物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)概論（第2版）課件全套 譚方勇 第0-6章 課程概述-物聯(lián)網(wǎng)安全關(guān)鍵技術(shù)

課程概述《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用》1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論知識(shí)體系概述2典型工作任務(wù)介紹3其它要闡述和說(shuō)明的問(wèn)題目錄CONTENTSPART0101物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論知識(shí)體系概述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論知識(shí)體系概述所謂物聯(lián)網(wǎng)（IOT，InternetofThings），它是一個(gè)將“物”與“物”實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通并可接入到互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它將人們的物理世界與當(dāng)前的數(shù)字世界拉近的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，事物之間、事物與人、人與人之間通過(guò)它可以建立一種新的關(guān)系，讓人們的工作和生活變得更加輕松、更加高效。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論知識(shí)體系概述1）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在相關(guān)職業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中所涉及的主要理論知識(shí)體系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論知識(shí)體系概述2）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才主要面向的職業(yè)技術(shù)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論知識(shí)體系概述3）三個(gè)技術(shù)（職業(yè)）領(lǐng)域主要的職業(yè)工作以及職業(yè)崗位PART0202典型工作任務(wù)介紹典型工作任務(wù)介紹PART0303其它要闡述和說(shuō)明的問(wèn)題其它要闡述和說(shuō)明的問(wèn)題1）內(nèi)容體系架構(gòu)

