各種無線網(wǎng)絡之間的優(yōu)劣對比及在樓宇智能化中的應用

PAGE16金華職業(yè)技術(shù)學院JINHUACOLLEGEOFVOCATIONANDTECHNOLOGY畢業(yè)教學環(huán)節(jié)成果（20屆）題目各種無線網(wǎng)絡之間的優(yōu)劣對比及在樓宇智能化中的應用學院信息工程學院專業(yè)樓宇智能化工程技術(shù)班級學號姓名指導教師理工類金華職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)教學成果理工類目錄摘要 1Abstract: 1引言 21概述 41.1無線網(wǎng)絡的分類 41.1.1無線個人網(wǎng) 41.1.2無線區(qū)域網(wǎng) 41.1.3無線城域網(wǎng) 41.1.4無線局域網(wǎng) 51.2無線網(wǎng)絡的設備類型 101.2.1無線網(wǎng)卡 101.2.2無線網(wǎng)橋 101.2.3無線天線 111.3無線網(wǎng)絡的輻射 112無線網(wǎng)絡與有線網(wǎng)絡的優(yōu)劣對比 122.1有線網(wǎng)絡的含義 122.2無線網(wǎng)絡和有線網(wǎng)絡的優(yōu)劣對比 123IEEE802.11b系列協(xié)議、藍牙和Zigbee之間的對比 183.1IEEE802.11b 183.1.1802.11b標準簡介 183.1.2IEEE802.11b優(yōu)點 183.1.3802.11b的應用前景 193.2藍牙 193.3Zigbee 203.4前景發(fā)展 214無線網(wǎng)絡在樓宇智能化中的應用 224.1監(jiān)控中的IEEE802.11 224.2藍牙 234.3Zigbee 24結(jié)論與謝辭 25參考文獻 26-PAGE26-各種無線網(wǎng)絡之間的優(yōu)劣對比及在樓宇智能化中的應用信息工程學院樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)張曉摘要：隨著智能樓宇控制技術(shù)的發(fā)展，基于無線的控制網(wǎng)絡的應用需求越來越強烈，論文分析了無線網(wǎng)絡技術(shù)在智能樓字系統(tǒng)網(wǎng)絡中應用的可能性和挑戰(zhàn)性，重點介紹現(xiàn)場執(zhí)行層無線網(wǎng)絡技術(shù)的引入，討論有線網(wǎng)絡與無線網(wǎng)絡的區(qū)別，分析IEEE802.11系列協(xié)議、藍牙和Zigbee之間的對比，最后介紹它們在監(jiān)控、手機、防盜報警中的應用。關(guān)鍵詞：無線網(wǎng)絡對比應用Theadvantagesanddisadvantagesofvariouscontrastbetweenwirelessnetworksandintheapplicationofintelligentbuilding(TheIntelligentBuildingEngineeringTechnology,InformationandEngineeringcollege,JinHuaCollegeofVocationAndTechnology,ZhangXiao)Abstract:Withthedevelopmentofintelligentbuildingcontroltechnology,Thecontrolnetworkbasedonwirelessapplicationrequirementsbecomestrongerandstronger,thesisanalyzesthewirelessnetworktechnologyinIntelligentPremisesNetworkapplicationpossibilitiesandchallenging,Focusesonimplementationonthegroundflooroftheintroductionofwirelessnetworkingtechnology,wiredandwirelessnetworkstodiscussthedifferencebetweenanalysisofIEEE802.11seriesofprotocols,BluetoothandZigbeethecontrastbetweenthefinalpresentationoftheirsurveillance,accesscontrol,burglaralarmintheapplication.Keywords:WirelessNetworkApplicationCompariso引言所謂無線網(wǎng)絡，既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，也包括為近距離無線連接進行優(yōu)化的紅外線技術(shù)及射頻技術(shù)，與有線網(wǎng)絡的用途十分類似，最大的不同在于傳輸媒介的不同，利用無線電技術(shù)取代網(wǎng)線，可以和有線網(wǎng)絡互為備份。最常見的有IEEE802.11，IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g。其中：IEEE802.11是IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會）最初制定的一個無線局域網(wǎng)標準。IEEE802.11b又被稱為Wi-Fi，使用開放的2.4GHz直接序列擴頻，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為11Mbps，也可根據(jù)信號強弱把傳輸率調(diào)整為5.5Mbps、2Mbps和1Mbps帶寬。無需直線傳播傳輸范圍為室外最大300米，室內(nèi)有障礙的情況下最大100米，是現(xiàn)在使用的最多的傳輸協(xié)議。藍牙是一種支持設備短距離通信（一般10m內(nèi)）的無線電技術(shù)。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設等眾多設備之間進行無線信息交換。利用“藍牙”技術(shù)，能夠有效地簡化移動通信終端設備之間的通信，也能夠成功地簡化設備與因特網(wǎng)Internet之間的通信，從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。藍牙采用分散式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點對點及點對多點通信，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工業(yè)、科學、醫(yī)學）頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸。ZigBee——這種目前被廣泛討論的\o"遙控無鑰匙門禁(RKE)的設計考慮(一)"短距、低速率\o"Wisair發(fā)布無線USB參考設計，連接速率高達480Mbps"無線技術(shù)，正逐漸成熟并走向產(chǎn)品應用。這種技術(shù)與802.11b(Wi-Fi)和802.15.1(藍牙)一樣工作在2.4GHz頻段，有效范圍在1050米之間，支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為250kbit/s。值得注意的是，基于Zigbee應用的電池使用時間可長達數(shù)月甚至數(shù)年，似乎比藍牙更具成本吸引力。因此在稍后的一段時間里，盡管會面臨其它類似技術(shù)的挑戰(zhàn)，但多數(shù)人更看好ZigBee。隨著無線通信技術(shù)的廣泛應用，傳統(tǒng)局域網(wǎng)絡已經(jīng)越來越不能滿足人們的需求，于是無線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）應運而生，且發(fā)展迅速。