物聯(lián)網(wǎng)與近距離無線通信技術(shù)概述課件

1、物聯(lián)網(wǎng)與近距離無線通信技術(shù)概述課程安排32學(xué)時+10學(xué)時實驗教學(xué)目標(biāo) 介紹幾種典型的短距離無線通信技術(shù)的基本原理、技術(shù)特點、通信協(xié)議以及在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。掌握實踐應(yīng)用的基礎(chǔ)知識及應(yīng)用前沿。教學(xué)安排 理論與實驗并重，依托“物聯(lián)網(wǎng)工程實驗室平臺”，開展演示、試驗和測試等實踐環(huán)節(jié)，獲得短距離無線通信技術(shù)的實際感受和直接經(jīng)驗。實驗地點 長橡廠實驗樓4樓。 課程安排考核方式 平時成績占30%：包括平時上課考核、作業(yè)和實驗； 期終考試占70%：閉卷（或半開卷）考試，以筆試為主。課程安排參考教程 董健等著. 物聯(lián)網(wǎng)與短距離無線通信技術(shù).電子工業(yè)出版社.2012.9.1孫弋 等著.短距離無線通信及組網(wǎng)技術(shù).西

2、安電子科技大學(xué)出版社,2008.3. WLAN、藍牙、ZigBee、自組織網(wǎng)絡(luò)、NS網(wǎng)絡(luò)仿真等第1章 物聯(lián)網(wǎng)與近距離無線通信技術(shù)概述 主要內(nèi)容：1.1 物聯(lián)網(wǎng)概述 1.2 無線與移動通信概述1.3 射頻與微波通信概述 1.4 近距離無線通信技術(shù)概覽 引言 科技的時代背景信息技術(shù)三大浪潮20世紀(jì)40-80年代：計算機(PC嵌入式大型機)20世紀(jì)90-2000年代：互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(LANINTERNET)21世紀(jì)：物聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)(移動計算、無線通信、寬帶通信)物聯(lián)網(wǎng)是新一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，是互聯(lián)網(wǎng)的一種延伸網(wǎng)絡(luò)。 英文名稱是“Internet of Things”，簡稱：IOT。顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連

3、的互聯(lián)網(wǎng)”。其包含兩層意思： 第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)； 第二，其網(wǎng)絡(luò)端由PC延伸和擴展到了與所有物品相關(guān)的嵌入式終端，可進行信息物-物、人-物、人與人的信息交換。定義：物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與定義1、物聯(lián)網(wǎng)的概念/view/1136308.htm物質(zhì)世界短距離無線通信網(wǎng)有線光纖通信網(wǎng)1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與定義互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)PCPCPCPCRF

4、IDGPS二維碼傳感器人與人交流物與物交流物與人交流2、物聯(lián)網(wǎng)的基本特征互聯(lián)網(wǎng)特征：需要聯(lián)網(wǎng)的“物品”，一定要能夠互聯(lián)互通形成網(wǎng)絡(luò)。識別與通信特征：納入物聯(lián)網(wǎng)的“物品”，一定要具備自動識別與物物通信的能力。智能化特征：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有信息智能感知、智能處理、智能控制的能力。 1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與定義物聯(lián)網(wǎng)的概念最早由MIT Auto-ID中心Ashton教授于1999年在研究射頻識別技術(shù)（RFID）時首先提出。2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的報告，正式提出明確的概念：無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷，從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進行信息交換

5、。射頻識別技術(shù)，傳感器技術(shù)，納米技術(shù)，智能嵌入式技術(shù)將達到廣泛的應(yīng)用。1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與定義3、物聯(lián)網(wǎng)的由來4、物聯(lián)網(wǎng)的四大支撐技術(shù)傳感技術(shù)：微型/智能傳感、RFID電子標(biāo)識通信技術(shù)：寬帶通信、短距離無線通信嵌入式計算技術(shù)：嵌入式處理器、操作系統(tǒng)云計算技術(shù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（LaaS），平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）。1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與定義/view/1316082.htm5、幾個術(shù)語概念的對比物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng) 傳感網(wǎng)是由大量智能傳感器組成的信息感知網(wǎng)絡(luò)，是物聯(lián)網(wǎng)的前生，現(xiàn)在是物聯(lián)網(wǎng)的組成部分。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴展，互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)。