其它要闡述和說(shuō)明的問(wèn)題2）配套教學(xué)資源PPT課件微課視頻演示動(dòng)畫(huà)章節(jié)習(xí)題擴(kuò)展資源在線平臺(tái)Q&A主講：譚方勇蘇州市職業(yè)大學(xué)第1章物聯(lián)網(wǎng)的概念及應(yīng)用領(lǐng)域《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用》主講：譚方勇1.1本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)1物聯(lián)網(wǎng)的概念2物聯(lián)網(wǎng)的特征3物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)目錄CONTENTS4物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域5物聯(lián)網(wǎng)與其他技術(shù)的融合PART011.2物聯(lián)網(wǎng)的概念1.2.1相關(guān)概念1）無(wú)線傳感網(wǎng)(WirelessSensorNetworks，WSN)是一種通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)將部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量的傳感器通過(guò)自由組織的方式組建成的一種網(wǎng)絡(luò)1.2.1相關(guān)概念2）互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)也稱“因特網(wǎng)”，是指通過(guò)一組通用的協(xié)議，將更多的計(jì)算機(jī)互連起來(lái)，實(shí)現(xiàn)覆蓋全世界的、邏輯上單一且規(guī)模巨大的國(guó)際全球化網(wǎng)絡(luò)1.2.1相關(guān)概念3）物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings，IOT），通俗的講物聯(lián)網(wǎng)就是能讓物理世界中的物體和物體之間相互連接的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念最早是由麻省理工學(xué)院（MIT）研究中心（Auto-IDLabs）在1999年研究RFID時(shí)提出的。2005年國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的同名報(bào)告中，物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化，不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)，覆蓋范圍有了較大的拓展。1.2.1相關(guān)概念4）泛在網(wǎng)泛在網(wǎng)（UbiquitousNetworking）。泛在計(jì)算描述了任何人不管何時(shí)、何地，都可以通過(guò)合適的終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)連接，將信息處理嵌入到計(jì)算設(shè)備中，從而協(xié)同地為用戶提供信息通信服務(wù)。泛在網(wǎng)由適當(dāng)?shù)慕K端設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò)，是將智能網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及其他先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施武裝而成的技術(shù)形態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)空間信息與物理信息之間的無(wú)縫對(duì)接，按需獲得個(gè)性化的信息服務(wù)。泛在網(wǎng)的三個(gè)特征分別是：無(wú)所不在、無(wú)所不含、無(wú)所不能1.2.1相關(guān)概念5）幾種網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系1.2.2物聯(lián)網(wǎng)的定義最早定義：“把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理”新的內(nèi)涵：通過(guò)信息感知設(shè)備（如射頻識(shí)別裝置、無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)、攝像頭等），按照約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控以及管理的一種網(wǎng)絡(luò)。1.2.3物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵從哲學(xué)的角度來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)雖然結(jié)構(gòu)形式各異，客觀表象萬(wàn)種，但它的內(nèi)涵始終離不開(kāi)“物”、“聯(lián)”、“網(wǎng)”這三個(gè)維度。1.2.3物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵（1）“物”的維度“天”“人”合一稱之為“物”1.2.3物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵（2）“聯(lián)”的維度“天”“人”之間的感應(yīng)就稱之為“聯(lián)”，它包含了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三個(gè)主要特征。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三個(gè)主要特征全面感知能力可靠傳輸能力智能化處理能力1.2.3物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵（3）“網(wǎng)”的維度“天”“人”的相通可以稱之為“網(wǎng)”，它是純粹的物理空間與數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合，從而創(chuàng)造出來(lái)的，將無(wú)數(shù)的物與人置于其中，從而形成無(wú)所不在的“天羅地網(wǎng)”P(pán)ART021.3物聯(lián)網(wǎng)的特征1.3.1全面感知能力全面感知能力就是利用傳感器技術(shù)、RFID射頻技術(shù)、條碼技術(shù)、生物識(shí)別技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)以及圖像識(shí)別技術(shù)等隨時(shí)隨地獲取物體的信息，包括物體屬性及周邊環(huán)境信息、位置信息、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息等。1.3.2可靠傳輸能力可靠傳遞能力是指通過(guò)各種融合業(yè)務(wù)，將采集的物體的信息實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、安全地傳遞出去，對(duì)接收到的感知信息進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳遞，實(shí)現(xiàn)信息的交互和共享并能有效處理。1.3.3智能化處理能力智能化處理能力是指利用模糊識(shí)別、云計(jì)算、數(shù)據(jù)融合等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)隨時(shí)接收到的海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)智能化的決策與控制。1.3.4其他特征物聯(lián)網(wǎng)除了上述三大關(guān)鍵特征外，還有以下等特點(diǎn)：（1）具有異構(gòu)性（2）混雜性（3）超大規(guī)模。PART031.4物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)1.4.1物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷史1.4.2物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀1.4.2物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如今，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)逐漸滲透到各行各業(yè)，也給各個(gè)行業(yè)的帶來(lái)了新的業(yè)態(tài)變化，促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)方式、改變了人們的生活方式。5G、人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)朝著智能化方向發(fā)展。PART041.5物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域1.5.1家居生活領(lǐng)域智能家居（SmartHome）就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在家居生活中的應(yīng)用，它以家庭住宅為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等將家居生活相關(guān)的設(shè)施進(jìn)行集成的一個(gè)綜合性物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)1.5.2農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)深度融合，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以全過(guò)程信息感知，精準(zhǔn)管理和智能控制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智慧化，完成傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)到智慧農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變。1.5.3工業(yè)控制領(lǐng)域工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IndustryInternetofThings，IIOT）將現(xiàn)代工業(yè)工程與傳感器、執(zhí)行器等智能設(shè)備相結(jié)合以增強(qiáng)制造和工業(yè)流程的智能化。1.5.4智慧城市領(lǐng)域智慧城市（SmartCity）是城市數(shù)字化向更高層次的發(fā)展，它的核心是體現(xiàn)以人為本、智能運(yùn)行的理念，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)來(lái)全面感知城市的運(yùn)行狀態(tài)，并充分挖掘整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的關(guān)鍵信息，從而對(duì)包括民生、公共安全、環(huán)境保護(hù)、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內(nèi)的各種需求做出快速且智能化的響應(yīng)。1.5.4智慧醫(yī)療領(lǐng)域智慧醫(yī)療主要通過(guò)打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺(tái)，利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動(dòng)，逐步達(dá)到信息化，其中患者的相關(guān)信息是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。PART051.6物聯(lián)網(wǎng)與其他技術(shù)的融合1.6.1物聯(lián)網(wǎng)與5G通信技術(shù)5G通信技術(shù)即第五代移動(dòng)通信技術(shù)，其:數(shù)據(jù)傳輸速率最高可以達(dá)到10Gbit/s；連接數(shù)量密度也更高；空口時(shí)延也更低，最低可至1ms。5G的應(yīng)用場(chǎng)景不僅關(guān)注人與人，也關(guān)注人與物、物與物的聯(lián)接，它的三個(gè)主要用例:增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）；低功耗大連接場(chǎng)景（mMTC）；低時(shí)延高可靠場(chǎng)景（uRLLC）。1.6.2物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)之間的關(guān)系可以表現(xiàn)為以下三個(gè)方面：（1）物聯(lián)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)的重要基礎(chǔ)目前，物聯(lián)網(wǎng)、WEB系統(tǒng)以及傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)是大數(shù)據(jù)的三個(gè)主要來(lái)源，其中物聯(lián)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)的主要數(shù)據(jù)來(lái)源，可以說(shuō)沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)就沒(méi)有大數(shù)據(jù)。（2）大數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)體系的重要組成部分?jǐn)?shù)據(jù)的分析處理是四層物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中應(yīng)用層的主要功能，大數(shù)據(jù)分析是大數(shù)據(jù)完成數(shù)據(jù)價(jià)值化的重要手段之一。（3）物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的發(fā)展將進(jìn)一步整合大數(shù)據(jù)和人工智能在未來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將進(jìn)一步整合大數(shù)據(jù)和人工智能，物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展必然是數(shù)據(jù)化和智能化。1.6.3物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)智能物聯(lián)網(wǎng)（AIOT，AI+IOT）概念的提出，也是人工智能技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中的落地融合。隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的日益成熟，越來(lái)越多的企業(yè)將AIOT作為其主要的發(fā)展方向。AIOT是指系統(tǒng)通過(guò)各種信息傳感器實(shí)時(shí)采集各類信息(一般是在監(jiān)控、互動(dòng)、連接情境下的)，在終端設(shè)備、邊緣域或云中心通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析，包括定位、比對(duì)、預(yù)測(cè)、調(diào)度等。Q&A蘇州市職業(yè)大學(xué)第2章物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用》2.1本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)1物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)概述2感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用3網(wǎng)絡(luò)層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用4應(yīng)用層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用目錄CONTENTSPART012.2物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)概述2.2物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)概述2.2物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)概述1）感知層它好比是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官，主要功能是識(shí)別物體、數(shù)據(jù)采集與感知，涉及傳感器、RFID射頻、定位、音視頻識(shí)別等技術(shù)。聽(tīng)覺(jué)嗅覺(jué)視覺(jué)觸覺(jué)味覺(jué)五官2.2物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)概述2）網(wǎng)絡(luò)層相當(dāng)于人的大腦和神經(jīng)中樞，主要負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。主要功能是把感知層獲取到的信息可靠、安全地進(jìn)行傳送。網(wǎng)絡(luò)層主要的功能就是實(shí)現(xiàn)信息的傳遞、路由與控制，該層主要包含移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)以及衛(wèi)星等通信技術(shù)。2.2物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)概述3）應(yīng)用層它好比是物聯(lián)網(wǎng)的大腦，主要功能是支撐不同行業(yè)、不同應(yīng)用及不同系統(tǒng)之間的信息協(xié)同共享、以及各種行業(yè)應(yīng)用服務(wù)。PART022.3感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.3感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用感知層處于物聯(lián)網(wǎng)的底層，它是智能設(shè)備（物）與感知網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)集合體，在物體上加上電子標(biāo)簽或各種傳感器，可以讓它組成感知網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)電子標(biāo)簽可以賦予物體在感知網(wǎng)絡(luò)中的身份，通過(guò)各種傳感器可以獲取物體本身或所處環(huán)境的狀態(tài)信息，此外，還可以結(jié)合相關(guān)的執(zhí)行器設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)人與物之間的交互。感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的重要性1關(guān)聯(lián)著物聯(lián)網(wǎng)的生命周期2決定了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值3影響著物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍4關(guān)系著物聯(lián)網(wǎng)的安全2.3.1感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的重要性2.3感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.3.2感知層的功能描述感知層處于物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)中的底層，其主要功能一般包括感知終端的數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)傳輸兩部分。