工業(yè)自動化通信協(xié)議及應(yīng)用簡介

授課內(nèi)容 (一)工業(yè)自動化通信協(xié)議及應(yīng)用簡介

(二)無線通信技術(shù)1)數(shù)傳電臺簡介2)GPRS簡介3)Zigbee簡介4)無線擴頻技術(shù)簡介

(三)工業(yè)以太網(wǎng)簡介

(四)PLC與上位機/DCS系統(tǒng)/變頻調(diào)速器的通信概述(五)實例講解(一)工業(yè)自動化通信協(xié)議及應(yīng)用簡介一、通訊協(xié)議概念

通訊協(xié)議就是當計算機彼此通訊時,所共同遵守的通訊規(guī)則與標準。基于這個標準,當兩部計算機通過網(wǎng)絡(luò)進行通訊時,才能了解對方的需求。而針對不同類型的通訊工作,便有不同類型的協(xié)議,例如超文件傳輸協(xié)議(HTTP),就是當要在計算機間傳輸超文件時,所使用的通訊標準。電腦與電腦之間的溝通必須講述相同的語言，才能互相傳輸信息，自然資料在國際互聯(lián)網(wǎng)上傳遞，每一份都要符合一定的規(guī)格（即是相同的語言），否則中國送出的資料，在美國那邊要怎么收下呢？這些規(guī)格（語言）的規(guī)定都是事先在會議桌上講好的，一般我們稱之為“協(xié)議”（英文稱為Protocol），而這種在網(wǎng)絡(luò)上負責定義資料傳輸規(guī)格的協(xié)議，我們就統(tǒng)稱為通訊協(xié)議。將通訊協(xié)議用到工業(yè)自動化上就是工業(yè)自動化通訊協(xié)議，但是，在有些情況下，要對通訊協(xié)議進行修改，才能適應(yīng)工業(yè)自動化的要求。二、常見通訊協(xié)議簡介

1.RS-232-CRS-232-C是OSI(OpenSystemInterconnectReferenceModel開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型)的物理層部分的規(guī)格，它決定了連接器形狀等物理特性、以0和1表示的電氣特性及表示信號意義的邏輯特性。

RS-232-C是EIA（ElectronicIndustriesAssociation電子工業(yè)聯(lián)合會）發(fā)表的，是RS-232-B的修改版。本來是為連接模擬通信線路中的調(diào)制解調(diào)器等DCE(DataCommnicationEquipment數(shù)據(jù)通信設(shè)備)及電傳打印機等DTE（DataTerminalEquipment數(shù)據(jù)終端設(shè)備）接口而標準化的?，F(xiàn)在很多個人計算機也用RS-232-C作為輸入輸出接口，用RS-232-C作為接口的個人計算機也很普及。

RS-232-C的如下特點：采用直通方式，雙向通信，基本頻帶，電流環(huán)方式，串行傳輸方式，DCE-DTE間使用的信號形態(tài)，交接方式，全雙工通信。RS-232-C在ITU建議的V.24和V.28規(guī)定的25引腳連接器在功能上具有互換性。

RS-232-C所使用的連接器為25引腳插入式連接器，一般稱為25引腳。DTE端的電纜頂端接公插頭，DCE端接母插座。

RS-232-C所用電纜的形狀并不固定，但大多使用帶屏蔽的24芯電纜。電纜的最大長度為15m。使用RS-232-C在200K位/秒以下的任何速率都能進行數(shù)據(jù)傳輸。2.RS-449

RS-449是1977年由EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會)發(fā)表的標準，它規(guī)定了DTE和DCE之間的機械特性和電氣特性。RS-449是想取代RS-232-C而開發(fā)的標準，但是幾乎所有的數(shù)據(jù)通信設(shè)備廠家仍然采用原來的標準，所以RS-232-C仍然是最受歡迎的接口而被廣泛采用。

RS-449的連接器使用ISO規(guī)格的37引腳及9引腳的連接器，2次通道（返回字通道）電路以外的所有相互連接的電路都使用37引腳的連接器，而2次通道電路則采用9引腳連接器。

RS-449的電特性，對平衡電路來說由RS-422-A規(guī)定，大體與V.11具有相同規(guī)格，而RS-423-A大體與V.10具有相同規(guī)格。

3.V.35V.35是通用終端接口的規(guī)定，其實V.35是對60Hz至108kHz群帶寬線路進行48Kbps同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制解調(diào)器的規(guī)定，其中一部分內(nèi)容記述了終端接口的規(guī)定。

V.35對機械特性即對連接器的形狀并未規(guī)定。但由于48Kbps-64Kbps的美國Bell規(guī)格調(diào)制解調(diào)器的普及，34引腳的ISO2593被廣泛采用。模擬傳輸用的音頻調(diào)制解調(diào)器的電氣條件使用V.28（不平衡電流環(huán)互連電路），而寬頻帶調(diào)制解調(diào)器則使用平衡電流環(huán)電路。4.X.21

X.21是對公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中的同步式終端（DTE）與線路終端（DCE）間接口的規(guī)定。主要是對兩個功能進行了規(guī)定：其一是與其他接口一樣，對電氣特性、連接器形狀、相互連接電路的功能特性等的物理層進行了規(guī)定；其二是為控制網(wǎng)絡(luò)交換功能的網(wǎng)控制步驟，定義了網(wǎng)絡(luò)層的功能。在專用線連接時只使用物理層功能，而在線路交換數(shù)據(jù)網(wǎng)中，則使用物理層和網(wǎng)絡(luò)層的兩個功能。X.21接口用的連接器引腳也只用15引腳電氣特性分別參照V系列接口電氣條件的V.10和V.11。數(shù)字網(wǎng)的同步都是從屬于網(wǎng)絡(luò)主時鐘的從屬同步。

5.HDLC（高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程）

HDLC是可靠性高，高速傳輸?shù)目刂埔?guī)程。其特點如下：可進行任意位組合的傳輸；可不等待接收端的應(yīng)答，連續(xù)傳輸數(shù)據(jù)；錯誤控制嚴密；適合于計算機間的通信。HDLC相當于OSI(OpenSystemInterconnectReferenceModel開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型)基本參照模型的數(shù)據(jù)鏈路層部分的標準方式的一種。HDLC的適用領(lǐng)域很廣，近代協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層大部分都是基于HDLC的。6.SDLC（同步數(shù)據(jù)鏈路控制）是IBM公司制定的協(xié)議，并成為SNA(SystemNetwoekArchitecture系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu))的數(shù)據(jù)鏈路控制層協(xié)議。實際上也包含于HDLC中。

7.FDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）

FDDI的傳輸速度為100Mbps，傳輸媒體為光纖，是令牌控制的LAN（局域網(wǎng)）。FDDI的物理傳輸時鐘速度是125MHz,但實際速度只有100Mbps?？蓪嶋H連接的工作站數(shù)最多有500個，但推薦使用100個以下。FDDI的連接形態(tài)基本上有兩種：一種是用一次環(huán)路和二次環(huán)路的兩個環(huán)構(gòu)成的環(huán)形結(jié)構(gòu)；另一種是以集線器為中心構(gòu)成樹狀結(jié)構(gòu)。工作站間的距離用光纖為2KM，用雙絞線則為100M。但對單模光纖制定了節(jié)點間的距離可以延長到超過2KM以上的標準。

