無(wú)線通信技術(shù)概述

1、- 1 -第第1 1章章無(wú)線通信技術(shù)概述無(wú)線通信技術(shù)概述- 2 -本章目標(biāo)本章目標(biāo)了解無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展歷史和趨勢(shì)了解無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展歷史和趨勢(shì)熟悉無(wú)線通信技術(shù)的分類(lèi)熟悉無(wú)線通信技術(shù)的分類(lèi)掌握藍(lán)牙、掌握藍(lán)牙、WiFi、UHF無(wú)線數(shù)傳、無(wú)線數(shù)傳、GPRS技術(shù)的特點(diǎn)技術(shù)的特點(diǎn)了解常見(jiàn)的無(wú)線通信開(kāi)發(fā)技術(shù)的方法了解常見(jiàn)的無(wú)線通信開(kāi)發(fā)技術(shù)的方法- 3 -1.4 無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)1.3 典型無(wú)線通信技術(shù)典型無(wú)線通信技術(shù)1.2 無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)1.1 無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介- 4 -利用電磁波信號(hào)在自由空間傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種利用電磁波信號(hào)在自由空

2、間傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式通信方式近年來(lái)在信息通信領(lǐng)域中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣近年來(lái)在信息通信領(lǐng)域中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣與與“有線有線”方式相比，具有不用架線、靈活性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)方式相比，具有不用架線、靈活性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)移動(dòng)通信移動(dòng)通信在移動(dòng)中實(shí)現(xiàn)的無(wú)線通信在移動(dòng)中實(shí)現(xiàn)的無(wú)線通信1.1 無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介- 5 -無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展歷史無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展歷史無(wú)線通信技術(shù)種類(lèi)無(wú)線通信技術(shù)種類(lèi)無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)1.1 無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介- 6 -1.1.1 無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展歷史無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展歷史馬可尼馬可尼1896年，馬可尼發(fā)明無(wú)線電報(bào)，年，馬可尼發(fā)明

3、無(wú)線電報(bào)，標(biāo)志著無(wú)線通信技術(shù)的誕生標(biāo)志著無(wú)線通信技術(shù)的誕生無(wú)線通信初期，受技術(shù)條件限無(wú)線通信初期，受技術(shù)條件限制，大量使用長(zhǎng)波及中波通信制，大量使用長(zhǎng)波及中波通信20世紀(jì)世紀(jì)20年代初，短波通信開(kāi)年代初，短波通信開(kāi)始出現(xiàn)，目前對(duì)應(yīng)急通信和軍始出現(xiàn)，目前對(duì)應(yīng)急通信和軍用通信依然有一定的使用價(jià)值用通信依然有一定的使用價(jià)值- 7 -1.1.1 無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展歷史無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展歷史20年代初至年代初至50年代初，艦船及年代初，艦船及軍用，短波及電軍用，短波及電子管技術(shù)子管技術(shù)第一階段第一階段50年代至年代至60年年代，擴(kuò)展至代，擴(kuò)展至450MHz，半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體器件技術(shù)，移動(dòng)環(huán)境中技術(shù)，移動(dòng)環(huán)

4、境中的專(zhuān)用系統(tǒng)的專(zhuān)用系統(tǒng)第二階段第二階段70年代初至年代初至80年代初，年代初，800MHz，蜂窩系統(tǒng)，蜂窩系統(tǒng)概念（貝爾實(shí)概念（貝爾實(shí)驗(yàn)室）驗(yàn)室）第三階段第三階段80年代初至年代初至90年代末，年代末，900MHz1.9GHz，二，二代數(shù)字移動(dòng)通代數(shù)字移動(dòng)通信，個(gè)人業(yè)務(wù)信，個(gè)人業(yè)務(wù)第四階段第四階段90年代末至年代末至今，移動(dòng)數(shù)據(jù)、今，移動(dòng)數(shù)據(jù)、計(jì)算、多媒體運(yùn)作計(jì)算、多媒體運(yùn)作需求，三代數(shù)字移需求，三代數(shù)字移動(dòng)通信興起動(dòng)通信興起第五階段第五階段無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的五個(gè)階段：無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的五個(gè)階段：- 8 -1.1.2 無(wú)線通信技術(shù)種類(lèi)無(wú)線通信技術(shù)種類(lèi)按傳輸距離分：近距離、短距離、中距離和長(zhǎng)距