其工作流程一般先通過(guò)傳感器、RFID、GPS、攝像頭等感知設(shè)備獲取物理世界的數(shù)據(jù)，然后在通過(guò)藍(lán)牙、ZigBee、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線、紅外線等通信技術(shù)進(jìn)行協(xié)同工作或?qū)?shù)據(jù)傳送至物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、云平臺(tái)。2.3感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.3.2感知層的功能描述標(biāo)識(shí)技術(shù)1）感知層的主要關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)識(shí)技術(shù)是將物體接入網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，它讓物體在網(wǎng)絡(luò)中具有可是別的身份。傳感技術(shù)傳感技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，也是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源頭之一。傳感技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備就是傳感器。視頻技術(shù)視頻技術(shù)可看作是非接觸式的傳感技術(shù)，它可以從大量的視頻中提取關(guān)鍵信息和有價(jià)值的信息，為物聯(lián)網(wǎng)的感知能力提供了重要的補(bǔ)充。2.3感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.3.2感知層的功能描述1）感知層的相關(guān)硬件接口與通信協(xié)議—RS-232接口:2.3感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.3.2感知層的功能描述2）感知層的相關(guān)硬件接口與通信協(xié)議—RS-485接口:2.3.2感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.3.2感知層的功能描述3）感知層的相關(guān)硬件接口與通信協(xié)議—UART/USART接口:2.3感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.3.2感知層的功能描述4）感知層的相關(guān)硬件接口與通信協(xié)議—IIC/I2C接口:2.3.2感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.3.2感知層的功能描述5）感知層的相關(guān)硬件接口與通信協(xié)議—USB接口:2.3感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.3.2感知層的功能描述6）感知層的相關(guān)硬件接口與通信協(xié)議—SPI、QSPI接口:QSPI（QueuedSPI）隊(duì)列串行外設(shè)接口：該接口是SPI接口的擴(kuò)展，比SPI應(yīng)用更加廣泛。QSPI是在SPI協(xié)議的基礎(chǔ)上，對(duì)其增加了隊(duì)列傳輸機(jī)制，傳輸過(guò)程不需要CPU干預(yù)，極大的提高了傳輸效率。SPI2.3感知層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.3.2感知層的功能描述7）感知層的相關(guān)硬件接口與通信協(xié)議—CAN接口:CAN總線-以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器PART032.4網(wǎng)絡(luò)層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.4網(wǎng)絡(luò)層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用網(wǎng)絡(luò)層在物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中也起著非常重要的作用，它主要負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的可靠傳輸與存儲(chǔ)工作。網(wǎng)絡(luò)層在物聯(lián)網(wǎng)中的重要性主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：網(wǎng)絡(luò)層在物聯(lián)網(wǎng)中的重要性1網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)通信的基礎(chǔ)2物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景和規(guī)模大小是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的選擇依據(jù)3網(wǎng)絡(luò)層的安全性決定了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性2.4.1網(wǎng)絡(luò)層在物聯(lián)網(wǎng)中的重要性2.4網(wǎng)絡(luò)層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.4.2網(wǎng)絡(luò)層的功能描述網(wǎng)絡(luò)層處于物聯(lián)網(wǎng)的三層體系結(jié)構(gòu)的中間層，實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)兩個(gè)端系統(tǒng)（即感知端和應(yīng)用端）之間數(shù)據(jù)的透明傳輸。（1）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的組成網(wǎng)絡(luò)層主要包括接入網(wǎng)和核心網(wǎng)兩部分，核心網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的骨干和核心，接入網(wǎng)是核心網(wǎng)絡(luò)與感知終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。2.4網(wǎng)絡(luò)層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.4.2網(wǎng)絡(luò)層的功能描述（2）物聯(lián)網(wǎng)的連接技術(shù)指標(biāo)參數(shù)廣域網(wǎng)接入的主要協(xié)議局域網(wǎng)接入的主要協(xié)議2/3/4/5GeMTCNB-IOTLoRaSigfoxWi-FiZigBee藍(lán)牙覆蓋范圍1-10km1-10km1-10km1-10km1-10km20-200m100m20-200m傳輸速率170kbps~100Mbps1Mbps100kbps50kbps100kbps54Mbps20kbps~250kpbs1Mbps連接數(shù)<2萬(wàn)/小區(qū)<2萬(wàn)/小區(qū)<5萬(wàn)/小區(qū)1萬(wàn)1萬(wàn)約10個(gè)6.5萬(wàn)約7個(gè)待機(jī)時(shí)間數(shù)天/月10年10年3~5年10年1-5天2年數(shù)天/月授權(quán)頻譜是是是否否否否否優(yōu)勢(shì)高安全性、傳輸數(shù)據(jù)量大低功耗海量連接高速率可移動(dòng)高安全性低時(shí)延廣覆蓋低功耗低成本廣連接傳輸率低成本低技術(shù)簡(jiǎn)單應(yīng)用廣泛傳輸速率快低功耗自組網(wǎng)低復(fù)雜度可靠組網(wǎng)簡(jiǎn)單低功耗低延時(shí)安全缺點(diǎn)功耗高成本高模塊成本高協(xié)議復(fù)雜非授權(quán)頻段、數(shù)據(jù)傳輸量小非授權(quán)頻段、相對(duì)封閉設(shè)置麻煩功耗高成本高傳輸范圍小、速率低、時(shí)延不確定傳輸范圍小2.4網(wǎng)絡(luò)層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.4.2網(wǎng)絡(luò)層的功能描述（3）物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)的主要協(xié)議-IP協(xié)議PART042.5應(yīng)用層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.5應(yīng)用層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層要處理的兩個(gè)核心問(wèn)題就是數(shù)據(jù)和應(yīng)用。2.5.1應(yīng)用層在物聯(lián)網(wǎng)中的重要性從數(shù)據(jù)上看：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層需要將接收到的感知層采集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、分析、處理以及實(shí)時(shí)管理，隨時(shí)隨地為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件系統(tǒng)提供這些數(shù)據(jù)并供其使用。從應(yīng)用上看：?jiǎn)渭兲峁?shù)據(jù)的管理和處理還不夠，還需要將這些數(shù)據(jù)和各種實(shí)際的事務(wù)進(jìn)行精準(zhǔn)匹配，大數(shù)據(jù)內(nèi)容與各種事務(wù)的具體內(nèi)容緊密關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與具體物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用相結(jié)合。2.5應(yīng)用層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.5.2應(yīng)用層的功能描述（1）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的結(jié)構(gòu)中間件云計(jì)算與大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在各個(gè)垂直行業(yè)和應(yīng)用場(chǎng)景，用戶通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)可以與物理世界中的事物進(jìn)行交互的系統(tǒng)，它也是物與物、人與物、人與人之間交流的橋梁。云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)可以為物聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)和分析。物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)是一種介于物聯(lián)網(wǎng)硬件和應(yīng)用軟件之間的技術(shù)，它是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的重要軟件組成部分，可以向下進(jìn)行集成處理，向上直接為系統(tǒng)軟件提供數(shù)據(jù)等資源，能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供統(tǒng)一封裝的公共能力。2.5應(yīng)用層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.5.2應(yīng)用層的功能描述（2）典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層協(xié)議服務(wù)器與本地瀏覽器之間的超文本傳輸協(xié)議2.5應(yīng)用層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.5.2應(yīng)用層的功能描述（2）典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層協(xié)議MQTT是也是一個(gè)基于客戶端/服務(wù)器的消息發(fā)布/訂閱（Publish/Subscribe）傳輸協(xié)議，該協(xié)議的特點(diǎn)是輕量、簡(jiǎn)單、開(kāi)放和易于實(shí)現(xiàn)2.5應(yīng)用層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.5.2應(yīng)用層的功能描述（2）典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層協(xié)議Modbus協(xié)議屬于應(yīng)用層通信協(xié)議，它是一種串行通信協(xié)議，最初是為了使用可編程邏輯控制器（PLC）而設(shè)計(jì)，能夠讓不同廠商的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行集中控制。2.5應(yīng)用層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.5.2應(yīng)用層的功能描述（2）典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層協(xié)議CoAP協(xié)議是用于受約束設(shè)備的專用互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議，該協(xié)議設(shè)計(jì)用于在同一受限網(wǎng)絡(luò)（如低功率或有損網(wǎng)絡(luò)）上的設(shè)備之間，設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)上的一般節(jié)點(diǎn)之間以及在都通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)鏈接的不同首先網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備之間使用。2.5應(yīng)用層在物聯(lián)網(wǎng)中的作用2.5.2應(yīng)用層的功能描述（2）典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)協(xié)議（DataDistributionService，DDS）高級(jí)消息隊(duì)列協(xié)議（AdvancedMessageQueueingProtocol，AMQP）可擴(kuò)展通信和展示協(xié)議（ExtensibleMessagingandPresenceProtocol，XMPP）Java消息服務(wù)協(xié)議（JavaMessageService，JMS）Q&A第3章物聯(lián)網(wǎng)感知層關(guān)鍵技術(shù)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用》3.1本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)1條形碼技術(shù)2RFID射頻技術(shù)3傳感器技術(shù)4無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目錄CONTENTS5生物識(shí)別技術(shù)6物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)7智能終端技術(shù)PART013.2自動(dòng)識(shí)別技術(shù)按照應(yīng)用領(lǐng)域和具體特征的分類標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一般可以分為以下幾類：（1）條碼識(shí)別技術(shù)；（2）射頻識(shí)別技術(shù)；（3）圖像識(shí)別技術(shù)；（4）磁卡及IC卡識(shí)別技術(shù)；（5）光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)；（6）語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)。3.2.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)分類條形碼的發(fā)展歷史條形碼的研究始于美國(guó)。20世紀(jì)20年代，發(fā)明家JohnKermode想對(duì)郵政單據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分揀，發(fā)明了一個(gè)“條”表示數(shù)字“1”，兩個(gè)“條”表示數(shù)字“2”，并發(fā)明了由基本的元件組成的條碼識(shí)讀設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)信件的自動(dòng)分揀。20世紀(jì)40年代，美國(guó)的兩位工程師開(kāi)始研究用代碼表示食品項(xiàng)目和相應(yīng)的自動(dòng)識(shí)別設(shè)備，并于1949年獲得了美國(guó)專利。20世紀(jì)70年代初，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，條碼首先在美國(guó)的食品零售業(yè)應(yīng)用并取得成功。同時(shí)，InterfaceMechanisms公司開(kāi)發(fā)出“二維碼”。1970年，美國(guó)統(tǒng)一編碼委員會(huì)成立（UCC,UniformCodeCouncil)。1972年，UCC推薦了由IBM公司提出的通用產(chǎn)品代碼UPC(UniversalProductionCode)，隨之而來(lái)的是使用UPC碼標(biāo)識(shí)商品和使用條碼掃描器的銷售點(diǎn)迅速增多。1977年，成立了“歐洲物品編碼協(xié)會(huì)”，推出了與UPC碼兼容的EAN碼（EuropeanArticleNumberingAssociation）。1981年，“歐洲物品編碼協(xié)會(huì)”更名為“國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)”IAN(InternationalArticleNumberingAssociation)。20世紀(jì)90年代，相繼出現(xiàn)了多種高容量條形碼——CODE49，PDF417等。1991年4月，“中國(guó)物品編碼中心”代表中國(guó)加入“國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)”。3.2.2條形碼技術(shù)條形碼的概念條形碼簡(jiǎn)稱條碼(Barcode)，它是“由一組規(guī)則排列的條、空及其對(duì)應(yīng)字符組成的標(biāo)記，用以表示一定的信息”。“條”指對(duì)光線反射率較低的部分（一般表現(xiàn)為深色，多用黑色），“空”指對(duì)光線反射率較高的部分（一般表現(xiàn)為淺色，多用白色）。條形碼識(shí)別是對(duì)紅外光或可見(jiàn)光進(jìn)行識(shí)別，由掃描器發(fā)出的紅外光或可見(jiàn)光照射條形碼標(biāo)記，深色的“條”吸收光多、反射光少，淺色的“空”吸收光少、反射光多，反射光進(jìn)入掃描器后，掃描器根據(jù)反射光的強(qiáng)弱將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電子脈沖，再由譯碼器將電子脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，最后送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與管理。3.2.2條形碼技術(shù)

