎng)連接,為可選部分身份識(shí)別模塊身份識(shí)別模塊,也稱為SIM卡,主要用于保存手機(jī)用戶數(shù)據(jù)9.1 第三代移動(dòng)通信:數(shù)字語(yǔ)音與數(shù)據(jù) 第三代移動(dòng)通信(第三代移動(dòng)通信(3G)可以提供所有2G的信息業(yè)務(wù),同時(shí)保證更快的速度,以及更全面的業(yè)務(wù)內(nèi)容,如移動(dòng)辦公,視頻流服務(wù)等。 3G的主要特征是可提供移動(dòng)寬帶多媒體業(yè)務(wù),包括高速移動(dòng)環(huán)境下支持14
21、4Kbps速率,步行和慢速移動(dòng)環(huán)境下支持384Kbps速率,室內(nèi)環(huán)境則應(yīng)達(dá)到2Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,同時(shí)保證高可靠服務(wù)質(zhì)量。 人們發(fā)現(xiàn)從2G直接跳躍到3G存在較大的難度,于是出現(xiàn)了一個(gè)2.5G(也有人稱后期2.5G為2.75G)的過(guò)渡階段。9.4 關(guān)于4G4G被稱為“多媒體移動(dòng)通信”:在高速移動(dòng)中有兆級(jí)別的數(shù)據(jù)傳輸率擴(kuò)大覆蓋范圍,提高通信質(zhì)量,提高數(shù)據(jù)傳輸無(wú)線多媒體通信服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸率可以達(dá)到1020Mb/s,最高超過(guò)100Mb/sTD-LTEOFDM(正交頻分調(diào)制)抗多徑干擾實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單靈活支持不同帶寬頻譜利用率高支持高效自適應(yīng)調(diào)度內(nèi)容提要物聯(lián)背景下如何適應(yīng)海量信息存儲(chǔ)的需求呢?-隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)
22、展,數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心將成為解決海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的主要手段。物聯(lián)網(wǎng)對(duì)海量信息存儲(chǔ)的需求全球信息總量迅猛增長(zhǎng)2007年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量為281EB ( 1EB=10億GB )物聯(lián)網(wǎng)中對(duì)象的數(shù)量將龐大到以百億為單位物聯(lián)網(wǎng)中的對(duì)象積極參與業(yè)務(wù)流程的需求高強(qiáng)度計(jì)算需求數(shù)據(jù)的持續(xù)在線可獲取特性導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)和大型數(shù)據(jù)中心的誕生11.1 物聯(lián)網(wǎng)對(duì)海量信息存儲(chǔ)的需求11.2 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)11.3 數(shù)據(jù)中心三種基本的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu):直接附加存儲(chǔ),網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ),存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò),各有什么特點(diǎn)?本章內(nèi)容直接附加存儲(chǔ)直接附加存儲(chǔ)直接附加存儲(chǔ)(Direct-Attached Storage, DAS)將存儲(chǔ)系統(tǒng)通過(guò)纜線直
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