5、離無(wú)線通信按傳輸距離分：近距離、短距離、中距離和長(zhǎng)距離無(wú)線通信技術(shù)。技術(shù)。1mRFID、NFC1m幾百幾百m紅外、藍(lán)牙、紅外、藍(lán)牙、WiFi、HomeRF、UWB、UHF無(wú)無(wú)線數(shù)傳、線數(shù)傳、Zigbee幾百幾百m幾幾Km可至幾百可至幾百Km微波通信微波通信GPRS、GSM、3G- 9 -1.1.2 無(wú)線通信技術(shù)種類(lèi)無(wú)線通信技術(shù)種類(lèi)按移動(dòng)性分：固定接入和移動(dòng)接入技術(shù)。按移動(dòng)性分：固定接入和移動(dòng)接入技術(shù)。3.5GHz無(wú)線接入無(wú)線接入MMDS （多路微波分配系統(tǒng)）、（多路微波分配系統(tǒng)）、LMDS（區(qū)域多點(diǎn)傳輸服務(wù)）（區(qū)域多點(diǎn)傳輸服務(wù)）GPRS、WPAN、WLAN、WiMAX、WWAN- 10 -聯(lián)合

6、化和一體化聯(lián)合化和一體化聯(lián)合各種技術(shù)手段，采用一體化的思路建設(shè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合各種技術(shù)手段，采用一體化的思路建設(shè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)寬帶化寬帶化 更寬的網(wǎng)絡(luò)帶寬和更高的通信速率更寬的網(wǎng)絡(luò)帶寬和更高的通信速率網(wǎng)絡(luò)的融合化網(wǎng)絡(luò)的融合化 包括核心網(wǎng)、接入技術(shù)，以及業(yè)務(wù)的融合包括核心網(wǎng)、接入技術(shù)，以及業(yè)務(wù)的融合核心網(wǎng)的融合表現(xiàn)為移動(dòng)與固定網(wǎng)絡(luò)，通信、計(jì)算機(jī)與廣核心網(wǎng)的融合表現(xiàn)為移動(dòng)與固定網(wǎng)絡(luò)，通信、計(jì)算機(jī)與廣 電網(wǎng)，以及信息通信網(wǎng)與基于傳感器和電網(wǎng)，以及信息通信網(wǎng)與基于傳感器和RFID的物聯(lián)網(wǎng)融合。的物聯(lián)網(wǎng)融合。無(wú)線通信終端的信息個(gè)人化無(wú)線通信終端的信息個(gè)人化 移動(dòng)智能終端將是移動(dòng)智能網(wǎng)與移動(dòng)智能終端將是移動(dòng)

7、智能網(wǎng)與IP技術(shù)的進(jìn)一步融合技術(shù)的進(jìn)一步融合無(wú)線通信技術(shù)的跨行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)的跨行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用多個(gè)學(xué)科，如健康、生物、環(huán)境、信息之間彼此關(guān)聯(lián)多個(gè)學(xué)科，如健康、生物、環(huán)境、信息之間彼此關(guān)聯(lián)1.1.3 無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)- 11 -1.2 無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)無(wú)線通信技術(shù)基礎(chǔ)電磁波電磁波信道信道調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)- 12 -1.2.1 電磁波電磁波電磁波是由同相振蕩且互相垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間以波的形電磁波是由同相振蕩且互相垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間以波的形式移動(dòng)，其傳播方向垂直于電場(chǎng)與磁場(chǎng)構(gòu)成的平面。式移動(dòng)，其傳播方向垂直于電場(chǎng)與磁場(chǎng)構(gòu)成的平面。- 13 -1.2.1 電磁波電

