無線通信網(wǎng)超低功耗技術(shù)課件

短距離無線通信超低功耗技術(shù)隨著當(dāng)今信息社會的發(fā)展以及人類生活水平的提高，近距離無線通信技術(shù)在人類生活中的應(yīng)用越來越廣泛了，但是現(xiàn)有技術(shù)的能源消耗速度不能滿足人們的要求，因此超低功耗技術(shù)就顯得非常必要了

短距離無線通信同長距離無線通信有很多的區(qū)別，主要如下:

1、短距離無線通信的主要特點為通信距離短，覆蓋距離一般在幾十m或100m（

200m）之內(nèi)。覆蓋的范圍響應(yīng)也比較小。

2、無線發(fā)射器的發(fā)射功率較低，發(fā)射功率一般小于100mW。

3、自由地連接各種個人便攜式電子設(shè)備、計算機外部設(shè)備和各種家用電氣設(shè)備，實現(xiàn)信息共享和多業(yè)務(wù)的無線傳輸。4、不用申請無線頻道。區(qū)別于無線廣播等長距離無線傳輸。5、高頻操作，工作頻段一般以GHZ為單位。

Zigbee原理及應(yīng)用Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。Zigbee技術(shù)在工業(yè)控制、家居自動化控制及遙測遙控等領(lǐng)域與其他無線通信技術(shù)相比，Zigbee在成本控制、功耗和復(fù)雜度之間達到了一種更好的平衡。簡而言之，Zigbee是一種短距離、低功耗、低復(fù)雜度、低速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)-Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

由上述三種節(jié)點，Zigbee可以組成三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即星型網(wǎng)(Star),樹狀網(wǎng)(Tree)和網(wǎng)狀網(wǎng)(Mesh)。星型網(wǎng)(圖1-1-a)是最簡單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹狀網(wǎng)(圖1-1-b)由一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和一個或多個星型網(wǎng)連接而成。網(wǎng)狀網(wǎng)(圖1-1-c)每一個節(jié)點都可以與其他節(jié)點通信。ZigBee技術(shù)特點速率低：適合一些領(lǐng)域應(yīng)用對低速率的要求。功耗低：節(jié)點在使用電池供電的情況下，可以實現(xiàn)長達6個月到2年的使用時間，低功耗是ZigBee技術(shù)的突出優(yōu)勢。成本低：通過簡化協(xié)議，降低了對微控制器的要求，而且ZigBee免協(xié)議專利費。另外他還有標(biāo)準(zhǔn)易用:.功能強大：網(wǎng)絡(luò)容量大，節(jié)點類型，通信距離大等優(yōu)點。三、z_wave原理及應(yīng)用Z-Wave是一種新興的基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無線通信技術(shù)。信號的有效覆蓋范圍在室內(nèi)是30m，室外可超過100m，適合于窄帶寬應(yīng)用場合。隨著通信距離的增大，設(shè)備的復(fù)雜度、功耗以及系統(tǒng)成本都在增加，相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù)，Z-Wave技術(shù)將是最低功耗和最低成本的技術(shù)，有力地推動著低速率無線個人區(qū)域網(wǎng)三、WiFi原理及應(yīng)用WiFi全稱WirelessFidelity，外語縮寫：WI-FI，中文名：無線保真。WiFi是由AP(AccessPoint)和無線網(wǎng)卡組成的無線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)就是通過終端設(shè)備不受任何約束隨時隨地?zé)o縫與互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)互通。RFID系統(tǒng)的基本組成應(yīng)答器：由天線，耦合元件及芯片組成，一般來說都是用標(biāo)簽作為應(yīng)答器，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象。閱讀器：由天線，耦合元件，芯片組成，讀?。ㄓ袝r還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備應(yīng)用軟件系統(tǒng)：是應(yīng)用層軟件，主要是把收集的數(shù)據(jù)進一步處理，并為人們所使用。RFID的應(yīng)用當(dāng)前RFID典型應(yīng)用包括:倉庫管理、生產(chǎn)線自動化、集裝箱與包裹管理、高速公路收費與停車收費;羊群、魚類、水果等的管理以及寵物、野生動物跟蹤;門禁管理、定位與物體跟蹤、環(huán)境感知和支票防偽等多種應(yīng)用領(lǐng)域。在未來，RFID技術(shù)的飛速發(fā)展對于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的進步具有重要的意義。五、UWB原理及應(yīng)用UWB(UltraWideband)是一種無載波通信技術(shù)，利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。有人稱它為無線電領(lǐng)域的一次革命性進展，認(rèn)為它將成為未來短距離無線通信的主流技術(shù)。它是一種無載波通信技術(shù)，利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)。UWB的特點系統(tǒng)容量大，傳輸速率高。定位/定時精度高，抗多徑能力強。UWB具有非常簡單的收發(fā)信機結(jié)構(gòu)和硬件電路。安全性高，抗干擾性強，保密性好。由設(shè)備可以同時實現(xiàn)通信和定位功能，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊，極具研究價值。功率低，功耗小。六、wibree原理及應(yīng)用

Wibree，超低功耗藍牙無線技術(shù)，又被稱作是“小藍牙”或低功耗藍牙無線通信技術(shù)，是一種能夠方便快捷的接入手機和一些諸如翻頁控件，個人掌上電腦(PDA)，無線計算機外圍設(shè)備，娛樂設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等便攜式設(shè)備的一種低能耗無線局域網(wǎng)(WLAN)互動接入技術(shù)。Wibree技術(shù)類似于藍牙技術(shù)，但是只消耗相當(dāng)于藍牙技術(shù)一小部分的電池電量近幾年，隨著面向家庭控制及自動化短距離無線技術(shù)的發(fā)展，家庭智能化所帶來的機遇正成為現(xiàn)實。輕家居相比傳統(tǒng)智能家居很明顯的兩個優(yōu)勢就是在易安裝