FDDI有三種接口：DAS（雙配件站）；SAS（單配件站）；集線器（Concentrater）。通常僅使用一次環(huán)路，二次環(huán)路作為預(yù)備用系統(tǒng)處于備用狀態(tài)。8.TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/Internet協(xié)議）TCP是英文TransmissionControlProtocol的縮寫，中文翻譯與“傳輸控制通訊協(xié)議”。IP是英文InternetProtocol的縮寫，中文翻譯成“國際互聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議”。TCP/IP也稱為因特網(wǎng)協(xié)議集。被用于因特網(wǎng)并廣泛用于不同網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。TCP作為IP的上層協(xié)議是支持端節(jié)點之間通信的傳輸層協(xié)議，可提供面向連接的流式通信形態(tài)的應(yīng)用程序。TCP相當于OSI(開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型)第四層（傳輸層）所提供的服務(wù)，具有修正錯誤、順序控制、流控制阻塞控制等功能，為各應(yīng)用程序之間提供可靠的通信。因此通信程序?qū)νㄐ艜r的錯誤或阻塞等低層的通信情況勿需考慮即可進行通信。IP是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)性協(xié)議。處于OSI七層協(xié)議中的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），它規(guī)定了INTERNET的網(wǎng)關(guān)之間、網(wǎng)關(guān)和主機之間的通信協(xié)議。IP的功能如下：決定下面應(yīng)該傳送的網(wǎng)關(guān)的路由控制功能、根據(jù)實際要通信的各個網(wǎng)絡(luò)以及通信媒體的最大傳送單位，把IP的數(shù)據(jù)報進行分割及重組處理等。