盡管目前無線局域網(wǎng)還不能完全獨立于有線網(wǎng)絡，但近年來無線局域網(wǎng)的產(chǎn)品逐漸走向成熟，正以它優(yōu)越的靈活性和便捷性在網(wǎng)絡應用中發(fā)揮日益重要的作用。無線局域網(wǎng)是無線通信技術(shù)與網(wǎng)絡技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。從專業(yè)角度講，無線局域網(wǎng)就是通過無線信道來實現(xiàn)網(wǎng)絡設備之間的通信，并實現(xiàn)通信的移動化、個性化和寬帶化。通俗地講，無線局域網(wǎng)就是在不采用網(wǎng)線的情況下，提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。1概述1.1無線網(wǎng)絡的分類無線個人網(wǎng)(WPAN)：WirelessPersonalAreaNetwork：代表藍牙(Bluetooth),特點傳輸距離<10m,傳輸速率大概1Mbps,發(fā)展UWB速率更快。無線局域網(wǎng)(WLAN)：WirelessLocalAreaNetwork：代表802.11系列,特點傳輸距離<100m,傳輸速率大概1M-54Mbps,發(fā)展802.11n速率更快。無線城域網(wǎng)(WMAN)：WirelessMetropolitanAreaNetwork：代表WiMax,特點傳輸距離<5km,傳輸速率大概70Mbps,發(fā)展現(xiàn)在慢慢在應用中。無線廣域網(wǎng)(WWAN)：WirelessWideAreaNetwork：代表移動聯(lián)通的無線網(wǎng)絡,特點傳輸距離<15km,傳輸速率大概3Mbps,發(fā)展速度更快。1.1.1無線個人網(wǎng)無線個人網(wǎng)(WPAN)是在小范圍內(nèi)相互連接數(shù)個裝置所形成的無線網(wǎng)絡，通常是個人可及的范圍內(nèi)。例如藍牙連接耳機及膝上電腦，ZigBee也提供了無線個人網(wǎng)的應用平臺。從專業(yè)角度看，藍牙是一種無線接入技術(shù)。從技術(shù)角度看，藍牙是一項創(chuàng)新技術(shù)，它帶來的產(chǎn)業(yè)是一個富有生機的產(chǎn)業(yè)，因此說藍牙也是一個產(chǎn)業(yè)，它已被業(yè)界看成是整個移動通信領域的重要組成部分。藍牙不僅僅是一個芯片，而是一個網(wǎng)絡，不遠的將來，由藍牙構(gòu)成的無線個人網(wǎng)將無處不在。它還是GPRS和3G的推動器。1.1.2無線區(qū)域網(wǎng)無線區(qū)域網(wǎng)(WirelessRegionalAreaNetwork，簡稱WRAN)基于認知無線電技術(shù)，IEEE802.22定義了適用于WRAN系統(tǒng)的空中接口。WRAN系統(tǒng)工作在47MHz～910MHz高頻段/超高頻段的電視頻帶內(nèi)的，由于已經(jīng)有用戶(如電視用戶)占用了這個頻段，因此802.22設備必須要探測出使用相同頻率的系統(tǒng)以避免干擾。1.1.3無線城域網(wǎng)無線城域網(wǎng)是連接數(shù)個無線局域網(wǎng)的無線網(wǎng)絡型式。2003年1月，一項新的無線城域網(wǎng)標準IEEE802.16a正式通過。致力于此標準研究的組織是WiMax論壇——全球微波接入互操作性（WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess）組織。作為一個非贏利性的產(chǎn)業(yè)團體，WiMax由Intel及其他眾多領先的通信組件及設備公司共同創(chuàng)建。至2004年1月底，其成員數(shù)由之前的28個迅速增長到超過70個，特別吸引了AT&T、電訊盈科等運營商，以及西門子移動及我國的中興通訊等通信廠商的參與。WiMax總裁兼主席LaBrecque認為，這將是該組織發(fā)展的一個里程碑。雖然實際的商用進程尚待時日，但是從WiMax論壇發(fā)布的資料上顯示，WiMax正力圖成為繼無線局域網(wǎng)聯(lián)盟Wi-Fi之后的另一個具有充分產(chǎn)業(yè)影響力的無線產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。作為WiMax的主要成員，Intel一直致力于IEEE802.16無線城域網(wǎng)芯片的開發(fā)。1.1.4無線局域網(wǎng)無線網(wǎng)絡的歷史起源可以追溯到50年前第二次世界大戰(zhàn)期間。當時，美國陸軍研發(fā)出了一套無線電傳輸技術(shù)，采用無線電信號進行資料的傳輸。這項技術(shù)令許多學者產(chǎn)生了靈感。1971年，夏威夷大學的研究員創(chuàng)建了第一個無線電通訊網(wǎng)絡，稱作ALOHNET。這個網(wǎng)絡包含7臺計算機，采用雙向星型拓撲連接，橫跨夏威夷的四座島嶼，中心計算機放置在瓦胡島上。從此，無線網(wǎng)絡正式誕生。1．無線局域網(wǎng)的優(yōu)點（1）靈活性和移動性。在有線網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡設備的安放位置受網(wǎng)絡位置的限制，而無線局域網(wǎng)在無線信號覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡。無線局域網(wǎng)另一個最大的優(yōu)點在于其移動性，連接到無線局域網(wǎng)的用戶可以移動且能同時與網(wǎng)絡保持連接。（2）安裝便捷。無線局域網(wǎng)可以免去或最大程度地減少網(wǎng)絡布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點設備，就可建立覆蓋整個區(qū)域的局域網(wǎng)絡。（3）易于進行網(wǎng)絡規(guī)劃和調(diào)整。對于有線網(wǎng)絡來說，辦公地點或網(wǎng)絡拓撲的改變通常意味著重新建網(wǎng)。重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程，無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。（4）故障定位容易。有線網(wǎng)絡一旦出現(xiàn)物理故障，尤其是由于線路連接不良而造成的網(wǎng)絡中斷，往往很難查明，而且檢修線路需要付出很大的代價。無線網(wǎng)絡則很容易定位故障，只需更換故障設備即可恢復網(wǎng)絡連接。（5）易于擴展。無線局域網(wǎng)有多種配置方式，可以很快從只有幾個用戶的小型局域網(wǎng)擴展到上千用戶的大型網(wǎng)絡，并且能夠提供節(jié)點間“漫游”等有線網(wǎng)絡無法實現(xiàn)的特性。由于無線局域網(wǎng)有以上諸多優(yōu)點，因此其發(fā)展十分迅速。最近幾年，無線局域網(wǎng)已經(jīng)在企業(yè)、醫(yī)院、商店、工廠和學校等場合得到了廣泛的應用。2．無線局域網(wǎng)的理論基礎目前，無線局域網(wǎng)采用的傳輸媒體主要有兩種，即紅外線和無線電波。按照不同的調(diào)制方式，采用無線電波作為傳輸媒體的無線局域網(wǎng)又可分為擴頻方式與窄帶調(diào)制方式。（1）紅外線（InfraredRays，IR）局域網(wǎng)采用紅外線通信方式與無線電波方式相比，可以提供極高的數(shù)據(jù)速率，有較高的安全性，且設備相對便宜而且簡單。但由于紅外線對障礙物的透射和繞射能力很差，使得傳輸距離和覆蓋范圍都受到很大限制，通常IR局域網(wǎng)的覆蓋范圍只限制在一間房屋內(nèi)。（2）擴頻（SpreadSpectrum，SS）局域網(wǎng)如果使用擴頻技術(shù)，網(wǎng)絡可以在ISM（工業(yè)、科學和醫(yī)療）頻段內(nèi)運行。其理論依據(jù)是，通過擴頻方式以寬帶傳輸信息來換取信噪比的提高。擴頻通信具有抗干擾能力和隱蔽性強、保密性好、多址通信能力強的特點。擴頻技術(shù)主要分為跳頻技術(shù)（FHSS）和直接序列擴頻（DSSS）兩種方式。