8、磁波波段波段波長(zhǎng)波長(zhǎng)頻段頻段頻率頻率傳播方式傳播方式主要用途主要用途超長(zhǎng)波1000Km-100KmVLF（甚低頻）3Hz-30Hz空間波為主海岸潛艇通信、遠(yuǎn)距離通信、超遠(yuǎn)距離通信長(zhǎng)波10000m-1000mLF（低頻）30Hz-300KHz地波為主越洋通信、中距離通信、地下巖層通信、遠(yuǎn)距離導(dǎo)航中波1000m-100mMF（中頻）300KHz-3MHz地波與天波船用通信、業(yè)余無(wú)線電通信、移動(dòng)通信、中距離導(dǎo)航短波100m-10mHF（高頻）3MHz-30MHz天波與地波遠(yuǎn)距離短波通信、國(guó)際定點(diǎn)通信微波米波1m-10mVHF（甚高頻）30MHz-300MHz空間波電離層散射、流星余跡通信、人造電離層

9、通信、對(duì)空間飛行體通信、移動(dòng)通信分米波0.1m-1mUHF（特高頻）300MHz-3000MHz空間波小容量微波中繼通信、對(duì)流層散射通信、中容量微波通信厘米波1cm-10cmSHF（超高頻）3GHz-30GHz空間波大容量微波中繼通信、數(shù)字通信、衛(wèi)星通信毫米波1mm-10mmEHF（極高頻）30GHz-300GHz空間波衛(wèi)星通信、對(duì)流層散射通信、微波接力通信、波導(dǎo)通信無(wú)無(wú) 線線 電電 波波 劃劃 分分- 14 -1.2.1 電磁波電磁波無(wú)線電波由于波長(zhǎng)不同，形成了三種不同方式的傳播特性：無(wú)線電波由于波長(zhǎng)不同，形成了三種不同方式的傳播特性：地波：地波：沿地球表面空間向外傳播的無(wú)線電波，中、長(zhǎng)波均

10、 利用該方式傳播。天波：依靠電離層的反射作用傳播天線的電波，短波多利用 該方式傳播?？臻g波：沿直線傳播的無(wú)線電波，它包括由發(fā)射點(diǎn)直接到達(dá) 接收點(diǎn)的直射波和經(jīng)地面反射到接收點(diǎn)的發(fā)射波， 微波的電視和雷達(dá)多采用空間波方式傳播。- 15 -1.2.2 信道信道信道可以從狹義和廣義兩方面理解信道可以從狹義和廣義兩方面理解狹義信道即信號(hào)傳輸?shù)拿劫|(zhì)，分為有線信道和無(wú)線信道狹義信道即信號(hào)傳輸?shù)拿劫|(zhì)，分為有線信道和無(wú)線信道廣義信道還包括有關(guān)的轉(zhuǎn)換器，如發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、廣義信道還包括有關(guān)的轉(zhuǎn)換器，如發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、饋線與天線、調(diào)制器、解調(diào)器等。饋線與天線、調(diào)制器、解調(diào)器等。- 16 -1.2.2 信道信

11、道無(wú)線信道類(lèi)似于車(chē)道無(wú)線信道類(lèi)似于車(chē)道無(wú)線信道是無(wú)線信號(hào)的載體無(wú)線信道是無(wú)線信號(hào)的載體無(wú)線信號(hào)即公路上的車(chē)輛無(wú)線信號(hào)即公路上的車(chē)輛- 17 -1.2.3 調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)調(diào)制解調(diào)定義：調(diào)制解調(diào)定義：調(diào)制是把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成方便傳輸?shù)哪M信號(hào)解調(diào)是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)兩者合稱(chēng)調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)分類(lèi)：調(diào)制解調(diào)分類(lèi)：按調(diào)制信號(hào)形式：可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。按載波信號(hào)的種類(lèi)：可分為脈沖調(diào)制、正弦波調(diào)制和強(qiáng)度調(diào)制（如對(duì)非相干光調(diào)制等）。按調(diào)制方式：可分為幅度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制、復(fù)合調(diào)制和多級(jí)調(diào)制。按解調(diào)方式：可分為包絡(luò)檢波法（僅適用于幅度調(diào)制）和同步檢波法（適用于大部分調(diào)制）。- 18 -藍(lán)