9.SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)絡(luò)管理協(xié)協(xié)議）TCP/IP協(xié)議集中中的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)管理協(xié)協(xié)議。已已被普遍遍采用。。使用SNMP的管理模模型，對對INTERNET進行管理理的協(xié)議議，是在在TCP/IP的應(yīng)用層層進行工工作的。。其優(yōu)點點是，不不依賴于于網(wǎng)絡(luò)物物理層的的屬性即即可規(guī)定定協(xié)議，，對全部部網(wǎng)絡(luò)和和管理可可以采用用共同的的協(xié)議，，管理者者和被管管理者之之間可采采用客戶戶/服務(wù)務(wù)器的方方式，可可稱為代代理（工工具）；；如果管管理者作作為客戶戶機工作作，可稱稱為管理理器或管管理站。。代理的的功能應(yīng)應(yīng)該包括括對操作作系統(tǒng)和和網(wǎng)絡(luò)管管理層的的管理，，取得有有關(guān)對象象的七層層信息，，并利用用SNMP網(wǎng)絡(luò)管理理協(xié)議把把該信息息通知管管理者。。管理者者本身應(yīng)應(yīng)要求對對有關(guān)對對象的信信息存儲儲在代理理中所含含的MIB（（管理信息息庫）的的虛擬數(shù)數(shù)據(jù)庫中中。對SNMP而言，要要求能夠夠取得或或設(shè)置由由管理到到代理網(wǎng)網(wǎng)管對象象本身的的對象等等內(nèi)容。。代理應(yīng)應(yīng)完成管管理器要要求回答答的內(nèi)容容。同時時，代理理本身還還應(yīng)把因因代理發(fā)發(fā)生的事事件通知知管理器器。10.點點到點點協(xié)議PPP（（PointoPointProtocol）作為RFC1171/1172而制定的的PPP,是在點對對點線路路上對包包括IP在內(nèi)的LAN協(xié)議進行行中繼的的Internet標準協(xié)議議。PPP從作成當當初開始始就對應(yīng)應(yīng)于多協(xié)協(xié)議，設(shè)設(shè)計成具具有不依依存于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)協(xié)議的數(shù)數(shù)據(jù)鏈路路。在用用PPP對各個網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)協(xié)議進行行中繼時時，每個個網(wǎng)絡(luò)層層協(xié)議必必須有某某個對應(yīng)應(yīng)于PPP的規(guī)格，，這些規(guī)規(guī)格有一一些已經(jīng)經(jīng)存在。。PPP的實際安安裝已經(jīng)經(jīng)開始，，特別是是必須適適應(yīng)多協(xié)協(xié)議的路路由器廠廠家積極極采用PPP。PPP是由兩種種協(xié)議構(gòu)構(gòu)成的：：一種是是為了確確保不依依存于協(xié)協(xié)議的數(shù)數(shù)據(jù)鏈路路而采用用的LCP（數(shù)據(jù)鏈路路控制協(xié)協(xié)議）；；另一種種為了實實現(xiàn)在PPP環(huán)境中利利用網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層協(xié)議議控制功功有的NCP（網(wǎng)絡(luò)控制制協(xié)議））。NCP從其目的的出發(fā)需需要在每每個網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層協(xié)議議都要作作規(guī)定。。NCP的具體名名稱在對對應(yīng)的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)協(xié)議中有有所不同同。更準準確地說說，PPP所規(guī)定協(xié)協(xié)議只是是LCP，至于將NCP及網(wǎng)絡(luò)層層協(xié)議如如何放入入PPP幀中，要要由開發(fā)發(fā)各種網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)協(xié)議的廠廠家進行行。PPP幀具有傳傳輸LCP、NCP及網(wǎng)絡(luò)層層協(xié)議的的功能。。對利用用LCP的物理層層規(guī)格沒沒有特殊殊限制。?？梢岳肦S-232-C、RS-422/423、V.35等通用的的物理連連接器。。傳輸速速度的應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域域也沒有有特別規(guī)規(guī)定，可可以利用用物理層層規(guī)格所所容許的的傳輸速速度。而而要采用用全雙工工方式的的通信線線路。11.SLIP（（串行線線路互互聯(lián)協(xié)協(xié)議））作為UNIX機器所所標準準裝備備的WAN(WideAreaNetwork廣域網(wǎng)網(wǎng))協(xié)議SLIP已廣泛泛普及及。SLIP是以RFC914提出的的方案案，以以RFC1055的協(xié)議議規(guī)格格公開開的，，它是是面向向低速速串行行線路路的協(xié)協(xié)議。。將IP信息分分組發(fā)發(fā)送到到串行行線路路上時時，為為了劃劃分信信息分分組所所規(guī)定定的控控制字字符的的簡單單規(guī)格格。SLIP是以串串行線線路連連接裝裝有TCP/IP的機器器的規(guī)規(guī)格，，既可可以使使用RS-232-C連接，，也可可以經(jīng)經(jīng)過電電話網(wǎng)網(wǎng)進行行調(diào)制制解調(diào)調(diào)器連連接，，用途途沒什什么限限制。。在路路由器器之間間的連連接，，主機機間的的連接接，主主機和和路由由器的的連接接都可可采用用。(二)無線通信技技術(shù)一、數(shù)數(shù)傳電電臺的的概念念數(shù)傳電電臺（（DataRadio））是指借借助DSP(DigitalSignalProcessing數(shù)字信信號處處理)技技術(shù)和和無線線電技技術(shù)實實現(xiàn)的的高性性能專專業(yè)數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸電電臺。。數(shù)傳傳電臺臺的使使用從從最早早的按按鍵電電碼、、電報報、模模擬電電臺加加無線線MODEM，發(fā)展到到目前前的數(shù)數(shù)字電電臺和和DSP、軟件無無線電電；傳傳輸信信號也也從代代碼、、低速速數(shù)據(jù)據(jù)到高高速數(shù)數(shù)據(jù)，，可以以傳輸輸包括括遙控控遙測測數(shù)據(jù)據(jù)、數(shù)數(shù)字化化語音音、動動態(tài)圖圖像等等業(yè)務(wù)務(wù)。目目前使使用的的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸電臺臺，主主要有有模擬擬電臺臺加MODEM、數(shù)字電電臺、、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)圖像像電臺臺等。。數(shù)字電電臺是是數(shù)字字式無無線數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸電電臺的的簡稱稱。即即采用用數(shù)字字信號號處理理、數(shù)數(shù)字調(diào)調(diào)制解解調(diào)、、具有有前向向糾錯錯、均均衡軟軟判決決等功功能的的無線線數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸電臺臺。區(qū)區(qū)別與與模擬擬調(diào)頻頻電臺臺加MODEM的模擬擬式數(shù)數(shù)傳電電臺，，數(shù)字字電臺臺提供供透明明RS232接口，，傳輸輸速率率達19.2Kbps，，收發(fā)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換時時間小小于10ms，，具有場場強、、溫度度、電電壓等等指示示，誤誤碼統(tǒng)統(tǒng)計、、狀態(tài)態(tài)告警警、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管管理等等功能能。1)數(shù)數(shù)傳傳電臺臺簡介介數(shù)傳電電臺構(gòu)構(gòu)成圖圖：AF音頻(AudioFrequency)無線數(shù)數(shù)傳電電臺作作為一一種通通訊媒媒介，，與光光纖、、微波波一樣樣，有有一定定的適適用范范圍：：它提提供某某些特特殊條條件下下專網(wǎng)網(wǎng)中監(jiān)監(jiān)控信信號的的實時時、可可靠的的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸，具具有成成本低低、安安裝維維護方方便、、繞射射能力力強、、組網(wǎng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)靈活活、覆覆蓋范范圍遠遠的特特點，，適合合點多多而分分散、、地理理環(huán)境境復(fù)雜雜等場場合。。