條碼的分類按碼制分類可以把條碼分為UPC碼、EAN碼、25碼、交插25碼、ITF-14碼、ITF-6碼、39碼(Code3of9)、庫(kù)德巴碼(Codebar)、128碼、93碼等。按維數(shù)分類可以把條碼分為一維條碼、二維條碼、多維條形碼。3.2.2條形碼技術(shù)

一維條碼一維條碼只是在一個(gè)方向（一般是水平方向）表達(dá)信息，而在垂直方向則不表達(dá)任何信息，其一定的高度通常是為了便于閱讀器的對(duì)準(zhǔn)。一維條碼的應(yīng)用可以提高信息錄入的速度，減少差錯(cuò)率，可直接顯示內(nèi)容為英文、數(shù)字、簡(jiǎn)單符號(hào)。但一維條碼的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量不多，主要依靠計(jì)算機(jī)中的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)，在沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)和不便聯(lián)網(wǎng)的地方使用受用較大限制；保密性能不高；損污后可讀性差。按照應(yīng)用，一維條碼又可分為：商品條碼（EAN碼和UPC碼）和物流條碼（128碼、39碼、庫(kù)德巴(Codebar)碼等）。3.2.2條形碼技術(shù)

二維條碼二維條碼（2-dimensionalbarcode）是在水平和垂直方向的二維空間中都存儲(chǔ)信息的條碼，可直接表示英文、中文、數(shù)字、符號(hào)、圖形等；存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大，可用掃描儀直接讀取內(nèi)容，無(wú)需另接數(shù)據(jù)庫(kù)；保密性高（可加密）；安全級(jí)別最高時(shí)，損污50%仍可讀取完整信息。信息容量大、安全性高、讀取率高、錯(cuò)誤糾正能力強(qiáng)等特性是二維條碼的最主要特點(diǎn)。一維條碼通常只是對(duì)物品進(jìn)行標(biāo)識(shí)，而二維條碼則可以對(duì)物品進(jìn)行詳細(xì)描述。二維條碼通常分為以下兩種類型：行排式二維條碼（2DSTACKEDBARCODE），又稱：堆積式二維條碼或?qū)优攀蕉S條碼矩陣式二維條碼（2DMATRIXBARCODE），又稱：棋盤(pán)式二維條碼3.2.2條形碼技術(shù)3.2.2條形碼技術(shù)行排式二維碼矩陣式二維碼二維條碼與一維條碼的比較二維條碼除了左右（條寬）的粗細(xì)及黑白線條有意義外，上下的條高也有意義。與一維條碼相比，由于左右（條寬）上下（條高）的線條皆有意義，故可存放的信息量就比較大。

從符號(hào)學(xué)的角度講，二維條碼和一維條碼都是信息表示、攜帶和識(shí)讀的手段。但從應(yīng)用角度講，盡管在一些特定場(chǎng)合我們可以選擇其中的一種來(lái)滿足我們的需要，但他們的應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)是不同的：一維條碼用于對(duì)“物品”進(jìn)行標(biāo)識(shí)，二維條碼用于對(duì)“物品”進(jìn)行描述。3.2.2條形碼技術(shù)RFID（RadioFrequencyIdentification），即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，也無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸，可工作于多種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)對(duì)象，操作快捷方便。3.2.3射頻識(shí)別技術(shù)RFID系統(tǒng)的組成一個(gè)完整的RFID系統(tǒng)是由閱讀器（Reader）、應(yīng)答器（Transponder）即電子標(biāo)簽（Tag）及應(yīng)用管理系統(tǒng)三個(gè)部分組成。3.2.3射頻識(shí)別技術(shù)RFID系統(tǒng)的工作原理3.2.3射頻識(shí)別技術(shù)RFID系統(tǒng)的分類RFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波(MW)，相對(duì)應(yīng)的代表性頻率分別為：低頻135KHz以下、高頻13.56MHz、超高頻860M-960MHz、微波2.4GHz、5.8GHz。RFID按照電子標(biāo)簽?zāi)茉吹墓┙o方式分為無(wú)源RFID、有源RFID以及半有源RFID。RFID依據(jù)封裝形式的不同可分為信用卡標(biāo)簽、線形標(biāo)簽、紙狀標(biāo)簽、玻璃管標(biāo)簽、圓形標(biāo)簽及特殊用途的異形標(biāo)簽等。3.2.3射頻識(shí)別技術(shù)RFID系統(tǒng)的應(yīng)用RFID系統(tǒng)比較常見(jiàn)的有以下幾種應(yīng)用：