12、牙技術(shù)WiFi技術(shù)UHF無(wú)線數(shù)傳技術(shù)GPRS技術(shù)1.3 典型無(wú)線通信技術(shù)典型無(wú)線通信技術(shù)不帶協(xié)議不帶協(xié)議- 19 - Bluetooth 全球數(shù)據(jù)與語(yǔ)音無(wú)線傳輸?shù)拈_(kāi)放性規(guī)范（IEEE802.15） 低成本、低功耗、短距離無(wú)線連接標(biāo)準(zhǔn) 工作在全球開(kāi)放的2.4GHz ISM（Industry Science Medicine）頻段1.3.1 藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)由由ITU-R（國(guó)際通信聯(lián)盟無(wú)線電通信局）定義（國(guó)際通信聯(lián)盟無(wú)線電通信局）定義主要開(kāi)放給工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療三個(gè)主要機(jī)構(gòu)使用主要開(kāi)放給工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療三個(gè)主要機(jī)構(gòu)使用無(wú)需授權(quán)許可，只要遵守一定的發(fā)射功率（一般無(wú)需授權(quán)許可，只要遵守一定的發(fā)射功率（一

13、般不低于不低于1W）且不要對(duì)其他頻段造成干擾即可。）且不要對(duì)其他頻段造成干擾即可。- 20 -1.3.1 藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)起源起源藍(lán)牙技術(shù)誕生于藍(lán)牙技術(shù)誕生于1994年，是由瑞典愛(ài)立信公司開(kāi)發(fā)的低功耗、年，是由瑞典愛(ài)立信公司開(kāi)發(fā)的低功耗、低成本的無(wú)線接口，為建立手機(jī)及其附件之間的通信。低成本的無(wú)線接口，為建立手機(jī)及其附件之間的通信。1998年年5月，藍(lán)牙月，藍(lán)牙SIG（Special Interest Group，特別興趣，特別興趣小組，技術(shù)聯(lián)盟）小組，技術(shù)聯(lián)盟）愛(ài)立信、英特爾、東芝、諾基亞和愛(ài)立信、英特爾、東芝、諾基亞和IBM將藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)的理念推向全球。將藍(lán)牙無(wú)線技術(shù)的理念推向全球。- 2

14、1 -1.3.1 藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)起源起源藍(lán)牙的英文名稱(chēng)為藍(lán)牙的英文名稱(chēng)為Bluetooth，取自中世紀(jì)歐洲丹麥的一個(gè)，取自中世紀(jì)歐洲丹麥的一個(gè)開(kāi)國(guó)皇帝開(kāi)國(guó)皇帝Harald Blatand(英文解釋為英文解釋為Bluetooth)的名字。的名字。這個(gè)開(kāi)國(guó)皇帝實(shí)名為這個(gè)開(kāi)國(guó)皇帝實(shí)名為Harald Gormson，由于特別喜歡吃藍(lán)，由于特別喜歡吃藍(lán)梅致使牙齒染成了藍(lán)色，因此獲得了梅致使牙齒染成了藍(lán)色，因此獲得了Blatand的外號(hào)。他為的外號(hào)。他為統(tǒng)一四分五裂的瑞典、丹麥、芬蘭立下了汗馬功勞，愛(ài)立信統(tǒng)一四分五裂的瑞典、丹麥、芬蘭立下了汗馬功勞，愛(ài)立信公司如此為藍(lán)牙命名，大有全球通用，一統(tǒng)天下的意思

15、。公司如此為藍(lán)牙命名，大有全球通用，一統(tǒng)天下的意思。藍(lán)牙協(xié)議的藍(lán)牙協(xié)議的最初版本為最初版本為IEEE802.15.1，對(duì)應(yīng)于藍(lán)牙對(duì)應(yīng)于藍(lán)牙1.1實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)，速度為速度為1Mbps，由，由SIG負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)，后期又發(fā)展后期又發(fā)展了多個(gè)版本。了多個(gè)版本。 - 22 -功耗低功耗低便于集成便于集成全球范圍全球范圍適用適用能同時(shí)傳輸能同時(shí)傳輸語(yǔ)音數(shù)據(jù)語(yǔ)音數(shù)據(jù)安全性好安全性好傳輸距離短傳輸距離短藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)l藍(lán)牙工作在2.4GHz的ISM頻段，全球大多數(shù)國(guó)家ISM頻段的范圍是2.4-2.4835GHz。1.3.1 藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)l藍(lán)牙采用電路交換和分組交換技術(shù)，支持異步數(shù)據(jù)信道