在很很多專專網(wǎng)領(lǐng)領(lǐng)域有有廣泛泛的應(yīng)應(yīng)用。。二、應(yīng)應(yīng)用用1.電電力力電氣SCADA（監(jiān)控和和數(shù)據(jù)據(jù)采集集）是是一個個廣闊闊的市市場，，包括括發(fā)電電系統(tǒng)統(tǒng)、配配電自自動化化、電電量管管理系系統(tǒng)等等等。。適合合用無無線電電控制制的裝裝置，，包括括桿頂頂自動動開關(guān)關(guān)裝置置、斷斷路器器、電電容器器組等等，尤尤其是是10千伏伏變壓壓器的的監(jiān)控控，其其數(shù)量量十分分巨大大，為為無線線數(shù)傳傳電臺臺的應(yīng)應(yīng)用開開辟了了廣闊闊的空空間，，因為為點多多而分分散的的10KV配變站站，恰恰恰十十分適適宜數(shù)數(shù)傳電電臺的的使用用，這這一情情況在在部分分省市市已經(jīng)經(jīng)得到到了驗驗證。。2.油油田田、煤煤礦油田、、煤礦礦等地地理環(huán)環(huán)境復(fù)復(fù)雜。。油井井分布布較廣廣，采采用人人工監(jiān)監(jiān)控設(shè)設(shè)備和和數(shù)據(jù)據(jù)采集集十分分不便便，實實時性性差，，有線線傳輸輸也不不方便便。無無線數(shù)數(shù)傳電電臺是是非常常理想想的數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸手手段，，提供供實時時可靠靠的監(jiān)監(jiān)控數(shù)數(shù)據(jù)。。3.水水文文監(jiān)控控、氣氣象、、環(huán)保保水利利水文監(jiān)監(jiān)控、、氣象象、環(huán)環(huán)保水水利等等部門門需要要自動動采集集雨量量、水水位、、流量量、蒸蒸發(fā)量量、空空氣質(zhì)質(zhì)量等等水文文、環(huán)環(huán)境參參數(shù)的的地方方，特特別適適用于于偏遠遠山區(qū)區(qū)、地地勢險險要的的水文文站、、監(jiān)測測點。。4．城城市水水處理理、集集中供供熱等等市政政工程程水處理理遠程程實時時監(jiān)控控系統(tǒng)統(tǒng)是用用現(xiàn)代代化的的通訊訊技術(shù)術(shù)、計計算機機技術(shù)術(shù)和自自動監(jiān)監(jiān)測儀儀器，，對各各遠端端設(shè)備備及水水質(zhì)、、流量量等參參數(shù)進進行遠遠程實實時監(jiān)監(jiān)控，，實現(xiàn)現(xiàn)了水水處理理的自自動化化、信信息化化、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化化。城城市供供熱聯(lián)聯(lián)網(wǎng)，，各片片區(qū)熱熱力站站等逐逐步要要求無無人職職守，，采用用無線線傳輸輸數(shù)據(jù)據(jù)是理理想又又經(jīng)濟濟的方方式。。此外無無線數(shù)數(shù)傳電電臺還還可廣廣泛應(yīng)應(yīng)用于于鐵路路監(jiān)控控、報報警系系統(tǒng)、、現(xiàn)代代工業(yè)業(yè)設(shè)施施、灌灌溉、、森林林等系系統(tǒng)或或設(shè)施施中的的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸。三、頻頻率范范圍無論是是發(fā)射射天線線還是是接收收天線線，它它們總總是在在一定定的頻頻率范范圍（（頻帶帶寬度度）內(nèi)內(nèi)工作作的，，天線線的頻頻帶寬寬度有有兩種種不同同的定定義：：一種是是指：：在駐駐波比比SWR≤≤1.5條件下下，天天線的的工作作頻帶帶寬度度；一種是是指：：天線線增益益下降降3分分貝范范圍內(nèi)內(nèi)的頻頻帶寬寬度。。在移動動通信信系統(tǒng)統(tǒng)中，，通常常是按按前一一種定定義的的，具具體的的說，，天線線的頻頻帶寬寬度就就是天天線的的駐波波比SWR不超過過1.5時，天天線的的工作作頻率率范圍圍。一一般說說來，，在工工作頻頻帶寬寬度內(nèi)內(nèi)的各各個頻頻率點點上,天線性性能是是有差差異的的，但但這種種差異異造成成的性性能下下降是是可以以接受受的。。四、信信道間間隔信道指指發(fā)射射接收收時占占用的的頻率率值。。相鄰鄰信道道之間間的頻頻率差差值稱稱為信信道間間隔。。規(guī)定定的信信道間間隔有有25KHz(寬帶)、20KHz、12.5KHz(窄帶)等。。五、信信道數(shù)數(shù)量是指同同時進進行數(shù)數(shù)據(jù)及及信號號通訊訊的通通道數(shù)數(shù)量，，數(shù)量量越多多，信信號強強度及及通信信質(zhì)量量越高高。一、GPRS的含義義GPRS(GeneralPacketRadioService)是通用用分組組無線線業(yè)務(wù)務(wù)的簡簡稱，，具體來來講，，GPRS是一項項高速速數(shù)據(jù)據(jù)處理理的科科技，，即以以分組組的““形式式”把把數(shù)據(jù)據(jù)傳送送到用用戶手手上。。因此此，GPRS技術(shù)可可以令令手機機上網(wǎng)網(wǎng)省時時、省省力、、省花花費。。打個個比方方，GPRS就好比比移動動通信信設(shè)備備的ADSL（（AsymmetricalDigitalSubscriberLine非對稱稱數(shù)字字用戶戶線路路），，而GSM就是普普通固固定電電話線線。它突破破了GSM（GlobalSystemforMobileCommunication））全球移移動通通信系系統(tǒng)網(wǎng)網(wǎng)只能能提供供電路路交換換的思思維方方式，，只通通過增增加相相應(yīng)的的功能能實體體和對對現(xiàn)有有的基基站系系統(tǒng)進進行部部分改改造來來實現(xiàn)現(xiàn)分組組交換換，這這種改改造的的投入入相對對來說說并不不大，，但得得到的的用戶戶數(shù)據(jù)據(jù)速率率卻相相當可可觀。。GPRS是一種種以全全球手手機系系統(tǒng)（（GSM）為基礎(chǔ)礎(chǔ)的數(shù)數(shù)據(jù)傳傳輸技技術(shù)，，可說說是GSM的延續(xù)續(xù)。GPRS和以往往連續(xù)續(xù)在頻頻道傳傳輸?shù)牡姆绞绞讲煌?，是是以封封包（（Packet））式來傳傳輸，，因此此使用用者所所負擔擔的費費用是是以其其傳輸輸資料料單位位計算算，并并非使使用其其整個個頻道道，理理論上上較為為便宜宜。GPRS的傳輸輸速率率可提提升至至56Kbps甚至114Kbps。。而且，，因為為不再再需要要現(xiàn)行行無線線應(yīng)用用所需需要的的中介介轉(zhuǎn)換換器，，所以以連接接及傳傳輸都都會更更方便便容易易。如如此，，使用用者既既可聯(lián)聯(lián)機上上網(wǎng)，，參加加視訊訊會議議等互互動傳傳播，，而且且在同同一個個視訊訊網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上（（VRN）的使用用者，，甚至至可以以無需需通過過撥號號上網(wǎng)網(wǎng)，而而持續(xù)續(xù)與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連連接。。2)GPRS簡介GSM/GPRS工作過過程，，如下下圖所所示：：二、GPRS的特點點1.應(yīng)應(yīng)用用上的的特點點目前，，用手手機上上網(wǎng)還還顯得得有些些不盡盡人意意。因因此，，全面面的解解決方方法GPRS也就這這樣應(yīng)應(yīng)運而而生了了，這這項全全新技技術(shù)可可以令令您在在任何何時間間、任任何地地點都都能快快速方方便地地實現(xiàn)現(xiàn)連接接，同同時費費用又又很合合理。。簡單單地說說：速速度上上去了了，內(nèi)內(nèi)容豐豐富了了，應(yīng)應(yīng)用增增加了了，而而費用用卻更更加合合理。。(1)高速速數(shù)據(jù)據(jù)傳輸輸速度10倍于GSM，更可滿滿足您您的理理想需需求，，還可可以穩(wěn)穩(wěn)定地地傳送送大容容量的的高質(zhì)質(zhì)量音音頻與與視頻頻文件件，可可謂不不一般般的巨巨大進進步。。(2)永遠遠在線線由于建建立新新的連連接幾幾乎無無需任任何時時間(即無無需為為每次次數(shù)據(jù)據(jù)的訪訪問建建立呼呼叫連連接)，因因而您您隨時時都可可與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)保保持聯(lián)聯(lián)系，，舉個個例子子，若若無GPRS的支持持，當當您正正在網(wǎng)網(wǎng)上漫漫游，，而此此時恰恰有電電話接接入，，大部部分情情況下下您不不得不不斷線線后接接通來來電，，通話話完畢畢后重重新?lián)軗芴柹仙暇W(wǎng)。。這對對大多多數(shù)人人來說說，的的確是是件非非常令令人惱惱火的的事。。而有有了GPRS，，您就能輕而而易舉地解解決這個沖沖突。(3)僅按按數(shù)據(jù)流量量計費即根據(jù)您傳傳輸?shù)臄?shù)據(jù)據(jù)量(如：網(wǎng)上下下載信息時時)來計費，而而不是按上上網(wǎng)時間計計費也就是是說，只要要不進行數(shù)數(shù)據(jù)傳輸，，哪怕您一一直“在線線”，也無無需付費。。