所謂直接序列擴頻，就是用高速率的擴頻序列在發(fā)射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。而跳頻技術(shù)與直序擴頻技術(shù)不同，跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制，其頻率按隨機規(guī)律不斷改變。接收端的頻率也按隨機規(guī)律變化，并保持與發(fā)射端的變化規(guī)律一致。跳頻的高低直接反映跳頻系統(tǒng)的性能，跳頻越高，抗干擾性能越好，軍用的跳頻系統(tǒng)可達到每秒上萬跳。（3）窄帶微波局域網(wǎng)這種局域網(wǎng)使用微波無線電頻帶來傳輸數(shù)據(jù)，其帶寬剛好能容納信號。但這種網(wǎng)絡產(chǎn)品通常需要申請無線電頻譜執(zhí)照，其它方式則可使用無需執(zhí)照的ISM頻帶。3．無線局域網(wǎng)的不足之處無線局域網(wǎng)在能夠給網(wǎng)絡用戶帶來便捷和實用的同時，也存在著一些缺陷。無線局域網(wǎng)的不足之處體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）性能。無線局域網(wǎng)是依靠無線電波進行傳輸?shù)摹＿@些電波通過無線發(fā)射裝置進行發(fā)射，而建筑物、車輛、樹木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸，所以會影響網(wǎng)絡的性能。（2）速率。無線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。目前，無線局域網(wǎng)的最大傳輸速率為54Mbit/s，只適合于個人終端和小規(guī)模網(wǎng)絡應用。（3）安全性。本質(zhì)上無線電波不要求建立物理的連接通道，無線信號是發(fā)散的。從理論上講，很容易監(jiān)聽到無線電波廣播范圍內(nèi)的任何信號，造成通信信息泄漏。4．無線局域網(wǎng)協(xié)議標準無線局域網(wǎng)技術(shù)（包括IEEE802.11、藍牙技術(shù)和HomeRF等）將是新世紀無線通信領域最有發(fā)展前景的重大技術(shù)之一。以IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會）為代表的多個研究機構(gòu)針對不同的應用場合，制定了一系列協(xié)議標準，推動了無線局域網(wǎng)的實用化。1）IEEE802.11系列協(xié)議作為全球公認的局域網(wǎng)權(quán)威，IEEE802工作組建立的標準在局域網(wǎng)領域內(nèi)得到了廣泛應用。這些協(xié)議包括802.3以太網(wǎng)協(xié)議、802.5令牌環(huán)協(xié)議和802.3z100BASE-T快速以太網(wǎng)協(xié)議等。IEEE于1997年發(fā)布了無線局域網(wǎng)領域第一個在國際上被認可的協(xié)議——802.11協(xié)議。1999年9月，IEEE提出802.11b協(xié)議，用于對802.11協(xié)議進行補充，之后又推出了802.11a、802.11g等一系列協(xié)議，從而進一步完善了無線局域網(wǎng)規(guī)范。IEEE802.11工作組制訂的具體協(xié)議如下：（1）802.11a802.11a采用正交頻分（OFDM）技術(shù)調(diào)制數(shù)據(jù)，使用5GHz的頻帶。OFDM技術(shù)將無線信道分成以低數(shù)據(jù)速率并行傳輸?shù)姆诸l率，然后再將這些頻率一起放回接收端，可提供25Mbit/s的無線ATM接口和10Mbit/s的以太網(wǎng)無線幀結(jié)構(gòu)接口，以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高傳輸速度，改進信號質(zhì)量，克服干擾。物理層速率可達54Mbit/s，傳輸層可達25Mbit/s，能滿足室內(nèi)及室外的應用。（2）802.11b802.11b也被稱為Wi-Fi技術(shù)，采用補碼鍵控（CCK）調(diào)制方式，使用2.4GHz頻帶，其對無線局域網(wǎng)通信的最大貢獻是可以支持兩種速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率機制的介質(zhì)訪問控制可確保當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低于某個門限值時，傳輸速率能夠從11Mbit/s自動降到5.5Mbit/s，或根據(jù)直序擴頻技術(shù)調(diào)整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不違反FCC規(guī)定的前提下，采用跳頻技術(shù)無法支持更高的速率，因此需要選擇DSSS作為該標準的惟一物理層技術(shù)。（3）802.11g2001年11月，在IEEE802.11會議上形成了802.11g標準草案，目的是在2.4GHz頻段實現(xiàn)802.11a的速率要求。該標準于2003年初獲得批準。802.11g采用PBCC或CCK/OFDM調(diào)制方式，使用2.4GHz頻段，對現(xiàn)有的802.11b系統(tǒng)向下兼容。它既能適應傳統(tǒng)的802.11b標準(在2.4GHz頻率下提供的數(shù)據(jù)傳輸率為11Mbit/s)，也符合802.11a標準(在5GHz頻率下提供的數(shù)據(jù)傳輸率56Mbit/s)，從而解決了對已有的802.11b設備的兼容。用戶還可以配置與802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式無線局域網(wǎng)，有利于促進無線網(wǎng)絡市場的發(fā)展。（4）其他相關(guān)協(xié)議IEEE802工作組今后將繼續(xù)對802.11系列協(xié)議進行探討，并計劃推出一系列用于完善無線局域網(wǎng)應用的協(xié)議，其中主要包括802.11e（定義服務質(zhì)量和服務類型）、802.11f（AP間協(xié)議）、802.11h（歐洲5GHz規(guī)范）、802.11i（增強的安全性&認證）、802.11j（日本的4.9GHz規(guī)范）、802.11k（高層無線/網(wǎng)絡測量規(guī)范）以及高吞吐量研究工作組的相關(guān)協(xié)議。2）藍牙規(guī)范（Bluetooth）藍牙規(guī)范是由SIG（特別興趣小組）制定的一個公共的、無需許可證的規(guī)范，其目的是實現(xiàn)短距離無線語音和數(shù)據(jù)通信。藍牙技術(shù)工作于2.4GHz的ISM頻段，基帶部分的數(shù)據(jù)速率為1Mbit/s，有效無線通信距離為10～100m，采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸。藍牙技術(shù)采用自動尋道技術(shù)和快速跳頻技術(shù)保證傳輸?shù)目煽啃?，具有全向傳輸能力，但不需對連接設備進行定向。其是一種改進的無線局域網(wǎng)技術(shù)，但其設備尺寸更小，成本更低。在任意時間，只要藍牙技術(shù)產(chǎn)品進入彼此有效范圍之內(nèi)，它們就會立即傳輸?shù)刂沸畔⒉⒔M建成網(wǎng)，這一切工作都是設備自動完成的，無需用戶參與。3）Zigbee協(xié)議無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點要進行相互的數(shù)據(jù)交流就要有相應的無線網(wǎng)絡協(xié)議(包括MAC層、路由、網(wǎng)絡層、應用層等)，傳統(tǒng)的無線協(xié)議很難適應無線傳感器的低花費、低能量、高容錯性等的要求，這種情況下，ZigBee協(xié)議應運而生。Zigbee的基礎是IEEE802.15.