15物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)解析

《物聯(lián)網(wǎng)工程基礎(chǔ)》主講老師:張立煥（zhanglihuan99@163，phone授課時(shí)間周二周三授課地點(diǎn)H1408授課類型任務(wù)教學(xué)授課班級(jí)15應(yīng)用第15講無(wú)線通信物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)學(xué)問(wèn)補(bǔ)充：1無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分類；2藍(lán)牙；物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)實(shí)訓(xùn)部分學(xué)問(wèn)補(bǔ)充：1.1無(wú)線廣域網(wǎng)-WWAN覆蓋范圍：整個(gè)城市甚至國(guó)家信號(hào)的傳播途徑：基站；通信衛(wèi)星系統(tǒng)；物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)實(shí)訓(xùn)部分學(xué)問(wèn)補(bǔ)充：1.1無(wú)線廣域網(wǎng)系統(tǒng)框架：2G系統(tǒng)-核心技術(shù)包括：GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))和CDMA（碼分多址數(shù)字無(wú)線技術(shù)）；帶寬：約為10KB/S；2.5G系統(tǒng)-核心技術(shù)包括：GPRS(通用分組無(wú)線業(yè)務(wù))和EDGE（增加型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)）；帶寬：約為100~400KB/S；3G系統(tǒng)-核心技術(shù)包括：CDMA-2000、TD-SCDMA(時(shí)分同步碼分多址數(shù)字無(wú)線技術(shù))和UMTS（通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）；帶寬：約為2MB/S；物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)實(shí)訓(xùn)部分學(xué)問(wèn)補(bǔ)充：1.2無(wú)線城域網(wǎng)-WMAN其主要技術(shù)是：全球微波互聯(lián)接入Wimax-WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，WiMAX也叫802·16無(wú)線城域網(wǎng)。WiMAX是又一種為企業(yè)和家庭用戶供應(yīng)“最終一英里”的寬帶無(wú)線連接方案。物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)實(shí)訓(xùn)部分學(xué)問(wèn)補(bǔ)充：1.2無(wú)線城域網(wǎng)-WMANWiMAX網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括兩個(gè)主要組件:一個(gè)基站和用戶設(shè)備。WiMAX基站安裝在一個(gè)立式或高樓，目的是為了廣播此無(wú)線信號(hào)。用戶接收到信號(hào)，然后啟動(dòng)筆記本電腦上的WiMAX功能,或MobileInternetDevice(MID)，或者WiMAX調(diào)制解調(diào)器。WiMAX標(biāo)準(zhǔn)支持移動(dòng)，便攜式和固定服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)實(shí)訓(xùn)部分學(xué)問(wèn)補(bǔ)充：1.2無(wú)線城域網(wǎng)-WMAN其主要技術(shù)是：全球微波互聯(lián)接入Wimax-WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，WiMAX也叫802·16無(wú)線城域網(wǎng)。WiMAX是又一種為企業(yè)和家庭用戶供應(yīng)“最終一英里”的寬帶無(wú)線連接方案。