做個“打打電話”的的比方，在在使用GSM+WAP(WirelessApplicationProtocol手機上網(wǎng)協(xié)協(xié)議/無線應(yīng)用協(xié)協(xié)議)手機上網(wǎng)時時，就好比比電話接通通便開始計計費；而使使用GPRE+WAP上網(wǎng)則要合合理得多，，就像電話話接通并不不收費，只只有對話時時才計算費費用?？傊嬲w現(xiàn)了少少用少付費費的原則。。2.技術(shù)上上的特點數(shù)據(jù)實現(xiàn)分分組發(fā)送和和接受，按按流量計費費；56~115Kbps的傳輸速度度。由于使使用了"分分組"的技技術(shù)，用戶戶上網(wǎng)可以以免受斷線線的痛苦(情形大概概就跟使用用了下載軟軟件NetAnts差不多)。。此外，使使用GPRS上網(wǎng)的方法法與WAP并不同，用用WAP上網(wǎng)就如在在家中上網(wǎng)網(wǎng)，先"撥撥號連接"，而上網(wǎng)網(wǎng)后便不能能同時使用用該電話線線，但GPRS就較為優(yōu)越越，下載資資料和通話話是可以同同時進行的的。從技術(shù)術(shù)上來說，，聲音的傳傳送(即通通話)繼續(xù)續(xù)使用GSM，而數(shù)據(jù)的傳傳送便可使使用GPRS，，這樣的話，，就把移動動電話的應(yīng)應(yīng)用提升到到一個更高高的層次。。而且發(fā)展展GPRS技術(shù)也十分分"經(jīng)濟"，因為只只須沿用現(xiàn)現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來發(fā)展展即可。GPRS的用途十分分廣泛，包包括通過手手機發(fā)送及及接收電子子郵件，在在互聯(lián)網(wǎng)上上瀏覽等。?，F(xiàn)在手機上上網(wǎng)的口號號就是"alwaysonline"、"IPinhand"，使用了GPRS后，數(shù)據(jù)實實現(xiàn)分組發(fā)發(fā)送和接收收，這同時時意味著用用戶總是在在線且按流流量計費，，迅速降低低了服務(wù)成成本。對于于繼續(xù)處在在難產(chǎn)狀態(tài)態(tài)的中國移移動／聯(lián)通通WAP資費政策，，如果將CSD(電路交換數(shù)數(shù)據(jù)，即通通常說的撥撥號數(shù)據(jù)，，歐亞WAP業(yè)務(wù)所采用用的承載方方式)承載載改為在GPRS上實現(xiàn)，則則意味著由由數(shù)十人共共同來承擔擔原來一人人的成本。。GPRS的最大優(yōu)勢勢在于它的的數(shù)據(jù)傳輸輸速度不是是WAP所能比擬的的。目前的的GSM移動通信網(wǎng)網(wǎng)的傳輸速速度為每秒秒9.6K字節(jié)，GPRS手機在今年年年初推出出時已達到到56Kbps的傳輸速度度，到現(xiàn)在在更是達到到了115Kbps（此速度是常常用56Kmodem理想速率的的兩倍）。。GPRS是以分組交交換的方式式進行數(shù)據(jù)據(jù)傳輸，由由于是分組組交換，因因此在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)資源的利利用率上較較電路交換換有了很大大的提高，，而且GPRS可以同時進進行語音與與數(shù)據(jù)的傳傳遞，并且且計費可以以完全按照照產(chǎn)生的流流量來統(tǒng)計計。而現(xiàn)有有的WAP的承載是電電路交換數(shù)數(shù)據(jù)（CSD）方式，電路路交換數(shù)據(jù)據(jù)方式數(shù)據(jù)據(jù)與話音不不能同時進進行，在收收費模式上上也是按照照時長來收收費。實際上WAP本身與GPRS本質(zhì)上不具具有可比性性，現(xiàn)有WAP上的內(nèi)容在在GPRS上面一樣可可以瀏覽和和應(yīng)用，只只不過GPRS使現(xiàn)有的CSD方式的WAP更快、更方方便、收費費更合理，，對WAP的服務(wù)內(nèi)容容也會由于于網(wǎng)絡(luò)的技技術(shù)進步而而有較大的的促進和改改善。長遠來看，，WAP現(xiàn)在用的是是CSD(電路交換數(shù)數(shù)據(jù))的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，，以后WAP也可以轉(zhuǎn)為為使用GPRS這種新的GSM網(wǎng)絡(luò)作為承承載方式。。所以，GPRS不會取代WAP，舉一個形象象的例子：：GPRS和現(xiàn)在的CSD方式的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都都是馬路，，WAP則是馬路上上的汽車，，WAP現(xiàn)在行駛在在兩車道上上，GPRS提高了數(shù)據(jù)據(jù)傳送速度度，是8車車道，可以以說GPRS增強了WAP業(yè)務(wù)，現(xiàn)有有WAP上的內(nèi)容一一樣可以通通過GPRS進行瀏覽和和應(yīng)用。GPRS的應(yīng)用，遲遲些還會配配合Bluetooth(藍牙技術(shù):一種無線線通信標準準)的發(fā)展。到到時，數(shù)碼碼相機加了了Bluetooth，就可以馬上上通過手機機，把像片片傳送到遙遙遠的地方方，也不過過一刻鐘的的時間，夠夠酷吧，這這個日子將將距離我們們不遠了。。3.GPRS與GSM比較中表現(xiàn)現(xiàn)出的特點點相對于GSM的9.6kbps的訪問速度度而言，GPRS擁有171.2kbps的訪問速度度；在連接接建立時間間方面，GSM需要10-30秒，，而GPRS只需要極短短的時間就就可以訪問問到相關(guān)請請求；而對對于費用而而言，GSM是按連接時時間計費的的，而GPRS只需要按數(shù)數(shù)據(jù)流量計計費；GPRS對于網(wǎng)絡(luò)資資源的利用用率而相對對遠遠高于于GSM。三、GPRS服務(wù)特點對對應(yīng)的范圍圍1.移動動商務(wù)；2.移動動信息服務(wù)務(wù)；3.移動動互聯(lián)網(wǎng)；；4.多媒媒體業(yè)務(wù)。。四、GPRS的技術(shù)優(yōu)勢勢（1）相對對低廉的連連接費用資源利用率率高在GSM網(wǎng)絡(luò)中，GPRS首先引入了了分組交換換的傳輸模模式，使得得原來采用用電路交換換模式的GSM傳輸數(shù)據(jù)方方式發(fā)生了了根本性的的變化，這這在無線資資源稀缺的的情況下顯顯得尤為重重要。按電電路交換模模式來說，，在整個連連接期內(nèi)，，用戶無論論是否傳送送數(shù)據(jù)都將將獨自占有有無線信道道。在會話話期間，許許多應(yīng)用往往往有不少少的空閑時時段，如上上Internet瀏覽、收發(fā)發(fā)E-mail等等。對于于分組交換換模式，用用戶只有在在發(fā)送或接接收數(shù)據(jù)期期間才占用用資源，這這意味著多多個用戶可可高效率地地共享同一一無線信道道，從而提提高了資源源的利用率率。GPRS用戶的計費費以通信的的數(shù)據(jù)量為為主要依據(jù)據(jù)，體現(xiàn)了了“得到多多少、支付付多少”的的原則。實實際上，GPRS用戶戶的的連連接接時時間間可可能能長長達達數(shù)數(shù)小小時時，，卻卻只只需需支支付付相相對對低低廉廉的的連連接接費費用用。。（2））傳傳輸輸速速率率高高GPRS可提提供供高高達達115kbit/s的傳傳輸輸速速率率（（最最高高值值為為171.2kbit/s））。。這意意味味著著在在數(shù)數(shù)年年內(nèi)內(nèi)，，通通過過便便攜攜式式電電腦腦，，GPRS用戶戶能能和和ISDN(IntegraredServiceDigitalNetwork綜合合服服務(wù)務(wù)數(shù)數(shù)字字網(wǎng)網(wǎng))用用戶戶一一樣樣快快速速地地上上網(wǎng)網(wǎng)瀏瀏覽覽，，同同時時也也使使一一些些對對傳傳輸輸速速率率敏敏感感的的移移動動多多媒媒體體應(yīng)應(yīng)用用成成為為可可能能。。（3）接入入時時間間短短分分組組交交換換接接入入時時間間縮縮短短為為少少于于1GPRS是一一種種新新的的GSM數(shù)據(jù)據(jù)業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)，，它它可可以以給給移移動動用用戶戶提提供供無無線線分分組組數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)接接入入股股務(wù)務(wù)。。GPRS主要要是是在在移移動動用用戶戶和和遠遠端端的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（（如如支支持持TCP／IP、X.25等網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)））之之間間提提供供一一種種連連接接，，從從而而給給移移動動用用戶戶提提供供高高速速無無線線IP和無無線線X.25業(yè)務(wù)務(wù)。。GPRS采用用分分組組交交換換技技術(shù)術(shù)，，它它可可以以讓讓多多個個用用戶戶共共享享某某些些固固定定的的信信道道資資源源。。如如果果把把空空中中接接口口上上的的TDMA（（TimeDivisionMultipleAddress分時時多多址址））幀中中的的8個時時隙隙都都用用來來傳傳送送數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，那那么么數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)速速率率最最高高可可達達164kb／8。