但IEEE僅處理低級MAC層和物理層協(xié)議，因此Zigbee聯(lián)盟擴展了IEEE，對其網(wǎng)絡層協(xié)議和API進行了標準化。Zigbee是一種新興的短距離、低速率的無線網(wǎng)絡技術(shù)。主要用于近距離無線連接。它有自己的協(xié)議標準，在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個傳感器，所以它們的通信效率非常高。Zigbee是一個由可多到65000個無線數(shù)傳模塊組成的一個無線數(shù)傳網(wǎng)絡平臺，十分類似現(xiàn)有的移動通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)，每一個Zigbee網(wǎng)絡數(shù)傳模塊類似移動網(wǎng)絡的一個基站，在整個網(wǎng)絡范圍內(nèi)，它們之間可以進行相互通信；每個網(wǎng)絡節(jié)點間的距離可以從標準的75米，到擴展后的幾百米，甚至幾公里；另外整個Zigbee網(wǎng)絡還可以與現(xiàn)有的其它的各種網(wǎng)絡連接。通常，符合如下條件之一的應用，就可以考慮采用Zigbee技術(shù)做無線傳輸：需要數(shù)據(jù)采集或監(jiān)控的網(wǎng)點多；要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大，而要求設備成本低；要求數(shù)據(jù)傳輸可性高，安全性高；設備體積很小，不便放置較大的充電電池或者電源模塊；電池供電；地形復雜，監(jiān)測點多，需要較大的網(wǎng)絡覆蓋；現(xiàn)有移動網(wǎng)絡的覆蓋盲區(qū)；使用現(xiàn)存移動網(wǎng)絡進行低數(shù)據(jù)量傳輸?shù)倪b測遙控系統(tǒng)；使用GPS效果差，或成本太高的局部區(qū)域移動目標的定位應用。值得注意的是，在已經(jīng)發(fā)布的ZIGBEEV1.0中并沒有規(guī)定具體的路由協(xié)議，具體協(xié)議由協(xié)議棧實現(xiàn)。4）HomeRF標準在美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）正式批準HomeRF標準之前，HomeRF工作組于1998年為在家庭范圍內(nèi)實現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)的無線通信制訂出一個規(guī)范，即共享無線訪問協(xié)議（SWAP）。該協(xié)議主要針對家庭無線局域網(wǎng)，其數(shù)據(jù)通信采用簡化的IEEE802.11協(xié)議標準。之后，HomeRF工作組又制定了HomeRF標準，用于實現(xiàn)PC機和用戶電子設備之間的無線數(shù)字通信，是IEEE802.11與泛歐數(shù)字無繩電話標準（DECT）相結(jié)合的一種開放標準。HomeRF標準采用擴頻技術(shù)，工作在2.4GHz頻帶，可同步支持4條高質(zhì)量語音信道并且具有低功耗的優(yōu)點，適合用于筆記本電腦。5）HyperLAN/2標準2002年2月，ETI的寬帶無線接入網(wǎng)絡（BroadbandRadioAccessNetworks，BRAN）小組公布了HiperLAN/2標準。HiperLAN/2標準由全球論壇（H2GF）開發(fā)并制定，在5GHz的頻段上運行，并采用OFDM調(diào)制方式，物理層最高速率可達54Mbit/s，是一種高性能的局域網(wǎng)標準。HyperLAN/2標準定義了動態(tài)頻率選擇、無線小區(qū)切換、鏈路適配、多波束天線和功率控制等多種信令和測量方法，用來支持無線網(wǎng)絡的功能。基于HyperRF標準的網(wǎng)絡有其特定的應用，可以用于企業(yè)局域網(wǎng)的最后一部分網(wǎng)段，支持用戶在子網(wǎng)之間的IP移動性。在熱點地區(qū)，為商業(yè)人士提供遠端高速接入因特網(wǎng)的服務，以及作為W-CDMA系統(tǒng)的補充，用于3G的接入技術(shù)，使用戶可以在兩種網(wǎng)絡之間移動或進行業(yè)務的自動切換，而不影響通信。1.2無線網(wǎng)絡的設備類型在無線局域網(wǎng)里，常見的設備有無線網(wǎng)卡、無線網(wǎng)橋、無線天線等。1.2.1無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡的作用類似于以太網(wǎng)中的網(wǎng)卡，作為無線局域網(wǎng)的接口，實現(xiàn)與無線局域網(wǎng)的連接。無線網(wǎng)卡根據(jù)接口類型的不同，主要分為三種類型，即PCMCIA無線網(wǎng)卡、PCI無線網(wǎng)卡和USB無線網(wǎng)卡。PCMCIA無線網(wǎng)卡僅適用于筆記本電腦，支持熱插拔，可以非常方便地實現(xiàn)移動無線接入。PCI無線網(wǎng)卡適用于普通的臺式計算機使用。其實PCI無線網(wǎng)卡只是在PCI轉(zhuǎn)接卡上插入一塊普通的PCMCIA卡。USB接口無線網(wǎng)卡適用于筆記本和臺式機，支持熱插拔，如果網(wǎng)卡外置有無線天線，那么，USB接口就是一個比較好的選擇。1.2.2無線網(wǎng)橋從作用上來理解無線網(wǎng)橋，它可以用于連接兩個或多個獨立的網(wǎng)絡段，這些獨立的網(wǎng)絡段通常位于不同的建筑內(nèi)，相距幾百米到幾十公里。所以說它可以廣泛應用在不同建筑物間的互聯(lián)。同時，根據(jù)協(xié)議不同，無線網(wǎng)橋又可以分為2.4GHz頻段的802.11b或802.11G以及采用5.8GHz頻段的802.11a無線網(wǎng)橋。無線網(wǎng)橋有三種工作方式，點對點，點對多點，中繼連接。特別適用于城市中的遠距離通訊。在無高大障礙（山峰或建筑）的條件下，一對速組網(wǎng)和野外作業(yè)的臨時組網(wǎng)，其作用距離取決于環(huán)境和天線，實現(xiàn)7km的點對點微波互連。一對27dbi的定向天線可以實現(xiàn)10km的點對點微波互連。12dbi的定向天線可以實現(xiàn)2km的點對點微波互連；一對只實現(xiàn)到鏈路層功能的無線網(wǎng)橋是透明網(wǎng)橋，而具有路由等網(wǎng)絡層功能、在網(wǎng)絡24dbi的定向天線可以實層實現(xiàn)異種網(wǎng)絡互聯(lián)的設備叫無線路由器，也可作為第三層網(wǎng)橋使用。無線網(wǎng)橋通常是用于室外，主要用于連接兩個網(wǎng)絡，使用無線網(wǎng)橋不可能只使用一個，必需兩個以上，而AP可以單獨使用。無線網(wǎng)橋功率大，傳輸距離遠（最大可達約50km），抗干擾能力強等，不自帶天線，一般配備拋物面天線實現(xiàn)長距離的點對點連接。1.2.3無線天線當計算機與無線AP或其他計算機相距較遠時，隨著信號的減弱，或者傳輸速率明顯下降，或者根本無法實現(xiàn)與AP或其他計算機之間通訊，此時，就必須借助于無線天線對所接收或發(fā)送的信號進行增益（放大）。無線天線有多種類型，不過常見的有兩種，一種是室內(nèi)天線，優(yōu)點是方便靈活，缺點是增益小，傳輸距離短；一種是室外天線。室外天線的類型比較多，一種是鍋狀的定向天線，一種是棒狀的全向天線。室外天線的優(yōu)點是傳輸距離遠。比較適合遠距離傳輸。1.3無線網(wǎng)絡的輻射1)無線網(wǎng)絡的輻射其實很微弱輻射的大小主要取決于發(fā)射功率的大小，我國無線電管理委員會的規(guī)定：無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的發(fā)射功率不能大于10mW，而其他國家的標準相對寬松，比如：日本的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的發(fā)射功率的上限是100mW，歐美一些國家是50mW左右。目前市面上所銷售的產(chǎn)品一般都符合歐美國家的標準。