通道管理

數(shù)據(jù)采集與身份確認(rèn)系統(tǒng)

定位系統(tǒng)3.2.3射頻識(shí)別技術(shù)3.2.4圖像識(shí)別技術(shù)圖像識(shí)別技術(shù)是信息時(shí)代的一門(mén)重要的技術(shù)，是人工智能的一個(gè)重要領(lǐng)域。其產(chǎn)生目的是為了讓計(jì)算機(jī)代替人類去處理大量的物理信息。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人類對(duì)圖像識(shí)別技術(shù)的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深刻。圖像識(shí)別技術(shù)是一種立體視覺(jué)、運(yùn)動(dòng)分析、數(shù)據(jù)融合等實(shí)用技術(shù)的綜合應(yīng)用3.2.5磁卡及IC卡識(shí)別技術(shù)一、磁卡磁識(shí)別技術(shù)系列產(chǎn)品是集譯碼技術(shù)、數(shù)據(jù)存貯技術(shù)和通訊技術(shù)為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，使用磁卡作為信息錄入手段。二、IC卡IC卡(IntegratedCircuitCard，集成電路卡)，也稱智能卡、智慧卡、微電路卡或微芯片卡等。它是將一個(gè)微電子芯片嵌入標(biāo)準(zhǔn)的卡基中，做成卡片形式。。3.2.6光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)，英文簡(jiǎn)稱OCR（opticalcharacterrecognition）。它是利用光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)把印在或者寫(xiě)在紙上的文字讀取出來(lái)，并轉(zhuǎn)換成一種計(jì)算機(jī)能夠接受、人又可以理解的格式。3.2.7語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，也被稱為自動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別（AutomaticSpeechRecognition，ASR)，其目標(biāo)是將人類的語(yǔ)音中的詞匯內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀的輸入，如按鍵、二進(jìn)制編碼或者字符序列等。目前，很多手機(jī)客戶端、PC客戶端都可以來(lái)進(jìn)行語(yǔ)音的錄入（如訊飛語(yǔ)音輸入法）、語(yǔ)音身份識(shí)別（如建行手機(jī)APP語(yǔ)音認(rèn)證）等。PART033.3感知技術(shù)傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中感知層的核心技術(shù)之一，作為物聯(lián)網(wǎng)中信息獲取的重要手段。傳感器技術(shù)與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)一起構(gòu)成信息技術(shù)的三大支柱。3.3.1傳感器的感念傳感器的概念傳感器在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87中的定義是：“能感受規(guī)定的被測(cè)量件并按照一定的規(guī)律（數(shù)學(xué)函數(shù)法則）轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC:InternationalElectrotechnicalCommittee)對(duì)傳感器的定義為：“傳感器是測(cè)量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測(cè)量的信號(hào)”。傳感器在新韋式大詞典中定義為：“從一個(gè)系統(tǒng)接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個(gè)系統(tǒng)中的器件”。傳感器是一種把特定的被測(cè)信息（包括物理量、化學(xué)量等）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件或裝置，其實(shí)質(zhì)是信號(hào)在不同能量形式之間的轉(zhuǎn)換。傳感器的基本特性包括靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。3.3.1傳感器的感念3.3.1傳感器的感念人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺(jué)器官，相應(yīng)的，物聯(lián)網(wǎng)為了收集各種信息，也需要借助于各種傳感器，兩者在功能上存在著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系：視覺(jué)——光敏傳感器聽(tīng)覺(jué)——聲敏傳感器嗅覺(jué)——?dú)饷魝鞲衅魑队X(jué)——化學(xué)傳感器觸覺(jué)——壓敏、溫敏、流體傳感器此外，傳感器在一些方面比人的感覺(jué)功能優(yōu)越。傳感器的組成傳感器一般由四個(gè)部分組成：敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路和輔助電源。在上述四個(gè)部分中，敏感元件和轉(zhuǎn)換元件是傳感器的核心部分。不同的傳感器其組成往往并不相同，并非所有傳感器都包括這四個(gè)部分。3.3.2傳感器的組成3.3.3傳感器的分類傳感器的分類按測(cè)量對(duì)象分類，如被測(cè)對(duì)象分別為：溫度、壓力時(shí)，則相應(yīng)的傳感器稱為溫度傳感器、壓力傳感器。按工作原理分類，可分為電阻式、電容式、電感式、壓電式、電磁式、磁阻式、光電式、壓阻式、熱電式、核輻射式、半導(dǎo)體式傳感器等。按傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)在信號(hào)變換過(guò)程中是否發(fā)生變化，可分為物性型傳感器和結(jié)構(gòu)型傳感器。按輸出信號(hào)的性質(zhì)分類，可分為模擬傳感器、數(shù)字傳感器、膺數(shù)字傳感器和開(kāi)關(guān)傳感器。按傳感器與被測(cè)對(duì)象是否接觸，可分為接觸式傳感器和非接觸式傳感器。按是否需要外接能源，可分為能量轉(zhuǎn)換型傳感器和能量控制型傳感器。按傳感器構(gòu)成分類，可分為基本型傳感器、組合型傳感器和應(yīng)用型傳感器。按作用形式可分為主動(dòng)型和被動(dòng)型傳感器。常用傳感器溫度傳感器脈搏傳感器煙霧傳感器距離傳感器角速度傳感器氣壓傳感器3.3.4常用的傳感器指紋技術(shù)

指紋是指人的手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋線。紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型。紋線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)和分叉點(diǎn)，稱為指紋的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)（minutiae）。由于其具有個(gè)體差異性、終身不變性，在當(dāng)前很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中指紋技術(shù)被用來(lái)進(jìn)行身份識(shí)別等功能。指紋識(shí)別系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：3.3.5生物識(shí)別技術(shù)人臉識(shí)別技術(shù)

人臉識(shí)別技術(shù)是指利用分析比較的計(jì)算機(jī)技術(shù)識(shí)別人臉。它基于人的臉部特征，對(duì)輸入的人臉圖像或者視頻流進(jìn)行判斷。

人臉識(shí)別技術(shù)包含三個(gè)部分：

人臉檢測(cè)

人臉跟蹤

人臉比對(duì)

人臉識(shí)別系統(tǒng)主要包括四個(gè)組成部分，分別為：人臉圖像采集及

檢測(cè)、人臉圖像預(yù)處理、人臉圖像特征提取以及匹配與識(shí)別。3.3.5生物識(shí)別技術(shù)視網(wǎng)膜識(shí)別技術(shù)

視網(wǎng)膜是一些位于眼球后部十分細(xì)小的神經(jīng)（1英寸的1/50），它是人眼感受光線并將信息通過(guò)視神經(jīng)傳給大腦的重要器官，它同膠片的功能有些類似，用于生物識(shí)別的血管分布在神經(jīng)視網(wǎng)膜周圍，即視網(wǎng)膜四層細(xì)胞的最遠(yuǎn)處。視網(wǎng)膜掃描是采用低密度的紅外線去捕捉視網(wǎng)膜的獨(dú)特特征，血液細(xì)胞的唯一模式就因此被捕捉下來(lái)。視網(wǎng)膜掃描設(shè)備要獲得視網(wǎng)膜圖像，使用者的眼睛與錄入設(shè)備的距離應(yīng)在半英寸之內(nèi)，并且在錄入設(shè)備讀取圖象時(shí)，眼睛必須處于靜止?fàn)顟B(tài)。

雖然視網(wǎng)膜掃描的技術(shù)含量較高，但視網(wǎng)膜掃描技術(shù)可能是最古老的生物識(shí)別技術(shù)，在20世紀(jì)30年代，通過(guò)研究就得出了人類眼球后部血管分布唯一性的理論，進(jìn)一步的研究表明，即使是孿生子，這種血管分布也是具有唯一性的，除了患有眼疾或者嚴(yán)重的腦外傷外，視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)形式在人的一生當(dāng)中都相當(dāng)穩(wěn)定。3.3.5生物識(shí)別技術(shù)虹膜識(shí)別技術(shù)

人的眼睛結(jié)構(gòu)由鞏膜、虹膜、瞳孔晶狀體、視網(wǎng)膜等部分組成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，其包含有很多相互交錯(cuò)的斑點(diǎn)、細(xì)絲、冠狀、條紋、隱窩等的細(xì)節(jié)特征。而且虹膜在胎兒發(fā)育階段形成后，在整個(gè)生命歷程中將是保持不變的。這些特征決定了虹膜特征的唯一性，同時(shí)也決定了身份識(shí)別的唯一性。因此，可以將眼睛的虹膜特征作為每個(gè)人的身份識(shí)別對(duì)象。