GSM空中中接接口口的的信信道道資資源源既既可可以以被被話話音音占占用用，，也也可可以以被被GPRS數(shù)據(jù)據(jù)業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)占占用用。。當當然然在在信信道道充充足足的的條條件件下下，，可可以以把把一一些些信信道道定定義義為為GPRS專用用信信道道。。要要實實現(xiàn)現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，，需需要要在在傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的GSM網(wǎng)絡(luò)絡(luò)中中引引入入新新的的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接接口口和和通通信信協(xié)協(xié)議議。。目目前前GPRS網(wǎng)絡(luò)絡(luò)引引入入GSN（GPRSSurportingNode）節(jié)點點。。移移動動臺臺則則必必須須是是GPRS移動動臺臺或或GPRS／GSM雙模模移移動動臺臺。。五、、GPRS的應(yīng)應(yīng)用用1.GPRS中的的WAP應(yīng)用用GPRS與WAP(WirelessApplicationProtocol手機機上上網(wǎng)網(wǎng)協(xié)協(xié)議議/無無線線應(yīng)應(yīng)用用協(xié)協(xié)議議)組組合合是是當當前前令令““手手機機上上網(wǎng)網(wǎng)””邁邁上上新新臺臺階階的的最最佳佳實實施施方方案案：：GPRS是強強大大的的底底層層傳傳輸輸，，WAP則作作為為高高層層應(yīng)應(yīng)用用，，如如果果把把WAP比作作飛飛馳馳的的車車輛輛，，那那么么GPRS就是是寬寬闊闊暢暢通通的的高高速速公公路路，，任任您您在在無無線線的的信信息息世世界界中中隨隨意意馳馳騁騁。。2.設(shè)設(shè)備備上上的的應(yīng)應(yīng)用用GPRS可以以在在除除蜂蜂窩窩電電話話之之外外的的多多種種設(shè)設(shè)備備中中得得以以實實現(xiàn)現(xiàn)，，包包括括膝膝上上型型電電腦腦的的PCMCIA調(diào)制制解解調(diào)調(diào)器器、、個個人人數(shù)數(shù)字字助助理理的的擴擴展展模模塊塊和和手手提提式式電電腦腦。。當當前前流流行行的的手手提提式式E-mail設(shè)備備BlackBerry（黑莓莓））的的制制造造商商ResearchinMotion（RIM)于一一個個稱稱為為MicrocellTelecommunications的GSM供應(yīng)應(yīng)商商合合作作，，研研究究如如何何將將GPRS用于于其其他他無無線線系系統(tǒng)統(tǒng)消消息息的的傳傳送送。。3.GPRS業(yè)務(wù)務(wù)應(yīng)應(yīng)用用自從從首首次次實實現(xiàn)現(xiàn)文文本本信信息息傳傳輸輸以以來來，，無無線線數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)應(yīng)應(yīng)用用已已經(jīng)經(jīng)歷歷了了飛飛躍躍式式的的增增長長，，單單是是看看看看歐歐美美知知名名廠廠商商大大肆肆宣宣傳傳通通用用分分組組無無線線業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)(GPRS)的勁勁頭頭，，似似乎乎也也能能讓讓人人感感到到下下一一代代移移動動數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)應(yīng)應(yīng)用用時時代代的的即即將將來來臨臨。。將將在在99年年底底或或是是2000年年初初開開啟啟的的通通用用分分組組無無線線業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)GPRS，，作為為邁邁向向第第三三代代個個人人多多媒媒體體業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)的的重重要要里里程程碑碑，，將將使使移移動動通通信信與與數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)合合二二為為一一，，使使IP業(yè)務(wù)務(wù)得得以以引引入入廣廣闊闊的的移移動動市市場場。。盡盡管管目目前前移移動動數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的使使用用相相對對較較少少，，但但在在某某些些市市場場中中，，不不同同的的用用戶戶群群卻卻正正在在快快速速發(fā)發(fā)展展，，其其推推動動力力量量主主要要是是在在移移動動領(lǐng)領(lǐng)域域中中采采用用數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)的的商商業(yè)業(yè)市市場場。。不不論論是是愛愛立立信信、、諾諾基基亞亞還還是是阿阿爾爾卡卡特特，，幾幾乎乎所所有有宣宣傳傳GPRS的廠廠商商都都以以商商業(yè)業(yè)用用戶戶市市場場的的快快速速成成長長來來游游說說運運營營商商。。GSM系統(tǒng)統(tǒng)的的分分組組移移動動數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通信信（（即即GPRS）是基基本本分分組組無無線線業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)，，采采用用分分組組交交換換的的方方式式，，數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)速速率率最最高高可可達達164kb／、、它可可以以給給GSM用戶戶提提供供移移動動環(huán)環(huán)境境下下的的高高速速數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)，，還還可可以以提提供供收收發(fā)發(fā)Emai1、Internet例覽覽等等功功能能。。4.GPRS功能能對對應(yīng)應(yīng)的的業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)應(yīng)應(yīng)用用GPRS是一一種種新新的的GSM數(shù)據(jù)據(jù)業(yè)業(yè)務(wù)務(wù)，，它它可可以以給給移移動動用用戶戶提提供供無無線線分分組組數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)接接入入服服務(wù)務(wù)。。GPRS主要要是是在在移移動動用用戶戶和和遠遠端端的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)（（如如支支持持TCP／／IP、、X.25等網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)））之之間間提提供供一一種種連連接接，，從從而而給給移移動動用用戶戶提提供供高高速速無無線線IP和無無線線X.25業(yè)務(wù)務(wù)。。GPRS采用用分分組組交交換換技技術(shù)術(shù)，，它它可可以以讓讓多多個個用用戶戶共共享享某某些些固固定定的的信信道道資資源源。。如如果果把把空空中中接接口口上上的的TDMA幀中中的的8個個時時隙隙都都用用來來傳傳送送數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，那那么么數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)速速率率最最高高可可達達164kb／／8。GSM空中中接接口口的的信信道道資資源源既既可可以以被被話話音音占占用用，，也也可可以以被被GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占用用。當然在信信道充足的條條件下，可以以把一些信道道定義GPRS專用信道。要實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)，需要在在傳統(tǒng)的GSM網(wǎng)絡(luò)中引入新新的網(wǎng)絡(luò)接口口和通信協(xié)議議。目前GPRS網(wǎng)絡(luò)引入GSN（GPRSSurportingNode）節(jié)點。移動臺臺則必須是GPRS移動臺或GPRS／GSM雙模移動臺。。六、GPRS與GPS兩者完全不屬屬于一個技術(shù)術(shù)范疇，根本本不可相提提并論。據(jù)介紹，GPS(GlobalPositionSystem)意為“全球衛(wèi)衛(wèi)星定位系統(tǒng)統(tǒng)”，是一種種定位技術(shù)，，用來確認物物體的經(jīng)緯度度位置，至少少十年內(nèi)不會會有比GPS更先進的定位位技術(shù)。而GPRS意為“通用分分組無線數(shù)據(jù)據(jù)服務(wù)”，只只是一種數(shù)據(jù)據(jù)傳輸方式，，用來傳遞數(shù)數(shù)據(jù)組群，如如同發(fā)送手機機短信息，不不具備任何定定位或防盜搶搶功能。