手機在功率大的時候可以到1W多，絕大多數(shù)無線路由器的發(fā)射功率也就在50mW～100mW之間，而無線網(wǎng)卡的功率一般在10mW以下。2)更換高增益的天線不會增加輻射目前市場上的無線網(wǎng)絡產(chǎn)品，天線的增益一般為2dBi和3dBi，為了無線信號的擴展，一些用戶喜歡更換高增益的天線。由于天線是無源器件，并不會增加功率，不管加多大增益的天線，它發(fā)射的功率都不會比50mw更高，發(fā)射功率主要取決于發(fā)射熱點，即無線路由器、無線AP本身，只要它們的功率符合安全標準，那就可以放心更換高增益的天線。-PAGE24-2無線網(wǎng)絡與有線網(wǎng)絡的優(yōu)劣對比2.1有線網(wǎng)絡的含義網(wǎng)絡傳輸是透過“有線”與“無線”這兩種形態(tài)來完成的，而大多數(shù)穩(wěn)定的網(wǎng)絡都是“有線”的。有電線的網(wǎng)絡包含了家里的電話線、公司的網(wǎng)絡線、埋在馬路下的網(wǎng)絡電纜、架在各大樓間的第四臺電纜，還有埋在海底深處的海底電纜等。各種電線粗細不一、外形也不太相同，連傳輸速度也不一樣。家里的電話線，因為沒有特殊的加工，所以，應該算是效應最差的“線”；而目前傳輸速度最快且外界電波干擾程度最低的，就是光纜了！2.2無線網(wǎng)絡和有線網(wǎng)絡的優(yōu)劣對比無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡速度與以太網(wǎng)相當，一個AP最多可支持多達上百個用戶的接入，最大傳輸范圍可達到幾十公里，具有以下的鮮明特點：具有高移動性，通信范圍不受環(huán)境條件的限制，拓寬了網(wǎng)絡的傳輸范圍。在有線局域網(wǎng)中，兩個站點的距離在使用銅纜（粗纜）時被限制在500m，即使采用單模光纖也只能達到3000m，而無線局域網(wǎng)中兩個站點間的距離可達到50km。抗干擾性強、網(wǎng)絡的保密性好。對于有線局域網(wǎng)中的諸多安全問題，在無線局域網(wǎng)中\(zhòng)o"%u592A%u592A%u4E5010S@utops.cc"基本上可以避免。建網(wǎng)容易，管理\o"%u9C9C%u7F8E%u7A0B%u5EA6@utops.cc"方便。相對于有線網(wǎng)絡，無線局域網(wǎng)的組建、配置和\o""維護較為容易，一般計算機\o"Zgirls@utops.cc"工作人員都可以勝任網(wǎng)絡的管理工作。與有線網(wǎng)絡相比，無線局域網(wǎng)有如下優(yōu)點：1)安裝便捷一般在網(wǎng)絡建設中，施工周期最長、對周邊環(huán)境影響最大的，就是網(wǎng)絡布線施工工程。在施工過程中，往往需要破墻掘地、穿線架管。而WLAN最大的優(yōu)勢就是免去或減少了網(wǎng)絡布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點（AccessPoint)設備，就可建立覆蓋整個建筑或地區(qū)的局域網(wǎng)絡。2)使用靈活在有線網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡設備的安放位置受網(wǎng)絡信息點位置的限制。而一旦WLAN建成后，在無線網(wǎng)的信號覆蓋區(qū)域內(nèi)，任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡。3)易于擴展WLAN有多種配置方式，能夠根據(jù)需要靈活選擇。這樣，WLAN就能勝任從只有幾個用戶的小型局域網(wǎng)到上千用戶的大型網(wǎng)絡，并且能夠提供像“漫游（Roaming）”等有線網(wǎng)絡無法提供的特性。對于組建家庭局域網(wǎng)或者小型企業(yè)內(nèi)網(wǎng)而言，無線或者有線技術(shù)都可以輕松實現(xiàn)。傳統(tǒng)上，家庭局域網(wǎng)一般使用有線技術(shù)，但是，近幾年隨著無線技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，使用無線技術(shù)搭建局域網(wǎng)也開始變得流行起來。下面，我們將在安裝、成本、可靠性、性能、安全性五個重要方面對無線和有線網(wǎng)絡進行對比：一、有線局域網(wǎng)有線局域網(wǎng)需要使用以太網(wǎng)電纜和網(wǎng)絡適配器。雖然兩臺電腦可以通過以太網(wǎng)交叉電纜實現(xiàn)互聯(lián)，但是有線局域網(wǎng)一般還需要網(wǎng)絡結(jié)點設備，比如HUB集線器、交換機或者路由器，以實現(xiàn)更多電腦的互聯(lián)。如果是通過撥號上網(wǎng)的用戶，那么主機需要與調(diào)制解調(diào)器互聯(lián)，并且主機上還要安裝有Internet連接或者類似的軟件，以供連接主機上的其余電腦也能夠?qū)崿F(xiàn)上網(wǎng)。使用路由器的用戶就簡單多了，它內(nèi)置有防火墻功能，而且更容易實現(xiàn)多臺電腦共享帶寬。1)安裝以太網(wǎng)電纜連接電腦可以通過網(wǎng)絡結(jié)點設備進行連接，也可以電腦與電腦直接互聯(lián)。考慮到現(xiàn)在家庭一般都走暗線，以太網(wǎng)電纜也就被安裝在地板上或者墻壁里，這樣不會影響美觀。但是問題也來了，這樣做會很耗精力和時間，尤其是你家中的電腦分布在不同房間的時候，難度會更大。現(xiàn)在，有些新的家庭里預先埋好了CAT5電纜，極大地簡化布線過程，并可以盡量減少對美觀的不利影響。不同的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)和不同的網(wǎng)絡連接設備、網(wǎng)絡連接類型，就有不同的布線配置。不過再怎么不同，也不會比組建家庭影院難到哪里去。安裝好所有的硬件之后，接下來就是進行系統(tǒng)配置了。在這一層面，無論是有線還是無線網(wǎng)絡差別并不大。畢竟它們都要參照互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)配置選項。另外，筆記本電腦或者其他便攜式電腦，在無線局域網(wǎng)中具有更多的靈活性，完全不受電纜連接空間的限制。2)成本現(xiàn)在的以太網(wǎng)電纜、集線器或者交換機并不貴，而且這些設備（當然并不是指電纜）也含有隨機附件共同出售，比如網(wǎng)絡連接共享軟件ICS(InternetConnectionSharing）。相反，路由器則貴了不少，但是相對于路由器更強大的穩(wěn)定性和安全性，價格貴點也算是可以接受的，何況組建家庭局域網(wǎng)有更多的選擇，完全可以不選購路由器。3)可靠性以太網(wǎng)、集線器或者交換機都是比較可靠的，畢竟這方面的技術(shù)已經(jīng)十分成熟。要出問題的話，一般也就是電纜連接松散導致網(wǎng)絡掉線。當在有線局域網(wǎng)中安裝或者去除某個網(wǎng)絡設備時，一定要注意電纜的連接情況。前幾年，路由器由于技術(shù)問題，并沒有集線器等設備那樣高的可靠性。不過，這個多功能網(wǎng)絡設備現(xiàn)在已經(jīng)很成熟了，在搭建家庭局域網(wǎng)的時候，只需對路由器進行簡單配置即可。而且路由器的內(nèi)置防火墻功能，更能為整個家庭網(wǎng)提供一定的安全保護。4)性能有線局域網(wǎng)性能十分優(yōu)越。傳統(tǒng)的以太網(wǎng)連接只提供10Mbps的帶寬，但是現(xiàn)在普遍使用100Mbps的快速以太網(wǎng)帶寬，需要的也僅僅是更高一點的成本，但是相比因網(wǎng)速慢而浪費時間哪個更重要呢？而且現(xiàn)在硬件發(fā)展迅速，大多支持100Mbps，而且有些也已經(jīng)開始支持千兆速率了。在大量使用網(wǎng)絡資源的時候，有線局域網(wǎng)中的集線器很容易造成網(wǎng)絡擁堵。而如果使用以太網(wǎng)交換機的話，則完全可以避免這個問題，所增加的成本也僅僅是一臺集線器的費用。5)安全對于接入Internet的任何有線網(wǎng)絡來說，防火墻是最首要的考慮因素。