16、、三路語(yǔ)音信道以及異步數(shù)據(jù)與同步語(yǔ)音同時(shí)傳輸?shù)男诺?。l跳頻更快，數(shù)據(jù)包更短，能夠更有效地減少同頻干擾，具有較高的安全性l藍(lán)牙設(shè)備在通信連接狀態(tài)下，有3種模式為低功耗的節(jié)點(diǎn)模式l藍(lán)牙模塊體積較小、輕薄，可以很方便地嵌入個(gè)人移動(dòng)設(shè)備內(nèi)部。l藍(lán)牙的傳輸距離一般是10m左右 - 23 -1.3.1 藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用 藍(lán)牙技術(shù)可以在包括移動(dòng)電話、PDA（Personal Digital Assistant，掌上電腦）、無(wú)線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線信息交換。 藍(lán)牙技術(shù)主要用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的文件傳輸，通過(guò)彼此之間的配對(duì)連接，進(jìn)行信息交換。 目前藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用非常普遍，產(chǎn)品涉及到PC

17、、移動(dòng)電話等信息設(shè)備和A/V設(shè)備、汽車(chē)電子、家用電器和工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域，如各種無(wú)線設(shè)備（如PDA、手機(jī)等）、圖像處理設(shè)備、消費(fèi)娛樂(lè)產(chǎn)品、汽車(chē)產(chǎn)品、家用電器、樓宇無(wú)線局域網(wǎng)、醫(yī)療健身設(shè)備、玩具等。- 24 -1.3.1 藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用藍(lán)牙耳機(jī)藍(lán)牙耳機(jī)藍(lán)牙太陽(yáng)鏡藍(lán)牙太陽(yáng)鏡IPAD2藍(lán)牙鍵盤(pán)藍(lán)牙鍵盤(pán)藍(lán)牙適配器藍(lán)牙適配器藍(lán)牙音響設(shè)備藍(lán)牙音響設(shè)備凱迪拉克凱迪拉克XTS的的CUE系統(tǒng)系統(tǒng)藍(lán)牙太陽(yáng)鏡藍(lán)牙太陽(yáng)鏡- 25 -1.3.1 藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用藍(lán)牙技術(shù)用于醫(yī)療監(jiān)護(hù)藍(lán)牙技術(shù)用于醫(yī)療監(jiān)護(hù)- 26 -1.3.2 WiFi技術(shù)技術(shù) WiFi（Wireless Fidelity，無(wú)線高保真，IEE

18、E802.11） 以太網(wǎng)的一種無(wú)線擴(kuò)展，可為用戶提供無(wú)線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn) 是WLAN的一個(gè)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 速度高達(dá)上百兆，是在家庭、辦公室或旅途上網(wǎng)的快速、便捷的途徑 工作在全球開(kāi)放的2.4GHz ISM（Industry Science Medicine）頻段- 27 -1.3.2 WiFi技術(shù)技術(shù)起源起源WiFi聯(lián)盟成立于聯(lián)盟成立于1999年，稱(chēng)年，稱(chēng)WECA（ Wireless Ethernet Compatibility Alliance，無(wú)線以太網(wǎng)相容聯(lián)盟），無(wú)線以太網(wǎng)相容聯(lián)盟），2002年年10月正式改為月正式改為WiFi Aliiance。WiFi是是WiFi聯(lián)盟聯(lián)盟(WiFi A

19、lliance)制造的基于制造的基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的的WLAN設(shè)備的商標(biāo)。設(shè)備的商標(biāo)。WiFi技術(shù)最早于技術(shù)最早于1997年提出，稱(chēng)年提出，稱(chēng)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。繼繼802.11標(biāo)準(zhǔn)之后，又出現(xiàn)了多個(gè)版本的標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)之后，又出現(xiàn)了多個(gè)版本的標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)稱(chēng)為WiFi。- 28 -1.3.2 WiFi技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)無(wú)線接入無(wú)線接入覆蓋范圍廣覆蓋范圍廣傳輸速度快傳輸速度快業(yè)務(wù)可集成業(yè)務(wù)可集成較低的廠商較低的廠商進(jìn)入門(mén)檻進(jìn)入門(mén)檻WiFi技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)lIEEE802.11b的無(wú)線電波覆蓋半徑最遠(yuǎn)可達(dá)300米，Vivato公司推出的新型交換機(jī)能把目前WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的通信