GPRS可說是GPS中的一個部件件，為GPS技術(shù)應(yīng)用中起起到一種傳輸輸數(shù)據(jù)的功能能。如GPS領(lǐng)軍企業(yè)“賽賽格車圣”的的產(chǎn)品，就有有幾款是采用用GPRS方式來傳送數(shù)數(shù)據(jù)。一、Zigbee技術(shù)基礎(chǔ)知識識Zigbee(Zig:之字形bee:蜜蜂)是一種種新興的短距距離、低速率率、低功耗無無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)術(shù)，它是一種種介于無線標標記技術(shù)和藍藍牙技術(shù)之間間的技術(shù)提案案。主要用于于近距離無線線連接。它有有自己的無線線電標準，在在數(shù)千個微小小的傳感器之之間相互協(xié)調(diào)調(diào)實現(xiàn)通信。。這些傳感器器只需要很低低的功耗，以以接力的方式式通過無線電電波將數(shù)據(jù)從從一個傳感器器傳到另一個個傳感器，因因此它們的通通信效率非常常高。主要適適合于自動控控制和遠程控控制領(lǐng)域，可可以嵌入各種種設(shè)備中，同同時支持地理理定位功能。。這個名字來源源于蜂群使用用的賴以生存存和發(fā)展的通通信方式，蜜蜜蜂通過跳ZigZag(之字形)形狀狀的舞蹈來分分享新發(fā)現(xiàn)的的食物源的位位置、距離和和方向等信息息。3)Zigbee簡介簡單的說，ZigBee是一種高可靠靠的無線數(shù)傳傳網(wǎng)絡(luò)，類似似于CDMA(碼分多址CodeDivisionMultipleAccess:基于擴頻技術(shù)術(shù)的一種嶄新新而成熟的無無線通信技術(shù)術(shù)）和GSM網(wǎng)絡(luò)（全球移移動通信系統(tǒng)統(tǒng)GlobalSystemforMobileCommnication），ZigBee數(shù)傳模塊類似似于移動網(wǎng)絡(luò)絡(luò)基站。通訊訊距離從標準準的75米到到幾百米、幾幾公里，并且且支持無線擴擴展。Zigbee是一個由可多多到65000個無線數(shù)傳模模塊組成的一一個無線數(shù)傳傳網(wǎng)絡(luò)平臺，，十分類似現(xiàn)現(xiàn)有的移動通通信的CDMA網(wǎng)（碼分多址址CDMA—CodeDivisionMultipleAccess:基于擴頻技術(shù)術(shù)的一種嶄新新而成熟的無無線通信技術(shù)術(shù)）或GSM網(wǎng)(全球移動通信信系統(tǒng)GSM-GlobalSystemforMobileComummnication)，每一個Zigbee網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊塊類似移動網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的一個基基站，在整個個網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)內(nèi)，它們之間間可以進行相相互通信；每每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點點間的距離可可以從標準的的75米，擴展后可可達到幾百米米，甚至幾公公里；另外整整個Zigbee網(wǎng)絡(luò)還可以與與現(xiàn)有的其它它的各種網(wǎng)絡(luò)絡(luò)連接。例如，你可以以通過互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)在西安監(jiān)控控新疆某地的的一個Zigbee控制網(wǎng)絡(luò)。不同的是，Zigbee網(wǎng)絡(luò)主要是為為自動化控制數(shù)數(shù)據(jù)傳輸而建建立，而移動通通信網(wǎng)主要是是為語音通信信而建立；每每個移動基站站價值一般都都在百萬元人人民幣以上，，而每個Zigbee“基站”卻不到到1000元元人民幣;每每個Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不僅僅本身可以與與監(jiān)控對對象象，例如傳感感器連接直接接進行數(shù)據(jù)采采集和監(jiān)控，，它還可以自自動中轉(zhuǎn)別的的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳傳過來的數(shù)據(jù)據(jù)資料;除除此之外，每每一個Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點（FFD）還可在自己信信號覆蓋的范范圍內(nèi)，和多多個不承擔網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立立的子節(jié)點（（RFD）無線連接。每個Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點（FFD和RFD）可以可支持多多到31個的傳感器和和受控設(shè)備，，每一個傳感感器和受控設(shè)設(shè)備終可以有有8種不同的接口口方式?？梢砸圆杉蛡鬏斴敂?shù)字量和模模擬量。二、Zigbee技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域Zigbee技術(shù)的目標就就是針對工業(yè)業(yè)，家庭自動動化，遙測遙遙控，汽車自自動化、農(nóng)業(yè)業(yè)自動化和醫(yī)醫(yī)療護理等,例如燈光自自動化控制，，傳感器的無無線數(shù)據(jù)采集集和監(jiān)控，油油田，電力，，礦山和物流流管理等應(yīng)用用領(lǐng)域。另外外它還可以對對局部區(qū)域內(nèi)內(nèi)移動目標例例如城市中的的車輛進行定定位。通常，符合如如下條件之一一的應(yīng)用，就就可以考慮采采用Zigbee技術(shù)做無線傳傳輸：1．需要數(shù)據(jù)據(jù)采集或監(jiān)控控的網(wǎng)點多；；2．要求傳輸輸?shù)臄?shù)據(jù)量不不大，而要求求設(shè)備成本低低；3．要求數(shù)據(jù)據(jù)傳輸可性高高，安全性高高；4．設(shè)備體積積很小，不便便放置較大的的充電電池或或者電源模塊塊；5．電池供電電；6．地形復(fù)雜雜，監(jiān)測點多多，需要較大大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋蓋；7．現(xiàn)有移動動網(wǎng)絡(luò)的覆蓋蓋盲區(qū)；8．使用現(xiàn)存存移動網(wǎng)絡(luò)進進行低數(shù)據(jù)量量傳輸?shù)倪b測測遙控系統(tǒng)。。9．使用GPS效果差，或成成本太高的局局部區(qū)域移動動目標的定位位應(yīng)用用。三、Zigbee技術(shù)的特點1.低功耗:在低耗電待待機模式下，，2節(jié)5號干干電池可支持持1個節(jié)點工工作6~24個月，甚至至更長。這是是ZigBee的突出優(yōu)勢。。相比較，藍藍牙能工作數(shù)數(shù)周、WiFi(WirelessFidelity基于IEEE802.11b標準的無線局局域網(wǎng))可工工作數(shù)小時。。2.低成本:通過大幅簡化化協(xié)議（不到到藍牙的1/10），降低了對對通信控制器器的要求，按按預(yù)測分析，，以8051的8位微控制器測測算，全功能能的主節(jié)點需需要32KB代碼，子功能能節(jié)點少至4KB代碼，而且ZigBee免協(xié)議專利費費。3.低速率:ZigBee工作在250kbps的通訊速率，，滿足低速率率傳輸數(shù)據(jù)的的應(yīng)用需求。。4.近距離:傳輸范圍一般般介于10～100m之間，在增加加RF發(fā)射功率后，，亦可增加到到1~3km。這指的是相鄰鄰節(jié)點間的距距離。如果通通過路由和節(jié)節(jié)點間通信的的接力，傳輸輸距離將可以以更遠。5.短時延延:ZigBee的響應(yīng)速度較較快，一般從從睡眠轉(zhuǎn)入工工作狀態(tài)只需需15ms，節(jié)點連接進入入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進一步節(jié)省了了電能。相比比較，藍牙需需要3~10s、WiFi需要3s。6.高容量:ZigBee可采用星狀、、片狀和網(wǎng)狀狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，，由一個主節(jié)節(jié)點管理若干干子節(jié)點，最最多一個主節(jié)節(jié)點可管理254個子節(jié)節(jié)點；同時主主節(jié)點還可由由上一層網(wǎng)絡(luò)絡(luò)節(jié)點管理，，最多可組成成65000個節(jié)點的大大網(wǎng)。7.高安全全:ZigBee提供了三級安安全模式，包包括無安全設(shè)設(shè)定、使用接接入控制清單單(ACL)防止非法獲取取數(shù)據(jù)以及采采用高級加密密標準(AES128)的對稱密碼，，以靈活確定定其安全屬性性。8.