6、物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng) 泛在網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展遠景，物聯(lián)網(wǎng)是泛在網(wǎng)的前期。1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與定義1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)感知層傳輸層支撐層應(yīng)用層射頻識別智能傳感GPS定位二維碼識別其他標(biāo)識光纖互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星通信網(wǎng)移動通信網(wǎng)WLAN網(wǎng)短距離無線網(wǎng)云計算人工智能數(shù)據(jù)挖掘分布式處理虛擬現(xiàn)實嵌入式計算專家系統(tǒng)編/解碼系統(tǒng)集成全面感知可靠傳輸智能處理1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況重慶：2010年，成立“國家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范基地”無錫：2009年，成立“國家物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研發(fā)基地”以人為本，發(fā)展無所不在的4U網(wǎng)絡(luò)。即實現(xiàn)所有人與人、物與物、人與物之間的連接（Ubiquitous普及，Universal萬能，User-

7、oriented面向用戶，Unique獨特）。 韓國的“U-Korea”戰(zhàn)略1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況重點支持“無所不在的網(wǎng)絡(luò)”相關(guān)的技術(shù)研發(fā)及科技應(yīng)用，希望通過“U-Korea”計劃的實施帶動國家信息產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。 日本的“U-Japan”計劃2005年2月，新加坡資訊通信發(fā)展局發(fā)布名為“下一代I-Hub”的新計劃，標(biāo)志著該國正式將“U”型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建納入國家戰(zhàn)略。該計劃旨在通過一個安全、高速、無所不在的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)下一代的聯(lián)接。 新加坡“下一代I-Hub”計劃1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況 美國的“智慧的地球”2008年11月，IBM公司總裁彭明盛提出“智慧的地球”（Smart Planet）這

8、一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施，闡明其短期和長期效益。 2009年1月28日，奧巴馬就任美國總統(tǒng)后與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會議”，對此給予了積極的回應(yīng)，認為“智慧的地球” 有助于美國的“巧實力”（Smart Power）戰(zhàn)略，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后國家發(fā)展的核心領(lǐng)域。1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況 歐盟的物聯(lián)網(wǎng)行動計劃2006年歐盟成了專業(yè)工作組，進行RFID技術(shù)研究。2008年發(fā)布了2020年的物聯(lián)網(wǎng)未來路線2009年歐盟制訂了物聯(lián)網(wǎng)歐洲行動計劃。目前，歐盟已將物聯(lián)網(wǎng)納入到預(yù)算高達500億歐元的歐盟“第七個科技框架計劃（20072013年）”中。1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況 中國

9、的“感知中國”2009年8月溫家寶在考察無錫高新微納傳感器工程技術(shù)中心時指出，要積極創(chuàng)造條件，在無錫建立中國的傳感網(wǎng)中心“感知中國”中心。2010年3月，“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”第一次寫入中國政府工作報告。同時，列入國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（20062020年）和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項中均將傳感網(wǎng)列入重點研究領(lǐng)域。1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況2012年1月，國家發(fā)改委正式立項啟動面向農(nóng)業(yè)、林業(yè)、交通、電力等8個重點領(lǐng)域的“國家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程”，我國物聯(lián)網(wǎng)進入應(yīng)用初級階段。 我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀一是產(chǎn)業(yè)體系初步形成，但產(chǎn)業(yè)化能力不高，尚未形成規(guī)?；a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢；二是核心關(guān)鍵技術(shù)有

10、待突破，在傳感器、芯片、關(guān)鍵設(shè)備制造、智能通信與控制、海量數(shù)據(jù)處理等核心技術(shù)上，與發(fā)達國家存在較大差距；三是標(biāo)準(zhǔn)比較分散、體系還不完善，在國際上面臨核心標(biāo)準(zhǔn)的競爭；四是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的規(guī)模和領(lǐng)域比較小，沒有形成成熟的商業(yè)模式，應(yīng)用成本較高；五是物聯(lián)網(wǎng)承載大量的國家經(jīng)濟社會活動和戰(zhàn)略性資源，因而面臨巨大的安全與隱私保護挑戰(zhàn)。1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況目前，物聯(lián)網(wǎng)還缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化的實現(xiàn)將能夠整合行業(yè)應(yīng)用，規(guī)范新業(yè)務(wù)發(fā)展，保證物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的互操作性和互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)與完備，是擴大物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。 物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化概況1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況 國際物聯(lián)網(wǎng)