20、距離擴(kuò)大到約6.5公里。lIEEE802.11b速度為11Mbps，IEEE802.11a/g為54Mbps，IEEE802.11n為300Mbps。lWiFi技術(shù)在OSI(開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián))參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層上與以太網(wǎng)完全一致，所以可以利用已有的有線接入資源，迅速部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，形成無(wú)縫覆蓋。l廠商只要在機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、咖啡店等公共場(chǎng)所設(shè)置“熱點(diǎn)”，并通過(guò)高速線路將因特網(wǎng)接入上述場(chǎng)所，省去了大量鋪設(shè)電纜需花費(fèi)的資金。lWiFi最主要的優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需布線，可以不受布線條件的限制，因此非常適合移動(dòng)辦公用戶的需要。- 29 - WiFi主要的應(yīng)用為無(wú)線接入互聯(lián)網(wǎng)。 任何支持WiFi的設(shè)備在WiFi熱點(diǎn)覆蓋的

21、地方，均可以無(wú)線接入互聯(lián)網(wǎng)。 大部分WiFi熱點(diǎn)均位于供大眾訪問(wèn)的地方，如機(jī)場(chǎng)、大型辦公室、車(chē)間、酒店賓館、咖啡店、旅館、書(shū)店以及校園等。 WiFi典型的行業(yè)應(yīng)用：1.3.2 WiFi技術(shù)技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用交通運(yùn)輸：航空行李及貨物控制、移動(dòng)售票、無(wú)線安全監(jiān)控、停車(chē)管理系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)因特網(wǎng)訪問(wèn)無(wú)線接入等。醫(yī)療：病房看護(hù)監(jiān)控、生理支持系統(tǒng)及監(jiān)護(hù)、急救系統(tǒng)監(jiān)控等。教育：迅速構(gòu)建校區(qū)網(wǎng)絡(luò)、學(xué)生宿舍網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)、學(xué)術(shù)交流的臨時(shí)性網(wǎng)絡(luò)等。- 30 -1.3.2 WiFi技術(shù)技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用- 31 -1.3.2 WiFi技術(shù)技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用- 32 -1.3.3 UHF無(wú)線數(shù)傳技術(shù)無(wú)線數(shù)傳技術(shù) UHF：3003000MHz

22、 ，特高頻，波長(zhǎng)相對(duì)較短，天線尺寸相對(duì)較小，容易操作 UHF無(wú)線數(shù)傳技術(shù)：工作于UHF頻段的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，在收發(fā)過(guò)程中，用戶可以在鏈路上傳輸任意比特編碼的信息，而不必關(guān)注協(xié)議的任何限制。 UHF頻段包含2.4GHz免費(fèi)ISM頻段，以及我國(guó)的免申請(qǐng)發(fā)射接收頻率（433MHz/868MHz/915MHz），這些頻率都可以直接使用而不需要申 請(qǐng)執(zhí)照。- 33 -1.3.3 UHF無(wú)線數(shù)傳技術(shù)無(wú)線數(shù)傳技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)穩(wěn)定性高穩(wěn)定性高UHF信道是一種傳輸特性比較穩(wěn)定的信道，不依靠電離層傳信道是一種傳輸特性比較穩(wěn)定的信道，不依靠電離層傳播，沒(méi)有短波存在的明顯的衰落現(xiàn)象，信道質(zhì)量比較穩(wěn)定。播，沒(méi)有短波存在的明顯