眾所周知，集線器和交換機本身并沒有防火墻功能，對于使用這些網(wǎng)絡設備的家庭用戶，可以在主機電腦上安裝防火墻，比如ZoneAlarm或者諾頓防火墻。而使用路由器的用戶，則可以利用路由器本身具有的防火墻模塊，在連接路由器的電腦上，打開配置頁面進行簡單配置即可。二、無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)在主要有三種Wi-Fi通信標準，它們分別是：802.11b——是最老的，也是目前應用最廣泛的Wi-Fi標準，它是Wi-Fi標準中帶寬最低，傳輸距離最短的一個標準，因此支持這類產(chǎn)品的價格也便宜很多。802.11a——比802.11b具有更大的吞吐量，由于它并不能和802.11b以及802.11g兼容，因此它也是目前使用量相對較少的一個Wi-Fi標準。802.11g——傳輸速度要高于802.11b，而且可以與802.11b兼容，因此此類產(chǎn)品售價也較高，但它比802.11a更容易受到外界環(huán)境的干擾。1)安裝與有線網(wǎng)絡不一樣，無線網(wǎng)絡具有兩種組建模式，即Ad-hoc與Infrastructure模式。Infrastructure(基礎架構(gòu)模式)指無線局域網(wǎng)與有線局域網(wǎng)通過某一接入點來進行相互間的通訊。Ad-hoc模式指無線備的計算機彼此之間直接進行通訊。這兩者之間的取舍依賴于無線網(wǎng)絡是否需要與有線網(wǎng)絡共享數(shù)據(jù)或外設。如果無線網(wǎng)絡中的計算機需要有線網(wǎng)絡的訪問或是需要與有線網(wǎng)絡的計算機共享外設比如打印機，則無線網(wǎng)絡需要以Infrastructure模式進行設置。Infrastructure模式的基礎核心為無線路由器或接入點，比如802.11g無線寬帶路由器，需要作為無線網(wǎng)絡中的主要通訊點。路由器將數(shù)據(jù)傳送到配備有無線網(wǎng)絡適配器的個人電腦，可以在特定的路由器半徑范圍內(nèi)進行漫游。您可以安裝多個接入點連接到路由器，從而擴大漫游的范圍，也可以設置無線網(wǎng)絡與您的以太網(wǎng)硬件之間的通訊。如果無線網(wǎng)絡相對較小，只需要與無線網(wǎng)絡中的其它計算機共享資源，則可以用Ad-hoc(點對點)模式。Ad-hoc模式可以使配備有無線發(fā)送機與接收機的計算機相互之間直接通訊，從而沒有必要使用無線路由器或接入點。Ad-hoc模式的缺點在于配備無線的計算機無法與有線網(wǎng)絡上的計算機進行通訊。當然，無線配備的計算機之間的通訊也要受限于它們之間的距離以及干擾。2)成本無線網(wǎng)絡設備普遍都比有線設備售價要高一些。隨著802.11g產(chǎn)品的興起，802.11b產(chǎn)品售價也比較低。從零售價角度來說，無線網(wǎng)絡設備成本一般是有線設備的3到4倍多。3)可靠性無線局域網(wǎng)可靠性遠沒有有線局域網(wǎng)來得好。802.11g和802.11a就很容易受到外界環(huán)境的干擾，比如一般的家電產(chǎn)品，無繩電話、微波爐，以及其它運行在2.4GHz頻段上的設備。但如果安裝仔細，重點排查這些干擾設備，則可以將不利因素降到最低?？傮w來說，無線網(wǎng)絡應用產(chǎn)品尤其是802.11g類的產(chǎn)品是當前比較新潮的東西，這類技術(shù)和產(chǎn)品要獲得成熟可能還得需要段時間。4)性能802.11b標準在理想情況下的傳輸速率為11mbps，但是在一般使用環(huán)境中，其傳輸速率只有理論速率的一半左右。802.11g和802.11a標準的理論傳輸速率均為54mbps。和802.11b一樣，在實際使用中，它們的傳輸速率也只有理論速度的一半左右。另外，傳輸距離對Wi-Fi網(wǎng)絡性能的影響至關(guān)重要。各主機分布范圍越廣，傳輸性能就越低。整體而言，802.11a和802.11g對于日常的網(wǎng)絡訪問或者文件共享是完全能夠勝任的，但是，它們在局域網(wǎng)游戲中，則顯得力不從心。便捷和靈活性一定程度上，可以彌補它們在網(wǎng)絡連接上的種種不足。尤其對于便攜式筆記本電腦來說，可以不受電纜限制，在無線局域網(wǎng)覆蓋的范圍內(nèi)任意使用。然而，在許多家庭用戶中，他們一般擁有較笨重的臺式機。即使用筆記本電腦的話，還必須受制于電源插座的影響。這樣一來，也就多少影響了無線局域網(wǎng)的靈活性。5)安全無線局域網(wǎng)也并沒有有線局域網(wǎng)那么安全。由于無線通信數(shù)據(jù)通過大氣傳輸，只要在無線接入點（AP）覆蓋的范圍內(nèi)，終端都可以接收到無線信號，很容易被人截獲。為了保證安全通信，無線局域網(wǎng)中應采取必要的安全技術(shù)，包括訪問控制、認證、加密、數(shù)據(jù)完整性及不可否認性等。綜合全文，對有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡的優(yōu)缺點進行簡單歸納：表1有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡的對比有線網(wǎng)絡無線網(wǎng)絡安裝稍有困難簡單，但需防干擾成本較低較高性能非常好比較好安全性非常高較高靈活性較差優(yōu)秀目前無線網(wǎng)絡在樓宇自動化領域的應用探討比較多的主要有IEEE802.11b無線局域網(wǎng)技術(shù)、藍牙技術(shù)和ZigBee技術(shù)。無線局域網(wǎng)技術(shù)（WLAN－WirelessLocalareanetwork）是一種借助無線通信技術(shù)取代以往有線布線方式構(gòu)成局域網(wǎng)的新手段，可提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能，它是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。藍牙技術(shù)是一種短距離無線連接的無線技術(shù)，目的是取代現(xiàn)有的PC、打印機、傳真機和移動電話等設備上的有線接口。無線局域網(wǎng)技術(shù)和藍牙技術(shù)都不能夠完全具備適合在樓宇自動化系統(tǒng)應用的特點。ZigBee技術(shù)是建立在IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，美國電氣電子工程師學會）802.15.4基礎上的無線通信協(xié)議，它是一個短距離、低功耗協(xié)議，特別適合設計應用在小型的建筑物自動化設備中，比如溫度自動調(diào)節(jié)裝置、燈光控制設備、環(huán)境傳感器等。ZigBee技術(shù)能夠在低功耗下提供短距離、低速的數(shù)據(jù)傳輸，使用普通干電池的ZigBee無線傳感器能夠持續(xù)運行2～3年的時間。另外ZigBee技術(shù)優(yōu)秀的組網(wǎng)能力使得它和其他無線通信技術(shù)在樓宇自動化系統(tǒng)中的應用相比尤其具有無可比擬的優(yōu)勢。3IEEE802.11b系列協(xié)議、藍牙和Zigbee之間的對比3.1IEEE802.11b3.1.1802.11b標準簡介IEEE802.11b無線局域網(wǎng)的帶寬最高可達11Mbps，比兩年前剛批準的IEEE802.11標準快5倍，擴大了無線局域網(wǎng)的應用領域。另外，也可根據(jù)實際情況采用5.5Mbps、2Mbps和1Mbps帶寬，實際的工作速度在5Mb/s左右，與普通的10Base-T規(guī)格有線局域網(wǎng)幾乎是處于同一水平。作為公司內(nèi)部的設施，可以基本滿足使用要求。IEEE802.11b使用的是開放的2.4GB頻段，不需要申請就可使用。既可作為對有線網(wǎng)絡的補充，也可獨立組網(wǎng)，從而使網(wǎng)絡用戶擺脫網(wǎng)線的束縛，實現(xiàn)真正意義上的移動應用。IEEE802.11b無線局域網(wǎng)與我們熟悉的IEEE802.3以太網(wǎng)的原理很類似，都是采用載波偵聽的方式來控制網(wǎng)絡中信息的傳送。