物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)實(shí)訓(xùn)部分學(xué)問(wèn)補(bǔ)充：1.3無(wú)線局域網(wǎng)-WLAN兩種工作模式：基于基站模式（無(wú)線局域網(wǎng)內(nèi)的接入點(diǎn)，AP）基于自組織模式（例如會(huì)議室的簽到）IEEE802.11協(xié)議對(duì)比：P120物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)實(shí)訓(xùn)部分學(xué)問(wèn)補(bǔ)充：1.4無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)WPAN在更小的范圍內(nèi)以自組織模式在用戶之間建立用于相互通信的無(wú)線連接，藍(lán)牙傳輸技術(shù)和紅外傳輸技術(shù)是無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)中的兩個(gè)重要技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)實(shí)訓(xùn)部分學(xué)問(wèn)補(bǔ)充：2藍(lán)牙藍(lán)牙，是一種支持設(shè)備短距離通信（一般10m內(nèi)）的無(wú)線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、PDA、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。物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)實(shí)訓(xùn)部分2藍(lán)牙支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。接受時(shí)分雙工傳輸方案實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸。全雙工全雙工（FullDuplex）是通訊傳輸?shù)囊粋€(gè)術(shù)語(yǔ)。通信允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸，它在實(shí)力上相當(dāng)于兩個(gè)單工通信方式的結(jié)合。全雙工指可以同時(shí)（瞬時(shí)）進(jìn)行信號(hào)的雙向傳輸（A→B且B→A）。指A→B的同時(shí)B→A，是瞬時(shí)同步的單工就是在只允許甲方向乙方傳送信息，而乙方不能向甲方傳送。（比方汽車的單行道。）藍(lán)牙設(shè)備的最大放射功率可分為3級(jí)：100mw（20dB/m）、2.5mw（4dB/m）、lmw（0dB/m）藍(lán)牙通信的主從關(guān)系藍(lán)牙技術(shù)規(guī)定每一對(duì)設(shè)備之間進(jìn)行藍(lán)牙通訊時(shí)，必需一個(gè)為主角色，另一為從角色，才能進(jìn)行通信，通信時(shí)，必需由主端進(jìn)行查找，發(fā)起配對(duì)，建鏈成功后，雙方即可收發(fā)數(shù)據(jù)。理論上，一個(gè)藍(lán)牙主端設(shè)備，可同時(shí)與7個(gè)藍(lán)牙從端設(shè)備進(jìn)行通訊。一個(gè)具備藍(lán)牙通訊功能的設(shè)備，可以在兩個(gè)角色間切換，平常工作在從模式，等待其它主設(shè)備來(lái)連接，須要時(shí)，轉(zhuǎn)換為主模式，向其它設(shè)備發(fā)起呼叫。一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備以主模式發(fā)起呼叫時(shí)，須要知道對(duì)方的藍(lán)牙地址，配對(duì)密碼等信息，配對(duì)完成后，可干脆發(fā)起呼叫。藍(lán)牙的呼叫過(guò)程：藍(lán)牙主端設(shè)備發(fā)起呼叫，首先是查找，找出四周處于可被查找的藍(lán)牙設(shè)備。主端設(shè)備找到從端藍(lán)牙設(shè)備后，與從端藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行配對(duì)，此時(shí)須要輸入從端設(shè)備的PIN碼，也有設(shè)備不須要輸入PIN碼。配對(duì)完成后，從端藍(lán)牙設(shè)備會(huì)記錄主端設(shè)備的信任信息，此時(shí)主端即可向從端設(shè)備發(fā)起呼叫，已配對(duì)的設(shè)備在下次呼叫時(shí)，不再須要重新配對(duì)。已配對(duì)的設(shè)備，做為從端的藍(lán)牙也可以發(fā)起建鏈懇求，但做數(shù)據(jù)通訊的藍(lán)牙模塊一般不發(fā)起呼叫。鏈路建立成功后，主從兩端之間即可進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)或語(yǔ)音通訊。在通信狀態(tài)下，主端和從端設(shè)備都可以發(fā)起斷鏈，斷開藍(lán)牙鏈路。版本截止2010年7月，藍(lán)牙共有六個(gè)版本V1.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0.以通訊距離來(lái)看在不同版本可再分為ClassA(1)/ClassB(2)。