23、的衰落現(xiàn)象，信道質(zhì)量比較穩(wěn)定。讀寫(xiě)距離遠(yuǎn)讀寫(xiě)距離遠(yuǎn)UHF無(wú)線數(shù)傳技術(shù)的讀寫(xiě)距離可達(dá)無(wú)線數(shù)傳技術(shù)的讀寫(xiě)距離可達(dá)100-1000米。米。通信速率較高通信速率較高nKbpsn*100Kbps- 34 -1.3.3 UHF無(wú)線數(shù)傳技術(shù)無(wú)線數(shù)傳技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用主要用于條件比較惡劣的工業(yè)遠(yuǎn)程控制與測(cè)量場(chǎng)合：航海通信LED屏幕控制POS機(jī)的聯(lián)網(wǎng)交通聯(lián)網(wǎng)控制PLC控制與管理停車(chē)場(chǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)控制水利、電力、油田數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)其他RS-232/485設(shè)備聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用- 35 -1.3.3 UHF無(wú)線數(shù)傳技術(shù)無(wú)線數(shù)傳技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用無(wú)線數(shù)傳用于電力抄表無(wú)線數(shù)傳用于電力抄表- 36 -1.3.4 GPRS技術(shù)技術(shù) 通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)（

24、General Packet Radio Service） 位于第二代（GSM）和第三代（3G）移動(dòng)通信技術(shù)之間，俗稱(chēng)“2.5G” 采用分組交換方式 在GSM基站上增加相應(yīng)的實(shí)體和功能單元即可，改造和投入不大 原來(lái)的SIM卡一旦開(kāi)通GPRS業(yè)務(wù)，便可訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng) GPRS是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供的一種服務(wù)，在遠(yuǎn)程突發(fā)性數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸中有不可比擬的優(yōu)勢(shì)- 37 -1.3.4 GPRS技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)按流量計(jì)費(fèi)按流量計(jì)費(fèi)廣域覆蓋廣域覆蓋資源利用率高資源利用率高傳輸速率高傳輸速率高接入速度快接入速度快GPRS技術(shù)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)lGPRS覆蓋在GSM的物理層和網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之上，理論上在手機(jī)可

25、以打電話的地方都可以通過(guò)GPRS無(wú)線上網(wǎng)。lGPRS采用分組交換傳輸模式，用戶并不固定占用無(wú)線信道，提高了資源的利用率。lGPRS具有56115Kbps的傳輸速度，10倍于GSM。lGPRS能提供快速即時(shí)的連接，Internet應(yīng)用操作更加便捷、流暢。lGPRS包含豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)廣播、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)群呼、IP廣播等業(yè)務(wù)。lGPRS按傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量計(jì)費(fèi)，只要不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸便不必?fù)?dān)心費(fèi)用問(wèn)題，真正體現(xiàn)了少用少付費(fèi)的原則。同時(shí)，同時(shí)，GPRSGPRS技術(shù)也存在一些問(wèn)題，如會(huì)發(fā)生包丟失現(xiàn)象、調(diào)制方式不是最優(yōu)、存在轉(zhuǎn)接延時(shí)。技術(shù)也存在一些問(wèn)題，如會(huì)發(fā)生包丟失現(xiàn)象、調(diào)制方式不是最優(yōu)、存在轉(zhuǎn)接

26、延時(shí)。- 38 -1.3.4 GPRS技術(shù)技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用l橫向應(yīng)用（面向個(gè)人）：網(wǎng)上沖浪、Email、文件傳輸、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、增強(qiáng)型短消息等業(yè)務(wù)。l縱向應(yīng)用（面向集團(tuán)）：遙測(cè)、遙感、遙控：氣象、水文系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，對(duì)災(zāi)害進(jìn)行遙測(cè)和遠(yuǎn)程操作。防盜警報(bào)：汽車(chē)防盜警報(bào)，遙控商業(yè)及住宅的防盜警報(bào)等。車(chē)輛智能調(diào)度：銀行運(yùn)鈔車(chē)、郵政運(yùn)輸車(chē)監(jiān)控調(diào)度，移動(dòng)車(chē)輛監(jiān)控調(diào)度和指示等。遠(yuǎn)程監(jiān)控：機(jī)房、熱力系統(tǒng)監(jiān)控和遠(yuǎn)程維護(hù)管理系統(tǒng)，醫(yī)療監(jiān)控等。移動(dòng)性數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)：公安移動(dòng)性數(shù)據(jù)（身份證、犯罪檔案等）查詢，交 警移動(dòng)性數(shù)據(jù)（車(chē)輛、司機(jī)檔案等）查詢等。無(wú)線接入系統(tǒng)：無(wú)線磁卡電話，無(wú)線IC卡，無(wú)線POS機(jī)、無(wú)線ATM等。- 39