11、標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀目前，負責(zé)物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)研究的國際組織有：（1）ETSI 歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會 M2M技術(shù)委員會，研究M2M物聯(lián)網(wǎng)（2）ITU-T 國際電信聯(lián)盟 泛在傳感網(wǎng)（USN）（3）ISO/IEC 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國際電工協(xié)會 RFID的標(biāo)準(zhǔn)化研究 1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況（1） 2005年12月，工信部組織成立了電子標(biāo)簽RFID標(biāo)準(zhǔn)工作組。（2） 2009年9月，國家標(biāo)準(zhǔn)委在北京“感知中國高峰論壇”會上成立了傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組（WGSN）。（3）2010年2月，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化委員會（CCSA）在北京成立了“泛在網(wǎng)技術(shù)工作委員會”。（4）2010年6月，國家標(biāo)準(zhǔn)委、工信部組織成立了“中國

12、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組”，下設(shè)19個專業(yè)會員會，開展國際、國內(nèi)系列標(biāo)準(zhǔn)體系研究。 我國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺組織（EPoSS）在Internet of Things in 2020中預(yù)測，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個階段：1.1.4 物聯(lián)網(wǎng)的前景展望 2010年之前以RFID為代表的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛 應(yīng)用于物流、零售和制藥等領(lǐng)域； 20102015年實現(xiàn)物與物之間的互聯(lián)； 2020年之后實現(xiàn)全智能化 20152020年進入半智能化；物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用1.1.4 物聯(lián)網(wǎng)的前景展望 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)雖然物聯(lián)網(wǎng)具有美好的前景和重大的意義，但物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模地應(yīng)用

13、面臨的挑戰(zhàn)，至少包括三個方面: 一是成本的挑戰(zhàn) 二是安全的挑戰(zhàn) 三是侵犯隱私的威脅1.1.4 物聯(lián)網(wǎng)的前景展望 無線通信系統(tǒng)概述1.2 無線與移動通信概述 1897年,意大利科學(xué)家馬可尼發(fā)明了無線電波傳輸。隨著計算機和半導(dǎo)體的發(fā)展，理論和技術(shù)不斷取得進步和突破。時至今日，已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡耐ㄐ欧绞健?2歲的諾貝爾獎物理學(xué)家和他的火花發(fā)射機電報機定向天線雷達無線電話傳真機 無線與移動通信的概念1.2 無線與移動通信概述 無線通信（Wireless Communication）,是指利用電磁波信號在空間傳播的特性進行信息交換的一種通信方式，包括固定體之間的無線通信和移動通信兩大部分。移

14、動通信（Mobile Communication），是指移動體之間的通信或移動體與固定體之間的通信。移動通信就是在移動中實現(xiàn)的無線通信，人們常常把二者合稱為無線與移動通信。 無線與移動通信的概念1.2 無線與移動通信概述 移動通信的特點：移動性，可保持物體在移動狀態(tài)中的通信。電磁波傳播條件復(fù)雜，因移動體可能在各種環(huán)境中運動，電磁波在傳播時會產(chǎn)生反射、折射、繞射、多普勒效應(yīng)等現(xiàn)象，產(chǎn)生多徑干擾、信號傳播延遲和展寬等效應(yīng)。噪聲和干擾嚴(yán)重，在城市環(huán)境中的汽車火花噪聲、各種工業(yè)噪聲，移動用戶之間的互調(diào)干擾、鄰道干擾、同頻干擾等。系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它是一個多用戶通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，必須使用戶之間互不干擾，

15、能協(xié)調(diào)一致地工作。要求頻帶利用率高、設(shè)備性能好。 無線與移動通信的概念1.2 無線與移動通信概述 按用途的不同可以分為：公眾蜂窩移動通信系統(tǒng)寬帶無線接入系統(tǒng)無線局域網(wǎng)無線個域網(wǎng)無繩電話集群通信衛(wèi)星移動通信按使用頻段又可分為：中長波通信（小于1 MHz）短波通信（130 MHz）超短波通信（30 MHz1 GHz）微波通信（1 GHz以上）毫米波通信（幾十吉赫）紅外光通信大氣激光通信1.3 射頻與微波通信1.3.1射頻的概念 射頻（Radio Frequency，RF）是指可輻射到空間的電磁波頻率。通常所指的頻率范圍為300 kHz30 GHz。RF的本質(zhì)是射頻電流，是一種高頻交流電的簡稱。每秒

16、變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于10000次的稱為高頻電流，射頻就是這樣一種高頻電流。 1.3 射頻與微波通信1.3.2頻譜的劃分 由于電磁波是在全球存在的，所以需要由國際協(xié)議來分配頻譜。頻譜的分配是指將頻率根據(jù)不同的業(yè)務(wù)加以分配，以避免頻率使用方面的混亂。負責(zé)國際頻率分配的世界組織有：國際電信聯(lián)盟（ITU）、國際無線電咨詢委員會（CCIR）、電子和電氣工程師協(xié)會(IEEE)和國際頻率登記局（IFRB）等。我國進行頻率分配的組織是工業(yè)和信息化部無線電管理局。1IEEE劃分的頻譜 由于應(yīng)用領(lǐng)域的眾多，對頻譜的劃分有多種方式，而今較為通用的頻譜分段法是IEEE建立的，如下表所示。 1.