虹膜識(shí)別就是通過(guò)對(duì)比虹膜圖像特征之間的相似性來(lái)確定人們的身份。虹膜識(shí)別技術(shù)的過(guò)程一般來(lái)說(shuō)包含如下四個(gè)步驟：虹膜圖像獲取

圖像預(yù)處理

特征提取

特征匹配3.3.5生物識(shí)別技術(shù)定位技術(shù)概述隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷普及，定位技術(shù)的應(yīng)用如雨后春筍般的出現(xiàn)在人們的生活中，特別是隨著智能手機(jī)應(yīng)用的普及，手機(jī)APP的定位給我們的學(xué)習(xí)生活都帶來(lái)了很多的便利，當(dāng)然，我們也看到，定位技術(shù)也給人們的隱私帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)。目前基于位置的服務(wù)主要有：（1）自動(dòng)導(dǎo)航，該服務(wù)可以給用戶提供到達(dá)目的地的最優(yōu)路徑。（2）搜索周邊服務(wù)信息，該服務(wù)可以提供指定位置的服務(wù)信息。（3）基于位置的社交網(wǎng)絡(luò)，該服務(wù)可以提供在指定位置附近使用相同社交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的用戶信息。位置的信息與我們的生活息息相關(guān)，位置信息不是單純的“位置”，它包含地理位置（空間坐標(biāo)）、處在該位置的時(shí)刻（時(shí)間坐標(biāo)）、處在該位置的對(duì)象（身份信息）等三個(gè)方面。3.3.6物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)衛(wèi)星定位技術(shù)衛(wèi)星定位是指通過(guò)利用衛(wèi)星和接收機(jī)的雙向通信來(lái)確定接收機(jī)的位置，可以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)為用戶提供準(zhǔn)確的位置坐標(biāo)及相關(guān)的屬性特征。如果采用差分技術(shù)，其精度甚至可以達(dá)到米級(jí)。目前各國(guó)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)如下：（1）美國(guó)：GPS定位系統(tǒng)；（2）俄羅斯：GLONASS定位系統(tǒng)；（3）歐盟：伽利略定位系統(tǒng)；（4）中國(guó)：北斗一號(hào)（區(qū)域）、北斗二號(hào)、三號(hào)（全球）定位系統(tǒng)。3.3.6物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)移動(dòng)蜂窩定位技術(shù)移動(dòng)蜂窩定位技術(shù)主要利用移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商建立的大量移動(dòng)通信基站，利用通信基站的固定位置信息來(lái)判斷移動(dòng)用戶的位置信息，這在一定程度上降低了移動(dòng)定位的成本，也增強(qiáng)了移動(dòng)通信功能的實(shí)用性。移動(dòng)通信基站定位從定位計(jì)算的原理上大致可以分為3種類型：基于三角關(guān)系和運(yùn)算的定位技術(shù)、基于場(chǎng)景分析的定位技術(shù)和基于臨近關(guān)系的定位技術(shù)。3.3.6物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)無(wú)線室內(nèi)定位技術(shù)衛(wèi)星定位技術(shù)與移動(dòng)蜂窩定位技術(shù)主要是戶外實(shí)現(xiàn)定位的技術(shù)，對(duì)于室內(nèi)來(lái)說(shuō)，衛(wèi)星的信號(hào)很弱甚至沒(méi)有，移動(dòng)通信信號(hào)也會(huì)因?yàn)槭覂?nèi)的復(fù)雜環(huán)境而不適合用于室內(nèi)的定位。目前，常見(jiàn)的室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)還有：Wi-Fi、藍(lán)牙、紅外線、超寬帶、RFID、ZigBee和超聲波等。3.3.6物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)PART063.4智能終端技術(shù)3.4智能終端技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)終端基本由外圍感知(傳感)接口，中央處理模塊和外部通訊接口三個(gè)部分組成。1）智能終端工作原理3.4智能終端技術(shù)按使用擴(kuò)展性不同，智能終端可分為單一功能終端和通用智能終端。2）智能終端的分類按傳輸通路的不同，可分為數(shù)據(jù)透?jìng)鹘K端和非數(shù)據(jù)透?jìng)鹘K端。3.4智能終端技術(shù)2）智能終端在智慧城市中的應(yīng)用案例智慧終端設(shè)備包括了智能手機(jī)、智能手表、智能收銀機(jī)、智能刷臉機(jī)、智能自助結(jié)算餐臺(tái)、智能人臉識(shí)別門(mén)禁智能魔鏡等各類設(shè)備，這些設(shè)備在智慧城市建設(shè)中扮演著重要的角色。Q&A第4章物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用》4.1本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)1物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)2互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)3短距離無(wú)線通信技術(shù)4低功耗無(wú)線廣域網(wǎng)技術(shù)目錄CONTENTS5移動(dòng)通信技術(shù)6衛(wèi)星通信技術(shù)PART014.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)串口通信技術(shù)概述串口通信在物聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)中應(yīng)該是一個(gè)非常重要的組成部分，很多物聯(lián)網(wǎng)底層的感知終端采集的數(shù)據(jù)都會(huì)通過(guò)串口進(jìn)行上報(bào)，因此，對(duì)于一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)底層應(yīng)用的開(kāi)發(fā)工程師亦或是一個(gè)嵌入式開(kāi)發(fā)工程師來(lái)說(shuō)，串口通信將是一個(gè)非常熟悉的模塊。例如，目前比較常見(jiàn)的C51單片機(jī)通信、ARM的STM32單片機(jī)、TI的MSP430單片機(jī)等的相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)底層的開(kāi)發(fā)都離不開(kāi)串口通信技術(shù)。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（1）串行通信（SerialCommunication）和并行通信(ParallelCommunication)所謂串行通信，是指通信雙方使用一條或二條數(shù)據(jù)信號(hào)線相連，同一時(shí)刻，數(shù)據(jù)在一條數(shù)據(jù)信號(hào)線上只能按位進(jìn)行順序傳送，每一位數(shù)據(jù)都占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度。所謂并行通信，是指以字節(jié)（Byte）或字節(jié)的倍數(shù)為傳輸單位，一次傳送一個(gè)或一個(gè)以上字節(jié)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送。計(jì)算機(jī)的各個(gè)總線數(shù)據(jù)的傳輸就是以并行的方式進(jìn)行的。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（1）串行通信（SerialCommunication）和并行通信(ParallelCommunication)如右圖所示，串行通信與并行通信相比，串行通信的缺點(diǎn)是速度較低，但是它傳輸線少、成本低、適合遠(yuǎn)距離的傳輸，也易于擴(kuò)展，所以在物聯(lián)網(wǎng)的底層通信方式中，串行通信是一種經(jīng)常采用的通信技術(shù)。此外，在計(jì)算機(jī)上常用的COM、USB、Ethernet、Bluetooth等端口都屬于串行接口。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（2）異步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）異步串行通信中，接收方和發(fā)送方各自使用自己的時(shí)鐘，即它們的工作是非同步的，在異步通信傳輸中，如圖下所示，每一個(gè)字符都要用起始位和停止位作為字符的開(kāi)始和結(jié)束的標(biāo)識(shí)，以字符為單位逐個(gè)字符發(fā)送和接收。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（2）異步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）異步通信傳輸時(shí)，每個(gè)字符的組成格式首先用一個(gè)起始位表示字符的開(kāi)始；后面緊跟著的是字符的數(shù)據(jù)字，數(shù)據(jù)字通常是7位或8位數(shù)據(jù)（低位在前，高位在后），在數(shù)據(jù)字中可根據(jù)需要加入奇偶校驗(yàn)位；最后是停止位，其長(zhǎng)度可以是一位或兩位。串行傳送的數(shù)據(jù)字加上成幀信號(hào)的起始位和停止位就形成了一個(gè)串行傳送的幀。起始位用邏輯“0”低電平表示，停止位用邏輯“1”高電平表示。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（2）異步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）在異步通信數(shù)據(jù)傳送中，通信雙方必須約定好兩項(xiàng)事宜：字符格式。包括字符的編碼形式、奇偶校驗(yàn)以及起始位和停止位的規(guī)定。通信速率。通信速率通常使用比特率來(lái)表示。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（2）異步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）同步串行通信是一種連續(xù)串行傳輸數(shù)據(jù)的通信方式，通信時(shí)，一次只傳送一幀信息。同步通信的信息幀與異步通信的字符幀不同，其一般包含若干個(gè)字符數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程，數(shù)據(jù)格式分為面向字符的數(shù)據(jù)傳輸和面向比特的數(shù)據(jù)傳輸兩種。其中，面向字符型的同步通信數(shù)據(jù)格式可采用單同步、雙同步和外同步三種格式，如下圖所示。單同步和雙同步均由SYNC同步字符、數(shù)據(jù)字節(jié)字符和CRC校驗(yàn)字符等三部分組成，單同步是指在傳送數(shù)據(jù)之前先傳送一個(gè)“SYNC”，而雙同步則先傳送兩個(gè)“SYNC”。外同步的數(shù)據(jù)格式中沒(méi)有同步字符，而是用一條專用控制線來(lái)傳送同步字符，來(lái)實(shí)現(xiàn)接收端及發(fā)送端的同步。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（2）異步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）面向比特型的同步通信數(shù)據(jù)格式如下圖所示，它是根據(jù)同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程（SDLC），將面向比特型的數(shù)據(jù)幀分為六個(gè)部分組成：4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（2）異步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）面向比特型的數(shù)據(jù)幀分為六個(gè)部分組成：第一部分：開(kāi)始標(biāo)志“7EH”；第二部分：一個(gè)字節(jié)的地址場(chǎng)；第三部分：一個(gè)字節(jié)的控制場(chǎng)；第四部分：需要傳送的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)都是位（bit）的集合；第五部分：兩個(gè)字節(jié)的循環(huán)冗余碼CRC；第六部分：“7EH”，作為結(jié)束標(biāo)志。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（3）串口串口是用于實(shí)現(xiàn)串行通信的物理接口的統(tǒng)稱。串口的出現(xiàn)是在1980年左右，最初，它是為了實(shí)現(xiàn)連接計(jì)算機(jī)外設(shè)為目的，比如連接鼠標(biāo)、外置Modem、寫(xiě)字板等設(shè)備。串口還可以用于兩臺(tái)計(jì)算機(jī)（或設(shè)備）之間的互連及數(shù)據(jù)傳輸。目前，大部分便攜式筆記本電腦的主板上已經(jīng)開(kāi)始取消這個(gè)接口，而是將它更多地用于工業(yè)控制和測(cè)量設(shè)備以及部分通信設(shè)備中，例如，很多物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備中將采用此接口。第一部分：開(kāi)始標(biāo)志“7EH”；4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（3）串口按照通信的方式，串口又分為同步串行接口（SynchronousSerialInterface，SSI）和異步串行接口（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter,UART），即通用異步接收和發(fā)送器。UART是一個(gè)并行輸入轉(zhuǎn)為串行輸出的芯片，一般集成在主板上，它包含TTL電平的串口和RS232電平的串口。TTL電平是3.3V，RS232是負(fù)邏輯電平，+5V~+12V為低電平，-12V~-5V為高電平。一般串口有兩種物理標(biāo)準(zhǔn)，即D型9針接口（D9型接口）和4針杜邦接口兩種。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（3）串口如下圖所示是目前在電路板上比較常見(jiàn)的4針UART串口，有的還帶有杜邦插針。UART一般有4個(gè)PIN引腳，即VCC（電源）、GND（接地）、RX（接收）和TX（發(fā)送），用TTL電平，低電平為0（0V），高電平為1（3.3V或以上）。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（3）串口如下圖所示是D9型接口，常見(jiàn)于計(jì)算機(jī)的主板上，該種接口的協(xié)議有RS-232和RS485兩種。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（4）波特率（Baudrate）和比特率（Bitrate）在數(shù)據(jù)通信的信道中，攜帶數(shù)據(jù)信息的信號(hào)單元一般稱之為碼元，它表示單位時(shí)間內(nèi)載波調(diào)制狀態(tài)或信號(hào)狀態(tài)變化的次數(shù)，即每秒鐘通過(guò)信道傳輸?shù)拇a元的數(shù)量稱為碼元傳輸速率，也就是波特率，波特率也可以稱之為符號(hào)速率（SymbolRate）和調(diào)制速率（ModulationRate）。它是傳輸信道頻寬的一個(gè)重要指標(biāo)。比特率是指在單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)谋忍兀╞it）數(shù)，單位為“bitpersecond”(bit/s)。在通信和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，比特率指的是信號(hào)（用數(shù)字二進(jìn)制位表示）通過(guò)系統(tǒng)處理或傳輸?shù)乃俾?，也就是單位時(shí)間內(nèi)處理或傳輸二進(jìn)制位的數(shù)據(jù)量。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)相關(guān)術(shù)語(yǔ)（4）波特率（Baudrate）和比特率（Bitrate）波特率和比特率有時(shí)會(huì)被混淆，比特率實(shí)際上是對(duì)數(shù)據(jù)傳輸率的度量，而波特率則是單位時(shí)間內(nèi)碼元符號(hào)的個(gè)數(shù)，通過(guò)不同的調(diào)制方法可以在一個(gè)碼元上承載多個(gè)比特信息。例如，在兩相調(diào)制中（即單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對(duì)應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制位的比特率），比特率的數(shù)值是等同于波特率的；在四相調(diào)制中（即單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對(duì)應(yīng)兩個(gè)二進(jìn)制位）的比特率是波特率的2倍；在八相調(diào)制中（即單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對(duì)應(yīng)三個(gè)二進(jìn)制位）的比特率是波特率的3倍；以此類推，可以知道波特率和比特率的關(guān)系是：比特率=波特率×單個(gè)調(diào)制狀態(tài)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù)。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)串口調(diào)試軟件串口調(diào)試軟件室串口調(diào)試的相關(guān)工具，目前有較多支持串口調(diào)試的軟件，如下圖所示，SSCOM就是其中一款串口調(diào)試軟件，可以打開(kāi)PC上開(kāi)啟的串口（端口），并可以向其發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以接收串口反饋的數(shù)據(jù)。4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)4.2物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)PART024.3互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)物體之間信息的連接和移動(dòng)，因此需要網(wǎng)絡(luò)作為連接橋梁?；ヂ?lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要承載網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。4.3互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)局域網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork），簡(jiǎn)稱LAN，是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)互聯(lián)而成的計(jì)算機(jī)集合。這里提到的“某一區(qū)域”可以是同一辦公室、同一建筑物或樓群間等，范圍一般是十公里以內(nèi)。局域網(wǎng)（LAN）上的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)（或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）都有一個(gè)或多個(gè)局域網(wǎng)IP地址，這個(gè)地址稱為私網(wǎng)或內(nèi)網(wǎng)IP地址，局域網(wǎng)IP地址是局域網(wǎng)內(nèi)部分配的，不同局域網(wǎng)的IP地址可以重復(fù)。局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)文件管理、應(yīng)用軟件共享、打印機(jī)共享、掃描儀共享、工作組內(nèi)的日程安排、電子郵件和傳真通信服務(wù)等功能。4.3互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)局域網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)（Ethernet）當(dāng)前局域網(wǎng)通信技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的一種，它是IEEE組織的IEEE802.3小組制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了物理層的接線規(guī)范、電子信號(hào)規(guī)范以及介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議等方面的內(nèi)容。目前以太網(wǎng)的傳輸?shù)乃俾士蛇_(dá)到10Mbps|100Mbps|1000Mbps,高速以太網(wǎng)網(wǎng)的傳輸速率還可以可達(dá)到10Gbps/S。目前，以太網(wǎng)通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)通信中也起到一個(gè)非常重要的作用，它可以通過(guò)交換機(jī)，將連接到串口服務(wù)器的物聯(lián)網(wǎng)終端進(jìn)行互聯(lián)，如下圖所示，物聯(lián)網(wǎng)終端采集的數(shù)據(jù)可以通過(guò)相應(yīng)轉(zhuǎn)換后，利用現(xiàn)有的以太網(wǎng)通信技術(shù)進(jìn)行互聯(lián)。4.3互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)4.3互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)廣域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)（WAN，WideAreaNetwork）也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，通常所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里，它能連接多個(gè)城市或國(guó)家形成國(guó)際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)是由許多交換機(jī)組成的，交換機(jī)之間采用點(diǎn)到點(diǎn)線路連接，幾乎所有的點(diǎn)到點(diǎn)通信方式都可以用來(lái)建立廣域網(wǎng)，包括租用線路、光纖、微波、衛(wèi)星信道。4.3互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)廣域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)上的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)（或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）都有一個(gè)或多個(gè)廣域網(wǎng)IP地址，這個(gè)IP地址稱為公網(wǎng)地址，要從ISP處申請(qǐng)獲得，廣域網(wǎng)IP地址不能重復(fù)。廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)主要使用分組交換技術(shù)，可以利用公用分組交換網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)和無(wú)線分組交換網(wǎng)等。它將分布在不同地區(qū)的局域網(wǎng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，達(dá)到資源共享的目的?；ヂ?lián)網(wǎng)（Internet）是世界范圍內(nèi)最大的廣域網(wǎng)。4.3互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)接入網(wǎng)技術(shù)所謂接入網(wǎng)是指骨干網(wǎng)絡(luò)到用戶終端之間的所有設(shè)備。其長(zhǎng)度一般為幾百米到幾公里，被形象地稱為“最后一公里”。由于骨干網(wǎng)一般采用光纖結(jié)構(gòu)，傳輸速度快，因此，接入網(wǎng)便成為了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的瓶頸。接入網(wǎng)的接入方式包括銅線（普通電話線）接入、光纖接入、光纖同軸電纜（有線電視電纜）混合接入、無(wú)線接入和以太網(wǎng)接入等幾種方式。4.3互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)PART034.4短距離無(wú)線通信技術(shù)