不同之處是以太網(wǎng)采用的是CSMA/CD（載波偵聽/沖突檢測）技術(shù)，網(wǎng)絡上所有工作站都偵聽網(wǎng)絡中有無信息發(fā)送，當發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡空閑時即發(fā)出自己的信息，如同搶答一樣，只能有一臺工作站搶到發(fā)言權(quán)，而其余工作站需要繼續(xù)等待。如果一旦有兩臺以上的工作站同時發(fā)出信息，則網(wǎng)絡中會發(fā)生沖突，沖突后這些沖突信息都會丟失，各工作站則將繼續(xù)搶奪發(fā)言權(quán)。而802.11b無線局域網(wǎng)則引進了沖突避免技術(shù)，從而避免了網(wǎng)絡中沖突的發(fā)生，可以大幅度提高網(wǎng)絡效率。3.1.2IEEE802.11b優(yōu)點表2IEEE802,11b的功能及優(yōu)點速度提供最大為11mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，無須直線傳播動態(tài)速率轉(zhuǎn)換當射頻情況變差時，降低數(shù)據(jù)傳輸速率為5.5mbps、2mbps和1mbps使用范圍支持以百米為單位的范圍（在室外為300米；在辦公環(huán)境中最長為100米）可靠性與連接協(xié)議和數(shù)據(jù)包確認提供可靠的數(shù)據(jù)傳送和網(wǎng)絡帶寬的有效使用互用性802.11b只允許一種標準的信號發(fā)送技術(shù)。weca將認證產(chǎn)品的互用性電源管理網(wǎng)絡接口卡可轉(zhuǎn)到休眠模式，訪問點將信息緩沖到客戶，延長了筆記本電腦的電池壽命漫游支持當用戶在樓房或公司部門之間移動時，允許在訪問點之間進行無縫連接加載平衡802.11bnic更改與之連接的訪問點，以提高性能可伸縮性最多三個訪問點可以同時定位于有效使用范圍中，支持上百個用戶同時語音安全性內(nèi)置式鑒定和加密3.1.3802.11b的應用前景在技術(shù)上——IEEE802.11只規(guī)定了開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI/RM)的物理層和MAC層，其MAC層利用載波監(jiān)聽多重訪問/沖突避免(CSMA/CA)協(xié)議，而在物理層，802.11定義了三種不同的物理介質(zhì)：紅外線、跳頻擴譜方式(FHSS)以及直擴方式(DSSS)。802.11支持1～11Mb/s的數(shù)據(jù)速率，但是它只支持數(shù)據(jù)通信，要進行無線數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)設備先要安裝有無線網(wǎng)卡。3.2藍牙藍牙，適合用在手機、掌上型電腦等簡易數(shù)據(jù)傳遞；而速率在11Mb/s的802.11b則較適合用在影像等高速無線傳輸，有效距離長達100米。IEEE802.11b比較適于辦公室中的企業(yè)無線網(wǎng)絡，較適合用在影像等高速無線傳輸，有效距離長達100米；而速率小于1Mb/s的藍牙技術(shù)則可以應用于任何可以用無線方式替代線纜的場合，適合用在手機、掌上型電腦等簡易數(shù)據(jù)傳遞。1）藍牙協(xié)議體系中的協(xié)議藍牙協(xié)議體系中的協(xié)議按SIG的關(guān)注程度分為四層：核心協(xié)議：BaseBand、LMP、L2CAP、SDP；電纜替代協(xié)議：RFCOMM；電話傳送控制協(xié)議：TCS-Binary、AT命令集；選用協(xié)議：PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP等。除上述協(xié)議層外，協(xié)議規(guī)范還定義了主機控制器接口（HCI），它為基帶控制器、連接管理器、硬件狀態(tài)和控制寄存器提供命令接口。2）藍牙的連接模式藍牙技術(shù)支持點對點和一點對多點的連接。最基本的連接模式是構(gòu)成一個微微網(wǎng)，其中一個主設備單元可以為整個微微網(wǎng)的設備建立一個通道。一個主設備單元最多可協(xié)調(diào)７個處于活動狀態(tài)的從設備單元。使用留置模式，可以允許在一個微微網(wǎng)上有更多的從設備單元與主設備單元同步。不同微微網(wǎng)的設備單元也可以互相通信，一個微微網(wǎng)的主設備單元可以是另一個微微網(wǎng)的從設備單元。設備單元的連接總是點到點的，因此不需要中央控制器或集線器。藍牙技術(shù)規(guī)范為滿足不同的通信目的提供了多種連接模式，連接模式的選擇對消耗電流的影響極大，因此在設計前理解不同連接模式以及確定它們在設計中的應用是非常重要的。在留置模式下，維持一個連接所需電流最小，典型值為20μA。而在呼叫掃描模式下需300μA電流。3.3ZigbeeZigBee——這種目前被廣泛討論的\o"遙控無鑰匙門禁(RKE)的設計考慮(一)"短距、低速率\o"Wisair發(fā)布無線USB參考設計，連接速率高達480Mbps"無線技術(shù)，正逐漸成熟并走向產(chǎn)品應用。這種技術(shù)與802.11b(Wi-Fi)和802.15.1(藍牙)一樣工作在2.4GHz頻段，有效范圍在1050米之間，支持的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為250kbit/s。值得注意的是，基于Zigbee應用的電池使用時間可長達數(shù)月甚至數(shù)年，似乎比藍牙更具成本吸引力。因此在稍后的一段時間里，盡管會面臨其它類似技術(shù)的挑戰(zhàn)，但多數(shù)人更看好ZigBee。Zigbee聯(lián)盟主席BobHeile認為，ZigBee標準的消費電子產(chǎn)品將開始推向市場。芯片供應商Chipcon公司的亞太區(qū)銷售副總裁EdmondChiu，也表示ZigBee即將進入大批量應用階段，他曾說過：“繼2003年11月我們推出首個RF收發(fā)器后，有1,000多家公司采用它進行ZigBee產(chǎn)品設計。2004年12月在韓國漢城的‘ZigBee公開研討會’上，有23家公司展示了ZigBee產(chǎn)品方案?！敝档米⒁獾氖?，經(jīng)過兩年多的磋商，第一個ZigBee規(guī)范在2004年12月出臺。在這種基于IEEE802.15.4的遠程監(jiān)控、傳感及控制的無線標準的制訂后，廠商們開始加緊實施互操作性與可擴展性測試，從而進一步促進ZigBee市場的發(fā)展。調(diào)研公司ABIResearch的分析師ChrisLopez說，2005年初全球帶有Zigbee堆棧的IEEE無線設備還只有100萬個，到2006年將就增加到8,000萬，而到2010年底如今早就不能以萬為單位計算了。我們知道，ZigBee基于IEEE802.15.4標準，而藍牙基于802.15.1標準。實際上，兩者之間的不同還體現(xiàn)在很多方面，從本質(zhì)上來說，它們有著不同的市場定位。首先，ZigBee定位于廉價、低功率的應用。集成的ZigBee芯片組(為其供電的電池壽命可達半年到兩年)價格僅為1美元甚至更低。其次，具有ZigBee功能的設備還有組網(wǎng)容易的特點，即使65536臺這樣的設備，也可以通過星型拓撲結(jié)構(gòu)或點對點配置輕松連接在一起。ZigBee協(xié)議棧至少需要一個8位微控制器來執(zhí)行核心功能。全協(xié)議棧所需空間不到32KB(而純節(jié)點實現(xiàn)只需要不到4KB的空間)。而ZigBee協(xié)調(diào)器由于具有設備數(shù)據(jù)庫以及交易和配對表等特性，因而需要額外的隨機訪問內(nèi)存。3.4前景發(fā)展藍牙技術(shù)具有一整套全新的協(xié)議，可以應用于更多的場合。藍牙技術(shù)中的跳頻更快，因而更加穩(wěn)定，同時它還具有低功耗、低代價和比較靈活等特點。