27、 -1.3.4 GPRS技術(shù)技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用GPRS DTU是一種物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)終端，利用公用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)GPRS網(wǎng)絡(luò)(又稱(chēng)G網(wǎng))為用戶提供無(wú)線長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸功能。采用高性能的工業(yè)級(jí)8/16/32位通信處理器和工業(yè)級(jí)無(wú)線模塊，以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺(tái)，同時(shí)提供RS232和RS485（或RS422）接口，可直接連接串口設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸功能。- 40 -1.3.4 GPRS技術(shù)技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用GPRS技術(shù)用于安防監(jiān)控技術(shù)用于安防監(jiān)控- 41 -1.4 無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)無(wú)線無(wú)線通信應(yīng)用系統(tǒng)通信應(yīng)用系統(tǒng)無(wú)線通信應(yīng)用系統(tǒng)的控制中心，內(nèi)部通常含有I/O接口和ADC等電路。常見(jiàn)

28、的有MCS51、AVR、ARM等芯片。 一般在確定采用某種開(kāi)發(fā)技術(shù)后，應(yīng)選擇購(gòu)買(mǎi)合適的集成應(yīng)用模塊（如若選用藍(lán)牙技術(shù)，則應(yīng)選擇購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的藍(lán)牙模塊）。外圍電路：主要包括傳感器、晶振、放大器、開(kāi)關(guān)電源、按鍵、LED、LCD等相關(guān)電路，以及根據(jù)需要選擇的芯片和外圍接口等。- 42 -1.4 無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一般方法開(kāi)發(fā)一般方法基本輸入輸出分析基本輸入輸出分析確定技術(shù)方案確定技術(shù)方案硬件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試整理歸納整理歸納- 43 -1.4 無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一般方法開(kāi)發(fā)一般方法基本輸

29、入輸出分析：對(duì)通信輸入、鍵盤(pán)輸入進(jìn)行必要的列表，以及通信輸出、 顯示輸出進(jìn)行必要的列表。確定技術(shù)方案：應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目需求中對(duì)功能、成本、體積、功耗的種種要求， 結(jié)合各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用方向，確定技術(shù)開(kāi)發(fā)方案。硬件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)：在綜合考慮成本、元件購(gòu)買(mǎi)途徑、用戶需求的基礎(chǔ)上， 選擇合適的單片機(jī)型號(hào)和相應(yīng)的技術(shù)模塊，繪制相應(yīng)的硬件電路圖，制作硬 件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)：主要是進(jìn)行應(yīng)用層程序的編寫(xiě)和調(diào)試。必要時(shí)，可編寫(xiě)相應(yīng) 的上位機(jī)軟件。系統(tǒng)測(cè)試：發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的缺陷，使系統(tǒng)更加完善，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。整理歸納：接收用戶信息反饋、完善、文檔分類(lèi)整理，積累開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)與素材。 - 44 -硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)無(wú)線通信技術(shù)硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)選用無(wú)線通信技術(shù)硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)選用Altium Designer軟件，對(duì)設(shè)備進(jìn)行原軟件，對(duì)設(shè)備進(jìn)行原理圖和理圖和PCB圖的繪制圖的繪制 - 45 -無(wú)線通信技術(shù)硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)無(wú)線通信技術(shù)硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)無(wú)線通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)套件無(wú)線通信系統(tǒng)開(kāi)發(fā)套件序號(hào)序號(hào)名稱(chēng)名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)規(guī)格型號(hào)數(shù)量數(shù)量說(shuō)明說(shuō)明1系統(tǒng)板DH-WBGVer:1.11包含單片機(jī)、藍(lán)牙模塊、WiFi模塊、CC1101模塊及外圍相關(guān)電路2AVR仿真器USB-AVR-JTAG1程序下載調(diào)試3電源適配器5V電源1系