無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)是利用無(wú)線通信通信技術(shù)、通信設(shè)備、通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議等組成的通信網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)通信距離不同，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分為無(wú)線個(gè)域網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、無(wú)線城域網(wǎng)和無(wú)線廣域網(wǎng)。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)

無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WPAN,WirelessPersonalAreaNetwork）位于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈的末端，用于實(shí)現(xiàn)同一地點(diǎn)終端與終端間的連接，如連接手機(jī)和藍(lán)牙耳機(jī)等。WPAN所覆蓋的范圍一般在10m半徑以內(nèi)，必須運(yùn)行于許可的無(wú)線頻段。WPAN設(shè)備具有價(jià)格便宜、體積小、易操作和功耗低等優(yōu)點(diǎn)。 IEEE、ITU等組織都致力于WPAN標(biāo)準(zhǔn)的研究，其中IEEE組織對(duì)WPAN的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)主要集中在802.15系列。支持無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)的技術(shù)包括：藍(lán)牙、ZigBee、超頻波段（UWB）、Z-WAVE、IrDA、HomeRF等。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)是在1998年，由愛(ài)立信、諾基亞、IBM等公司共同推出的，即后來(lái)的IEEE802.15.1標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)牙技術(shù)為固定設(shè)備或移動(dòng)設(shè)備之間的通信環(huán)境建立通用的無(wú)線空中接口。藍(lán)牙技術(shù)利用時(shí)分多址、高度調(diào)頻燈光方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。當(dāng)前，藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展方向重點(diǎn)在于移動(dòng)設(shè)備方面，目標(biāo)是能夠有效的簡(jiǎn)化移動(dòng)設(shè)備同計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程，同時(shí)具備較強(qiáng)的工作效率。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)工作于2.4GHz的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施（InstituteforSupplyManagement,ISM）頻段，采用1600跳/s的快速跳頻技術(shù)、正向糾錯(cuò)編碼（FEC）技術(shù)和FM調(diào)制方式，設(shè)備簡(jiǎn)單，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信。藍(lán)牙的具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的超低功耗的特性，它將是物聯(lián)網(wǎng)連接的一個(gè)重要連接方式。2016年6月17日，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟在倫敦正式發(fā)布了藍(lán)牙5.0的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)在性能上將遠(yuǎn)超以往版本的藍(lán)牙技術(shù)，如有效傳輸距離是藍(lán)牙4.2的4倍，傳輸速率是藍(lán)牙4.2的2倍，最高速率可達(dá)24Mbps。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)基于藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中所扮演的角色有主設(shè)備和從設(shè)備之分。主設(shè)備負(fù)責(zé)設(shè)定跳頻序列，從設(shè)備必須與主設(shè)備保持同步。主設(shè)備負(fù)責(zé)控制主從設(shè)備之間的業(yè)務(wù)傳輸時(shí)間與速率。在組網(wǎng)方式上，通過(guò)藍(lán)牙設(shè)備中的主設(shè)備與從設(shè)備可以形成一點(diǎn)到多點(diǎn)的連接，即在主設(shè)備周圍組成一個(gè)微微網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)任何從設(shè)備都可與主設(shè)備通信，而且這種連接無(wú)須任何復(fù)雜的軟件支持，但是一個(gè)主設(shè)備同時(shí)最多只能與網(wǎng)內(nèi)的7個(gè)從設(shè)備相連接進(jìn)行通信。同樣，在一個(gè)有效區(qū)域內(nèi)多個(gè)微微網(wǎng)通過(guò)節(jié)點(diǎn)橋接可以構(gòu)成散射網(wǎng)。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)ZigBee技術(shù)ZigBee（譯名“紫蜂”）是一種新興的短距離、低功率、低速率無(wú)線接入技術(shù)。2001年8月，ZigBeeAlliance正式成立，2004年ZigBee的第一個(gè)版本V1.0正式誕生，2006年，ZigBee2006推出，修改了V1.0版本中存在的一些錯(cuò)誤，并對(duì)其進(jìn)行了完善，2007年，ZigBeePro版本推出，隨后2009年3月，ZigBee采用IETF的IPv66Lowpan標(biāo)準(zhǔn)作為新一代智能電網(wǎng)（SmartEnergy）的標(biāo)準(zhǔn)，ZigBee也將逐漸被IPv66Lowpan標(biāo)準(zhǔn)所取代。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)ZigBee技術(shù)ZigBee標(biāo)準(zhǔn)是基于IEEE802.15.4無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)研制開(kāi)發(fā)的關(guān)于組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是IEEE802.15.4的擴(kuò)展集，它由ZigBee聯(lián)盟與IEEE802.15.4工作組共同制定。ZigBee工作在2.4GHz頻段，共有27個(gè)無(wú)線信道，其主要技術(shù)的特點(diǎn)如下：功耗低：待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)電池可以使用6~24個(gè)月；低速率：數(shù)據(jù)傳輸速率的范圍在20~250kbps；成本低：ZigBee數(shù)據(jù)傳輸率低，協(xié)議簡(jiǎn)單，成本較低，且ZigBee協(xié)議免收專利費(fèi)；4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)ZigBee技術(shù)其主要技術(shù)的特點(diǎn)如下：容量大：ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以最多管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)，且該節(jié)點(diǎn)還可以由其上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理，網(wǎng)絡(luò)最多可以支持65000多個(gè)節(jié)點(diǎn)；低延遲：ZigBee網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)速度快，節(jié)點(diǎn)從睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需要15ms，節(jié)點(diǎn)連接到網(wǎng)絡(luò)只需要30ms；短距離：ZigBee的傳輸距離一般在10~100m的范圍；安全性：ZigBee提供了三級(jí)安全模式（分別是網(wǎng)絡(luò)密鑰、鏈接密鑰和主密鑰，它們?cè)跀?shù)據(jù)加密過(guò)程中使用），保證網(wǎng)絡(luò)的安全性，采用AES-128加密算法，同時(shí)可以靈活確定其安全屬性；可靠性：采用碰撞避免的策略，并未需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)提供專用時(shí)隙，從而避開(kāi)發(fā)送數(shù)據(jù)的競(jìng)爭(zhēng)和沖突。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)ZigBee技術(shù)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中定義了兩種無(wú)線設(shè)備，分別是全功能設(shè)備（FFD）和精簡(jiǎn)功能設(shè)備（RFD）。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以分成三種類型，即ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)，如下圖所示4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)ZigBee技術(shù)其中：協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)：是網(wǎng)絡(luò)的主要控制者，負(fù)責(zé)建立新的網(wǎng)絡(luò)、設(shè)定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、管理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等；路由節(jié)點(diǎn)：負(fù)責(zé)路由發(fā)現(xiàn)、消息轉(zhuǎn)發(fā)等；終端節(jié)點(diǎn)：主要是終端的感知設(shè)備，如溫濕度傳感器節(jié)點(diǎn)、光照傳感器等，它可以由路由節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)連接到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，也可以直接與協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)連接，從而接入到網(wǎng)絡(luò)中。但終端節(jié)點(diǎn)不允許別的節(jié)點(diǎn)通過(guò)它介入到網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于FFD來(lái)說(shuō)，該節(jié)點(diǎn)它可以同時(shí)具備協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn)的功能，而RFD則只具有其中一種類型的功能。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)UWB技術(shù)UWB(UltraWideband)，即超寬帶技術(shù)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15.3a，該技術(shù)早期被用來(lái)在近距離進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，但近年來(lái)，國(guó)外開(kāi)始利用其亞納米級(jí)超窄脈沖來(lái)進(jìn)行近距離的精確室內(nèi)定位。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)UWB技術(shù)UWB是一種無(wú)載波通信技術(shù)。它是一種超高速的短距離無(wú)線接入技術(shù)。它在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號(hào)，能在10m左右的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)百M(fèi)bps~1Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率，具有抗干擾性能強(qiáng)、傳輸速率高、帶寬極寬、消耗電能小、保密性好、發(fā)送功率小等諸多優(yōu)勢(shì)。UWB早在1960年就開(kāi)始開(kāi)發(fā)，但僅限于軍事應(yīng)用，美國(guó)FCC于2002年2月準(zhǔn)許該技術(shù)進(jìn)入民用領(lǐng)域。不過(guò)，目前，學(xué)術(shù)界對(duì)UWB是否會(huì)對(duì)其他無(wú)線通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾仍在爭(zhēng)論當(dāng)中。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)NFC技術(shù)NFC（NearFieldCommunication），即近場(chǎng)通信技術(shù)。該技術(shù)由飛利浦公司和索尼公司共同研制，并與諾基亞等公司共同發(fā)起了NFC論壇，它是一種非接觸式識(shí)別和互聯(lián)技術(shù)，也可以把其視作RFID閱讀器與智能卡的功能整合在一起的產(chǎn)物，目前，NFC廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備和消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，利用開(kāi)啟了NFC功能的智能手機(jī)可以進(jìn)行公交一卡通、信用卡、門(mén)禁等移動(dòng)支付的應(yīng)用場(chǎng)景，極大提高了人們支付的便捷性。