IEEE802.11b實現(xiàn)的是有形的、特定的網(wǎng)絡，而由藍牙形成的網(wǎng)絡是無形的、看不見的，藍牙技術(shù)是adhoc網(wǎng)中的一個主流技術(shù)。在應用上——IEEE802.11b的傳輸距離長、速度快，可以滿足用戶運行大量占用帶寬的網(wǎng)絡操作，就像在有線局域網(wǎng)上一樣。而藍牙技術(shù)面向的卻是移動設備間的小范圍連接，因而本質(zhì)上說，它是一種代替電纜的技術(shù)。4無線網(wǎng)絡在樓宇智能化中的應用4.1監(jiān)控中的IEEE802.11隨著無線通信技術(shù)的日益發(fā)展，傳輸帶寬不斷提高，通信終端的實時信息處理能力飛速增強，無線多媒體應用日漸成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點，也成為人們的必然需求。其主流應用之一是便利、靈活的無線實時視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如無線家庭防盜、汽車監(jiān)控等?；诙喾N無線傳輸手段的移動視頻監(jiān)控以其特有的靈活性已成為視頻監(jiān)控新的發(fā)展方向。無線化視頻監(jiān)控包括兩方面內(nèi)容：一是監(jiān)控中心的移動。通常情況下，被監(jiān)控對象或是攝像機往往是固定的，而作為監(jiān)控系統(tǒng)的使用者(監(jiān)控中心)則可以是動態(tài)的。二是視頻監(jiān)控網(wǎng)絡的無線化。當監(jiān)控點分散且與監(jiān)控中心距離較遠，或被監(jiān)控對象不固定時，利用傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控技術(shù)，往往成本高且難以實現(xiàn)。無線監(jiān)控和傳統(tǒng)的監(jiān)控方案相比，能夠避免大量的布線工作，節(jié)省施工費用，重定位能力強，靈活性高，具體地說有以下優(yōu)點：(1)綜合成本低，無須挖溝埋管，特別適合室外距離較遠及已裝修好的場合;采用無線監(jiān)控可以擺脫線纜的束縛，有安裝周期短、維護方便的優(yōu)點。(2)組網(wǎng)靈活，可擴展性好，使用時能靈活挪動終端設備。(3)改造方便，維護費用低。對于無線視頻監(jiān)控而言，無線網(wǎng)絡傳輸鏈路的選取主要取決于用戶需求和系統(tǒng)工作的具體環(huán)境，目前已投入使用的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要有基于移動通信網(wǎng)絡的和基于無線局域網(wǎng)的兩種類型。但在對音視頻質(zhì)量要求不高的應用中，也可以采用低端的無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡。在中國目前移動通信網(wǎng)絡的三大運營商中，中國移動3G采用中國第一個擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國際標準TD-SCDMA技術(shù)，目前成熟的理論速率TD-HSDPA2.8M下行,128K(bit/s)上行。中國電信3G采用cdma20001xEV-DO，該技術(shù)主要對數(shù)據(jù)業(yè)務進行了增強，不支持語音，目前成熟的理論速率rel-a下行3.1M，上行1.8M（bit/s)。中國聯(lián)通3G采用WCDMA，目前成熟的理論速率HSPA下行14.4M?；跓o線局域網(wǎng)絡(WLAN)的多媒體信息傳輸，是解決建筑物內(nèi)靈活視頻監(jiān)控的主要手段，基于802.11協(xié)議族。IEEE802.11a規(guī)定的頻點為5GHz，適合于室內(nèi)及移動環(huán)境，傳輸速度為1到2Mbps。IEEE802.11b(Wi-Fi)工作于2.4GHz頻點，當信噪比低于某個門限值時，其傳輸速率可從11Mb/s自動降至5.5Mb/s，或者再降至直接序列擴頻技術(shù)的2Mb/s及1Mb/s速率。IEEE802.11e及IEEE802.11g是下一代無線LAN標準，被稱為無線LAN標準方式IEEE802.11的擴展標準，是在現(xiàn)有的802.11b及802.11a的MAC層追加了QOS功能及安全功能的標準，為其上可靠的視頻信息傳輸?shù)於嘶A。隨著WiMAX技術(shù)和3G技術(shù)的日趨成熟，基于WiMax和3G的無線視頻監(jiān)控也成為研究熱點。WiMax(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess),即全球微波互聯(lián)接入。WiMAX的另一個名字是802.16。WiMAX是近年來出現(xiàn)的一種無線寬帶接入技術(shù)。WiMAX采用多載波調(diào)制技術(shù)，能夠提供高速的數(shù)據(jù)業(yè)務，并且具有頻譜資源利用率高，覆蓋范圍大(傳輸距離可達數(shù)十公里)等特點。無線城域網(wǎng)(WMAN)采用了WiMax技術(shù)，組網(wǎng)采用的802.16協(xié)議族。與現(xiàn)有的移動通信技術(shù)相比，WiMAX技術(shù)可以提供更高的數(shù)據(jù)速率，更強的數(shù)據(jù)業(yè)務能力。多媒體業(yè)務是3G數(shù)據(jù)業(yè)務的重點，其傳輸速率要求為：高速移動時能夠達到144kbps，慢速移動時為384kbps，靜止狀態(tài)為2Mbps。3G的帶寬非常適合無線視頻監(jiān)控的應用。相信隨著3G的商用，無線視頻監(jiān)控必將蓬勃發(fā)展。CDMA或OFDM作為點到多點或點到點圖像、視頻信息傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)手段，其頻譜利用率高、支持高速率的多媒體服務、系統(tǒng)容量、抗多徑信道干擾能力強。CDMA技術(shù)是基于擴頻通信理論的調(diào)制和多址連接技術(shù)，OFDM技術(shù)屬于多載波調(diào)制技術(shù)。預計第三代以后的移動通信的主流技術(shù)將是OFDM技術(shù)。在無線實時視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，控制協(xié)議決定了整個系統(tǒng)的效率、兼容性、安全性等諸多重要問題，是系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的指揮中心。控制協(xié)議尤其是無線實時監(jiān)控系統(tǒng)的控制協(xié)議，不但要求能夠快速穩(wěn)定的建立連接，而且要求對該連接具有一定的控制能力。Nokia和Ericsson已經(jīng)開發(fā)出了基于SIP的端到端的網(wǎng)絡多媒體系統(tǒng)，3GPP和3GPP2分別在R5和Phase2階段引入了基于SIP的IMS(IP多媒體子系統(tǒng))?；赟IP的多媒體通信已經(jīng)成為新的主流發(fā)展方向。4.2藍牙 近年來，藍牙技術(shù)不斷變革，藍牙產(chǎn)品的用途也越來越廣。其產(chǎn)品的應用領域從手機、筆記本、耳機等手持終端，擴展到各行各業(yè)，如汽車、醫(yī)療、工業(yè)控制、辦公應用、電子商務等，所涉及的技術(shù)、功能、市場等要求越來越高，產(chǎn)業(yè)鏈也日益復雜。在我國，藍牙產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備雛形，隨著藍牙消費時尚的形成，3G及NGN的快速發(fā)展，“藍牙風暴”出現(xiàn)爆發(fā)式增長。在智能家居系統(tǒng)中，無線網(wǎng)絡技術(shù)應用于家庭網(wǎng)絡已成為勢不可擋的趨勢，這不僅僅因為無線網(wǎng)絡可以提供更大的靈活性、流動性，省去了花在綜合布線上的費用和精力，而且它更符合于家庭網(wǎng)絡的通訊特點，同時隨著無線網(wǎng)絡技術(shù)的進一步發(fā)展，也必將大大促進家庭智能化、網(wǎng)絡化的進程。4.3Zigbee