技術(shù)規(guī)范2009年4月21日，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(BluetoothSIG)正式頒布了新一代標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范“BluetoothCoreSpecificationVersion3.0HighSpeed”(藍(lán)牙核心規(guī)范3.0版)，藍(lán)牙3.0的核心是“GenericAlternateMAC/PHY”(AMP)，這是一種全新的交替射頻技術(shù)，允許藍(lán)牙協(xié)議棧針對(duì)任一任務(wù)動(dòng)態(tài)地選擇正確射頻。應(yīng)用通過(guò)運(yùn)用Bluetooth技術(shù)產(chǎn)品，人們可以免除居家辦公電纜纏繞的苦惱。鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、耳機(jī)和揚(yáng)聲器等均可以在PC環(huán)境中無(wú)線運(yùn)用，這不但增加了辦公區(qū)域的美感，還為室內(nèi)裝飾供應(yīng)了更多創(chuàng)意和自由（設(shè)想，將打印機(jī)放在壁櫥里）。此外，通過(guò)在移動(dòng)設(shè)備和家用PC之間同步聯(lián)系人和日歷信息，用戶可以隨時(shí)隨地存取最新的信息。藍(lán)牙眼鏡開車接聽或者撥打電話的狀況在街頭并不少見,這種行為不但違反交通法規(guī),還存在平安隱患。特殊是自從2013年1月1日起中國(guó)新交通規(guī)則啟用，其中明確規(guī)定：機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)笋{駛機(jī)動(dòng)車有撥打、接聽手機(jī)等阻礙平安駕駛的行為的，一次記2分，有些地區(qū)依據(jù)狀況還將對(duì)駕駛員在駕駛過(guò)程中的接打電話行為處予經(jīng)濟(jì)懲處。那么，藍(lán)牙眼鏡在平安駕駛上的應(yīng)用也就應(yīng)運(yùn)而生。多媒體系統(tǒng)很多汽車的車載多媒體信息系統(tǒng)都支持藍(lán)牙接入功能，比如凱迪拉克XTS豪華轎車上所搭載的CUE移動(dòng)互聯(lián)體驗(yàn)系統(tǒng)的藍(lán)牙接入功能，最多可支持10組藍(lán)牙配對(duì)，包括智能手機(jī)、平板電腦和多媒體播放器等。車主可以通過(guò)藍(lán)牙配對(duì)，將這些便攜設(shè)備中的信息與CUE系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共享。物聯(lián)網(wǎng)平安請(qǐng)大家課下自己閱讀一下資料。作業(yè)演講時(shí)間：16、17周演講——物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用要求：分組：2~3人一小組；內(nèi)容：以物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用為話題，組長(zhǎng)上臺(tái)簡(jiǎn)述小組收集的資料以及當(dāng)時(shí)的過(guò)程與心得體會(huì)；資料：教材、圖書館查書籍、查網(wǎng)絡(luò)等；過(guò)程：按小組做PPT演講，演講時(shí)間10分鐘，每個(gè)組員要分工合作并主動(dòng)完成，每組的成果也是每個(gè)組員的成果，請(qǐng)大家好好準(zhǔn)備。小組演講成果滿分100分，出現(xiàn)下列狀況扣分：演講規(guī)則：1、演講時(shí)間10分鐘。

2、一律運(yùn)用一般話，儀態(tài)自然大方，著裝規(guī)范。演講評(píng)分細(xì)則一、內(nèi)容（40分）二、表達(dá)（60分）一、內(nèi)容（40分）1、主題（15分）：主題明確、深刻，觀點(diǎn)正確、顯明；見解獨(dú)到。2、材料（15分）：材料真實(shí)、典型、新穎 ，反映客觀事實(shí)、具有普遍意義；3、結(jié)構(gòu)（10分）：結(jié)構(gòu)完整合理、層次分明，論點(diǎn)、論據(jù)具有邏輯性；構(gòu)思奇異，引人入勝。二、表達(dá)（60分）1、語(yǔ)音（20分）：語(yǔ)音規(guī)范20分，較規(guī)范17分，不夠規(guī)范14分，不規(guī)范不得分。2、感染力（20分）：語(yǔ)速恰當(dāng)、聲音洪亮，表達(dá)自然流暢，節(jié)奏張弛符合思想感情的起伏變更，具有感染力。3、嫻熟程度（10分）：因不嫻熟，每停頓一次減5分。4、態(tài)勢(shì)語(yǔ)（10分）：自然得體，端莊大方。

1）文檔格式不規(guī)范，扣2~5。2）內(nèi)容不充溢、語(yǔ)句不通順，扣2~5。3）PPT內(nèi)容不精干、不生動(dòng)，扣2~5。4）演講思路不清晰、語(yǔ)言不流暢，扣2~5。5）沒(méi)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成匯報(bào)，扣2~5。6）不做PPT演示匯報(bào)，0分。最終小組成果即為個(gè)人成果，望大家好好協(xié)作，完成任務(wù)。舉例：物聯(lián)網(wǎng)