17、3 射頻與微波通信IEEE頻譜1.3.2頻譜的劃分 1.3 射頻與微波通信微波是經(jīng)常使用的波段，是指頻率為300 MHz3 000 GHz的電磁波，對應(yīng)的波長為1 m0.1 mm，分為分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波4個波段。射頻，沒有一個嚴(yán)格的頻率范圍定義，廣義地說，可以向外輻射電磁信號的頻率均可稱為射頻。在射頻識別中，頻率一般選為10 kHz至幾GHz。1.3.3 微波和射頻1.4 近距離無線通信技術(shù)概覽 什么叫短距離無線通信？并沒有一個嚴(yán)格的定義。 一般意義上，只要通信收發(fā)雙方通過無線電波傳輸信息，單跳傳輸距離限制在較短（通常最遠為數(shù)百米）的范圍內(nèi)，就可以稱為短距離無線通信。 1.4 近

18、距離無線通信技術(shù)概覽短距離無線通信技術(shù)存在的背景？ 移動通信向?qū)拵Щ?、大容量、多媒體的方向發(fā)展。 頻率資源和系統(tǒng)容量的矛盾變得特別突出。 期望使用一種廉價的無線方法建立起有線/無線設(shè)備之間的信息傳輸且“全球通用”。 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及智能終端的出現(xiàn)提供了廣闊的空間。 1998年IEEE 802.15工作組成立，主要致力于研究個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化問題。 1.4 近距離無線通信技術(shù)概覽短距離無線通信技術(shù)的特征？ 無線發(fā)射功率在W到100mW量級 通信距離在幾厘米到幾百米使用全向天線和線路板天線應(yīng)用場景眾多，特別是頻率資源稀缺情況 不需要申請頻率資源使用許可證（ISM，CR等） 無中

19、心，自組網(wǎng) 電池供電 1.4 近距離無線通信技術(shù)概覽典型的幾種短距離無線通信技術(shù) 無線個域網(wǎng)（WPAN，Wireless Personal Area Network） Bluetooth IEEE 802.15.1 UWB IEEE 802.15.3 ZigBee IEEE 802.15.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN，Wireless Sensor Network） ZigBee1.4 近距離無線通信技術(shù)概覽幾種短距離無線通信技術(shù)的比較對比項目BluetoothZigBeeUWB工作頻段 2.4GHz頻段2.4GHz868/915MHz3.110.6GHz擴頻方式 跳頻擴頻直接序列擴頻跳時擴頻調(diào)

20、制方式 GFSKBPSK OQPSK單脈沖調(diào)制、多脈沖調(diào)制傳輸速率小于1Mbps20250Kbps可高達500Mbps通信距離10-100m10-100m小于10m發(fā)射功率1-100mW1-100mW1mW以下應(yīng)用范圍計算機等家庭和辦公室設(shè)備互連家庭智能化、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)近距離多媒體終端類型筆記本，移動電話，掌上電腦，移動設(shè)備路由器，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點無線電視，DVD高速因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)主要支持公司Ericsson、Nokia、 MotorolaChipcon、Freescale、CompXs、EmberIntel、Motorola、Sony、Sharp1.4 近距離無線通信技術(shù)概覽短距離無線通信技

21、術(shù)的體系劃分1.4 近距離無線通信技術(shù)概覽使用較廣泛的:藍牙(Bluetooth)，無線局域網(wǎng)802.11(Wi-Fi)和紅外數(shù)據(jù)傳輸(IrDA)。有發(fā)展?jié)摿Φ?ZigBee、超寬頻(Ultra WideBand)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、無線1394和專用無線系統(tǒng)等。其立足的特點：或基于傳輸速度、距離、耗電量的特殊要求；或著眼于功能的擴充性；或符合某些單一應(yīng)用的特別要求；或建立競爭技術(shù)的差異化等。但是沒有一種技術(shù)可以完美到足以滿足所有的需求。 1.4.1藍牙技術(shù)bluetooth技術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范，它以低成本的短距離無線連接為基礎(chǔ)，可為