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)NFC技術(shù)NFC的工作頻率在13.56MHz，通信距離在10cm以內(nèi)，傳輸速率可以支持106kbps、212kbps和424kbps等三種傳輸速率。NFC可以有主動(dòng)和被動(dòng)兩種數(shù)據(jù)交換模式，在被動(dòng)模式下，啟動(dòng)NFC主設(shè)備，在整個(gè)通信過(guò)程中提供RF-Field(射頻場(chǎng))，并可以選擇上述三種速率中的一種，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至另一臺(tái)設(shè)備。另一臺(tái)設(shè)備為從設(shè)備，其不產(chǎn)生RF-Field，而使用Loadmodulation（負(fù)載調(diào)制）技術(shù)，以相同的速率將數(shù)據(jù)回傳給發(fā)起設(shè)備。在主動(dòng)模式下，發(fā)起設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備則都需要產(chǎn)生自己的RF-Field，便于進(jìn)行相互通信。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)Z-WAVE技術(shù)Z-WAVE是由丹麥的Zensys公司所主導(dǎo)推出的一項(xiàng)短距離無(wú)線通信技術(shù)，Z-WAVE是一項(xiàng)基于射頻的、低成本、低功耗、高可靠性的短距離無(wú)線通信技術(shù)，它工作的頻帶有兩種類型，分別是美國(guó)所使用的908.42MHz和歐洲所使用的868.42MHz，采用的調(diào)制方式為FSK（BFSK二進(jìn)制頻移鍵控/GFSK高斯頻移鍵控），數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbps，有效的信號(hào)覆蓋范圍在室內(nèi)可以達(dá)到30m，室外可以超過(guò)100m。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)Z-WAVE技術(shù)目前，Z-WAVE技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能家居、商業(yè)照明控制等商業(yè)應(yīng)用中，如家電控制、接入控制、安防控制等，如下圖所示，它可以將任何獨(dú)立的設(shè)備轉(zhuǎn)換為智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)與控制。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)IrDA技術(shù)IrDA是國(guó)際紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)的英文縮寫(xiě)，IrDA是一種利用紅外線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的技術(shù)，它在技術(shù)上具有移動(dòng)通信設(shè)備所必需的體積小、功率低、耗電量低的特點(diǎn)。IrDA由于采用點(diǎn)到點(diǎn)的連接，數(shù)據(jù)傳輸所受到的干擾較少，速率可達(dá)16Mb/s。但是，IrDA是一種視距傳輸技術(shù)，也就是說(shuō)具有IrDA端口的設(shè)備之間如果試圖傳輸數(shù)據(jù)，中間就不能有阻擋物。其次IrDA設(shè)備中的核心部件紅外線LED不是一種十分耐久的部件。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)HomeRF技術(shù)HomeRF是專門(mén)為家庭用戶設(shè)計(jì)的家庭區(qū)域范圍內(nèi)使用的無(wú)線數(shù)字通信開(kāi)放新標(biāo)準(zhǔn)。HomeRF利用跳頻擴(kuò)頻方式，通過(guò)家庭中的一臺(tái)主機(jī)在移動(dòng)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信，既可以通過(guò)時(shí)分復(fù)用支持語(yǔ)音通信，又可以通過(guò)載波監(jiān)聽(tīng)多重訪問(wèn)/沖突避免協(xié)議提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。HomeRF是IEEE802.11與數(shù)字增強(qiáng)無(wú)繩電話（digitalenhancedcordlesstelephone，DECT）的結(jié)合，旨在降低語(yǔ)音數(shù)據(jù)成本。HomeRF工作在2.4GHz頻段，能同步支持4條高質(zhì)量語(yǔ)音信道，目前HomeRF的傳輸速率可以達(dá)到11Mb/s。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)技術(shù)指標(biāo)藍(lán)牙ZigbeeUWBNFCZ-WAVEIrDAHomeRF工作頻段2.4GHz2.4GHz3.1-10.6GHz13.56MHz908.42MHz(美國(guó))868.42MHz(歐洲)紅外線2.4GHz傳輸速率1Mbps120-250Kbps480Mbps106kbit/s212kbit/s424kbit/s9.6kbps16Mbps6-10Mbps有效通信距離10m10-100m10m10cm以內(nèi)30m（室內(nèi)）100m（室外）1m50m應(yīng)用前景中好好好好一般中幾種WPAN短距離無(wú)線通信技術(shù)特點(diǎn)比較4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)Wi-Fi技術(shù)，即無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)，它是利用電磁波在空氣中發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，無(wú)需線纜介質(zhì)，通信范圍不受環(huán)境條件限制，傳輸范圍大大拓寬，最大可達(dá)幾十公里。無(wú)線局域網(wǎng)抗干擾性強(qiáng)，保密性好。相對(duì)有線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線局域網(wǎng)組建較為容易，配置維護(hù)也很簡(jiǎn)單。由于WLAN的這些優(yōu)點(diǎn)，WLAN在很多不適合網(wǎng)絡(luò)布線的場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)1、無(wú)線局域網(wǎng)的基本組成無(wú)線局域網(wǎng)由無(wú)線網(wǎng)卡和無(wú)線網(wǎng)關(guān)組建而成。無(wú)線網(wǎng)卡類似于以太網(wǎng)卡，作為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接口，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連接。無(wú)線網(wǎng)卡有三類：PCI無(wú)線網(wǎng)卡：適用于普通的臺(tái)式計(jì)算機(jī)；USB無(wú)線網(wǎng)卡：適用于筆記本和臺(tái)式機(jī)，支持熱拔插；PCMCIA無(wú)線網(wǎng)卡：僅適用于筆記本，支持熱拔插。無(wú)線網(wǎng)關(guān)也稱無(wú)線無(wú)線接入點(diǎn)或無(wú)線AP（AcessPoint）、無(wú)線網(wǎng)橋，其功能類似于有線網(wǎng)絡(luò)中的集線器。無(wú)線AP有一個(gè)以太網(wǎng)接口，用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的連接。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)2、無(wú)線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無(wú)論采用哪種傳輸技術(shù)，無(wú)線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為兩大基本類型：（1）有中心拓?fù)洌唬?）無(wú)中心拓?fù)洌?.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)（1）有中心拓?fù)溆兄行耐負(fù)浣Y(jié)構(gòu)是WLAN的基本結(jié)構(gòu)，它至少包含一個(gè)AP作為中心站構(gòu)成星形結(jié)構(gòu)。在AP覆蓋范圍內(nèi)的所有站點(diǎn)之間的通信和接入因特網(wǎng)均由AP來(lái)控制，AP類似于有線以太網(wǎng)中的Hub，因此有中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也稱為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)模式（Infrastructure）由AP、無(wú)線工作站以及分布式系統(tǒng)DSS（distributionsystemservices）構(gòu)成，覆蓋的區(qū)域成為基本服務(wù)集BSS（basicserviceset）。無(wú)線工作站與AP關(guān)聯(lián)采用AP的基本服務(wù)區(qū)標(biāo)識(shí)符BSSID（basicservicesetidentifier）。在802.11中，BSSID是AP的MAC地址。從應(yīng)用角度出發(fā)，絕大多數(shù)無(wú)線局域網(wǎng)都屬于有中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。有中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞目勾輾圆睿珹P的故障容易導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)（1）有中心拓?fù)湟粋€(gè)AP般有兩個(gè)接口：即支持IEEE802.11協(xié)議的WLAN接口。在基本結(jié)構(gòu)中，不同站點(diǎn)之間不能直接進(jìn)行通信，只能通過(guò)訪問(wèn)AP建立連接。AP覆蓋范圍是有限的，室內(nèi)一般為100m左右，室外一般為300m左右，對(duì)于覆蓋較大區(qū)域范圍時(shí)，需要安裝多個(gè)AP，這時(shí)需要勘察確定AP的安裝位置，避免鄰近AP的干擾，考慮頻率重用。多個(gè)AP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與目前蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)相似，用戶可以在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行越區(qū)切換和漫游，當(dāng)用戶從一個(gè)AP覆蓋區(qū)域漫游到另一個(gè)AP覆蓋區(qū)域時(shí)，用戶站設(shè)備搜索并試圖連接到信號(hào)最好的信道，同時(shí)還可隨時(shí)進(jìn)行切換，由AP對(duì)切換過(guò)程進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)（2）無(wú)中心拓?fù)錈o(wú)中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也被稱為自組織網(wǎng)絡(luò)或?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)，即人們常稱的Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)?；谶@種結(jié)構(gòu)建立的自組織型WLAN至少有兩個(gè)站，各個(gè)用戶站（STA）對(duì)等互連成網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)Ad-Hoc對(duì)等結(jié)構(gòu)就相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)中的多臺(tái)計(jì)算機(jī)（一般最多是3臺(tái)）直接通過(guò)網(wǎng)卡互聯(lián)，中間沒(méi)有集中接入設(shè)備（沒(méi)有無(wú)線接入點(diǎn)AP），信號(hào)是直接在兩個(gè)通信端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)?。在Adhoc網(wǎng)絡(luò)的BSS中，任一站點(diǎn)可與其他站點(diǎn)直接進(jìn)行相互通信。一個(gè)BSS可配置一個(gè)AP，多個(gè)AP即多個(gè)BSS就組成了一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)，稱為擴(kuò)展服務(wù)集（ESS）。無(wú)中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)WLAN的主要特點(diǎn)是：無(wú)須布線，建網(wǎng)容易，穩(wěn)定性好，但這個(gè)結(jié)構(gòu)容量有限，只適用于個(gè)人用戶站之間互聯(lián)通信，不能用來(lái)開(kāi)展公眾無(wú)線接入業(yè)務(wù)。4.4

短距離無(wú)線通信技術(shù)WI-FI技術(shù)3、無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)是IEEE制訂的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的物理層和媒質(zhì)訪問(wèn)控制層進(jìn)行規(guī)定，其中重點(diǎn)是對(duì)媒質(zhì)訪問(wèn)控制層的規(guī)定。目前該系列的標(biāo)準(zhǔn)有：IEEE802.11、IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g、IEEE802.11d、IEEE802.11e、IEEE802.11f、IEEE802.11h、IEEE802.11i、IEEE802.11j等，其中每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都有其自身的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)。下面就IEEE已經(jīng)制訂且涉及物理層的4種IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b