免執(zhí)照頻段:采用直接序列列擴頻在工業(yè)業(yè)科學醫(yī)療2.4GHz(全球)(ISM)頻段。四、Zigbee的發(fā)展前景Zigbee技術(shù)和RFID技術(shù)在2004年就被列列為當今世界界發(fā)展最快，，市場前景最最廣闊的十大大最新技術(shù)中中的兩個?？偪傊?，今后若若干年，都將將是Zigbee技術(shù)飛速發(fā)展展的時期。盡管，國內(nèi)不不少人已經(jīng)開開始關(guān)注Zigbee這們新技術(shù)，，而且也有不不少單位開始始涉足Zigbee技術(shù)的開發(fā)工工作，然而，，由于Zigbee本身是一種新新的系統(tǒng)集成成技術(shù)，應(yīng)用用軟件的開發(fā)發(fā)必須和網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳輸，射頻頻技術(shù)和底層層軟硬件控制制技術(shù)結(jié)合在在一起。因而而深入理解這這個來自國外外的新技術(shù)，，再組織一個個在這幾個方方面都有豐富富經(jīng)驗的配套套的隊伍，本本身就不是一一件容易的事事情，因而，，到目前為止止，國內(nèi)目前前除了成都西西谷曙光數(shù)字字技術(shù)有限公公司，真正將將Zigbee技術(shù)開發(fā)成產(chǎn)產(chǎn)品，并成功功地用于解決決幾個領(lǐng)域的的實際生產(chǎn)問問題而外，尚尚未見到其它它報道。五、Zigbee和現(xiàn)有有移動動網(wǎng)（（GPRS，，CDMA-1X））的比較較GPRS是通用用分組組無線線業(yè)務(wù)務(wù)(GeneralPacketRadioService)1．無網(wǎng)絡(luò)絡(luò)使用用費：：使用用移動動網(wǎng)需需要長長期支支付網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)使使用費費，而而且是是按節(jié)節(jié)點終終端的的數(shù)量量計算算的，，而Zigbee沒有這這筆費費用；；2．設(shè)設(shè)備投投入低低：使使用移移動網(wǎng)網(wǎng)需要要購買買移動動終端端設(shè)備備，每每個終終端的的價格格在人人民幣幣1000元上上下，，而使使用Zigbee網(wǎng)絡(luò)，，不僅僅Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)節(jié)點模模塊（（相當當于基基站））費用用每只只人民民幣不不到1000元元，而而且，，主要要使用用的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)子子節(jié)點點（相相當于于手機機）的的價格格還要要低得得多；；3．通通信更更可靠靠：由由于現(xiàn)現(xiàn)有移移動網(wǎng)網(wǎng)主要要是為為手機機通信信而設(shè)設(shè)計的的，盡盡管CDMA-1X和GPRS可以進進行數(shù)數(shù)據(jù)通通信，，但實實踐發(fā)發(fā)現(xiàn)，，不僅僅通信信數(shù)率率比設(shè)設(shè)計速速率低低很多多，而而且且數(shù)據(jù)據(jù)通信信的可可靠信信也存存在一一定的的問題題。而而Zigbee網(wǎng)絡(luò)則則是專專門為為控制制數(shù)據(jù)據(jù)的傳傳輸而而設(shè)計計的,因而而控制制數(shù)據(jù)據(jù)的傳傳輸具具有相相當?shù)牡谋ＷC證。4．高高度的的靈活活性和和低成成本：：首先先，通通過使使用覆覆蓋距距離不不同,功能能不同同的Zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)節(jié)點，，以及及其它它非Zigbee系統(tǒng)的的低成成本的的無線線收發(fā)發(fā)模塊塊，建建立起起一個個Zigbee局部自自動化化控制制網(wǎng)，，（這這個網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可可以是是星型型，樹樹狀，，網(wǎng)狀狀及其其共同同組成成的復(fù)復(fù)合網(wǎng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)）再再通過過互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)或或移動動網(wǎng)與與遠端端的計計算機機相連連，從從而實實現(xiàn)低低成本本，高高效效率的的工業(yè)業(yè)自動動化遙遙測遙遙控；；5．比起起現(xiàn)有有的移移動網(wǎng)網(wǎng)來，，盡管管Zigbee僅僅只只是一一個局局域網(wǎng)網(wǎng)，覆覆蓋區(qū)區(qū)域有有限，，但它它卻可可以與與現(xiàn)有有的移移動網(wǎng)網(wǎng)，互互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)和其它通通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)相相連接接，將將許多多Zigbee局域網(wǎng)網(wǎng)相互互連成成為一一個整整體。。有效效的解解決移移動網(wǎng)網(wǎng)的盲盲區(qū)覆覆蓋問問題：：我們們知道道，現(xiàn)現(xiàn)有移移動網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在在許多多地方方存在在盲區(qū)區(qū)，特特別是是鐵路，，公路路，油油田，，礦山山等野野外，，更是是如此此。而而增加加一個個移動動基站站或直直放站站的費費用是是相當當可觀觀的，，此時時使用用Zigbee網(wǎng)絡(luò)進進行盲盲區(qū)覆覆蓋不不僅經(jīng)經(jīng)濟有有效，，而且且往往往是現(xiàn)在在唯一一可行行手段段。六、Zigbee與現(xiàn)有有數(shù)傳傳電臺臺的比比較1．可可靠性性高：：由于于Zigbee模塊的的集成成度遠遠比一一般數(shù)數(shù)傳電電臺高高，分分離元元器件件少，，因而而可靠靠性更更高；；2．使使用方方便安安全：：因為為集成成度高高，比比起一一般數(shù)數(shù)傳電電臺來來，Zigbee收法模模塊體體積可可以做做得很很小，，而且且功耗耗低，，例如如成都都西谷谷公司司遠距距離傳傳輸模模塊（（2-5公公里）），最最大大發(fā)射射電流流比一一個CDMA（（碼分多多址））手機機還要要小許許多，，因而而很容容易集集成或或直接接安放放在到到設(shè)備備之中中，不不僅使使用方方便，，而且且在戶戶外使使用時時，不不容易易受到到破壞壞；3．抗干干擾力力強，，保密密性好好，誤誤碼率率低：：Zigbee收發(fā)模模塊使使用的的是2.4G直序擴擴頻技技術(shù)，，比起起一般般FSK,ASK和跳頻頻的數(shù)數(shù)傳電電臺來來，具具有更更好的的抗干干擾能能力，，和更更遠的的傳輸輸距離離；參參閱我我們網(wǎng)網(wǎng)站中中有關(guān)關(guān)CDMA直序擴擴頻技技術(shù)的的優(yōu)越越性討討論，，和Cypress公司有有關(guān)實實驗報道道。4．免免費頻頻段：：Zigbee使用的的是免免費頻頻段，，而許許多數(shù)數(shù)傳電電臺所所使用用的頻頻段不不僅需需要申申請，，而且且每年年都需需要向向國家家無委委會交交納相相當?shù)牡念l率率使用用費。。5．價格格低：：Zigbee數(shù)傳模模塊的的價格格只有有具有有類似似功能能的數(shù)數(shù)傳電電臺的的幾分分之一一；(2.4G,250kps,3-5公里距距離DSSS數(shù)傳模模塊每每只不不到1000元人民民幣)。一、擴頻通通信的的定義義無線擴擴頻通通信簡簡稱擴擴展頻頻譜通通信(SpreadSpectrumCommunication)，，又稱擴擴頻技技術(shù)是是近年年發(fā)展展非常常迅速速的一一種技技術(shù)，，將其其用于于無線線局域域網(wǎng)中中，必必將使使系統(tǒng)統(tǒng)的各各項性性能得得到改改善，，已成成為無無線局局域網(wǎng)網(wǎng)中不不可缺缺少的的一種種技術(shù)術(shù)。它它不僅僅在軍軍事通通信中中發(fā)揮揮出了了不可可取代代的優(yōu)優(yōu)勢，，而且且廣泛泛地滲滲透到到了通通信的的各個個方面面，如如衛(wèi)星星通信信、移移動通通信、、微波波通信信、無無線定定位系系統(tǒng)、、無線線局域域網(wǎng)、、全球球個人人通信信等。。所謂擴擴頻通通信，，可簡簡單表表述如如下：：它是是一種種信息息傳輸輸方式式，其其信號號所占占有的的頻帶帶寬度度遠大大于所所傳信信息必必需的的最小小帶寬寬；頻頻帶的的展寬寬是通通過編編碼及及調(diào)制制的方方法實實現(xiàn)的的，并并與所所傳信信息數(shù)數(shù)據(jù)無無關(guān)；；在接接收端端則用用相同同的擴擴頻碼碼進行行相關(guān)關(guān)解調(diào)調(diào)來解解擴及及恢復(fù)復(fù)所傳傳信息息數(shù)據(jù)據(jù)。4)無線擴擴頻技技術(shù)簡簡介二、擴擴頻通通信的的理論論基礎(chǔ)礎(chǔ)長期以以來，，人們們總是是想法法使信信號所所占領(lǐng)領(lǐng)譜盡盡量的的窄，，以充充分利利用十十分寶寶貴的的頻譜譜資源源。為為什么么要用用這樣樣寬