22、固定的或移動的終端設(shè)備提供廉價的接入服務(wù)。藍牙技術(shù)傳輸頻段為全球公眾通用的2.4GHzISM頻段，提供1Mbps的傳輸速率和10m的傳輸距離。藍牙技術(shù)誕生于1994年，Ericsson當(dāng)時決定開發(fā)一種低功耗、低成本的無線接口，以建立手機及其附件間的通信。該技術(shù)還陸續(xù)獲得PC行業(yè)業(yè)界巨頭的支持。1998年，藍牙技術(shù)協(xié)議由 Ericsson、IBM、Intel、NOKIA、Toshiba等5家公司達成一致。 1.4.2 Wi-Fi技術(shù)Wi-Fi(Wireless Fidelity,無線高保真)也是一種無線通信協(xié)議，正式名稱是IEEE802.11b，與藍牙一樣，同屬于短距離無線通信技術(shù)。Wi-Fi速

23、率最高可達11Mb/s,是以太網(wǎng)的一種無線擴展，理論上只要用戶位于一個接入點四周的一定區(qū)域內(nèi)，就能以最高約11Mb/s的速度接入Web。1.4.3 ZigBee技術(shù)ZigBee 主要應(yīng)用在短距離范圍之內(nèi)并且數(shù)據(jù)傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間。ZigBee名字來源于蜂群使用的賴以生存和發(fā)展的通信方式，蜜蜂通過跳 ZigZag形狀的舞蹈來分享新發(fā)現(xiàn)的食物源的位置、距離和方向等信息。ZigBee聯(lián)盟成立于2001年8月。2002年下半年，Invensys、 Mitsubishi、Motorola以及Philips半導(dǎo)體公司四大巨頭共同宣布加盟ZigBee聯(lián)盟，以研發(fā)名為ZigBee的下一代無線通信標(biāo)

24、準(zhǔn)。ZigBee是使用2.4 GHz波段，采用跳頻技術(shù)。與藍牙相比，ZigBee更簡單、速率更慢、功率及費用也更低。它的基本速率是250kb/s，當(dāng)降低到28kb/s時，傳輸范圍可擴大到134m，并獲得更高的可靠性。另外，它可與254個節(jié)點聯(lián)網(wǎng)。1.4.3 ZigBee技術(shù)ZigBee技術(shù)特點主要包括以下幾個部分：（1）數(shù)據(jù)傳輸速率低。只有10kb/s250kb/s，專注于低傳輸應(yīng)用。（2）功耗低。在低耗電待機模式下，兩節(jié)普通5號干電池可使用6個月以上。這也是ZigBee的支持者所一直引以為豪的獨特優(yōu)勢。（3）成本低。因為ZigBee數(shù)據(jù)傳輸速率低，協(xié)議簡單，所以大大降低了成本; 積極投入Zi

25、gBee開發(fā)的Motorola以及Philips，均已在2003年正式推出芯片，飛利浦預(yù)估，應(yīng)用于主機端的芯片成本和其它終端產(chǎn)品的成本比藍牙更具價格競爭力。（4）網(wǎng)絡(luò)容量大。每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可支持255個設(shè)備，也就是說每個ZigBee設(shè)備可以與另外254臺設(shè)備相連接。1.4.3 ZigBee技術(shù)（5）有效覆蓋范圍1075m之間，具體依據(jù)實際發(fā)射功率的大小和各種不同的應(yīng)用模式而定，基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環(huán)境。（6）工作頻段靈活。使用的頻段分別為2.4GHz、868MHz（歐洲）及915MHz（美國），均為免執(zhí)照頻段。1.4.4 IrDA技術(shù) 紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會IrDA（Infrar

26、ed DataAssociation）成立于1993年。起初，采用IrDA標(biāo)準(zhǔn)的無線設(shè)備僅能在1m范圍內(nèi)以115.2kb/s速率傳輸數(shù)據(jù)，很快發(fā)展到 4Mb/s以及16Mb/s的速率。IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術(shù)，是第一個實現(xiàn)無線個人局域網(wǎng)（PAN）的技術(shù)。目前它的軟硬件技術(shù)都很成熟，在小型移動設(shè)備，如PDA、手機上廣泛使用。事實上，當(dāng)今每一個出廠的PDA及許多手機、筆記本電腦、打印機等產(chǎn)品都支持IrDA。IrDA的主要優(yōu)點是無需申請頻率的使用權(quán)，因而紅外通信成本低廉。1.4.5 UWB技術(shù)超寬帶技術(shù)UWB（Ultra Wideband）是一種無線載波通信技術(shù)，它不采用正弦載波，而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很寬。UWB可在非常寬的帶寬上傳輸信號，美國FCC對UWB的規(guī)定為：在3.110.6