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标题: 物联网综述 [打印本页]
作者: 陈先生528    时间: 2020-8-19 13:10
标题: 物联网综述
物联网及其应用第一章软件层应用层服务网络层
第二章

模式识别框架：以语音识别为例

[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]开始我的操作确认？结束yesno

RFID运作原理通过射频，经过空间耦合，切割磁场，产生交变电流，出发芯片，读取信息。半主动式标签（Semi-active Tag）RFID技术分析：频率

RFID频率是最主要的技术参数
根据频率的高低，分为三类：

EPC编码-RFID的内容编码协议目前EPC编码主要分三类：EPC编码由版本号，产品域名管理，产品分类部分和序列号四个字段组成。[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]EPC-64
1·XXXXXX·XXXXX·XXXXXX
版本号产品域名管理产品分类序列号
[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]EPC-96
1·XXXXXX·XXXXXX·XXXXXX
版本号产品域名管理产品分类序列号
RFID标签与条形码相比的优点？

体积小且形状多样：被动式RFID芯片仅0.4mm X 0.4mm，与一粒沙相仿。
不容易被仿制：RFID可隐藏于物体内部，除大型IC制造厂外无法被仿制。
可存储大量数据：芯片内藏96bits容量，可识别1600万种产品。
快速非接触式读取方式：间隔7米（某些超高频率设备）即可感应，每秒可读取250个标签，比条形码辨识快数十倍，无需人工手持条形码机逐个扫描。

RFID主要应用RFID医疗领域应用示例·药品管理
第三章 传感器与传感网

传感器技术: 是物联网的基础技术之一，处于物联网构架的感知层

传感器的基本组成结构


常用传感器原理介绍制约传感器性能提升的因素？无线传感器节点[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]传感器模块处理器模块无线通信模块
传感器->AC/DC存储器、计算器无线传输
传感器网络结构

任务管理中心<<---->>通信网络<<----->>汇聚节点<<---->>传感器节点

无线传感器网络应用军事监测中的传感器：VigilNetViglNet 系统由XSM、Mica2、Mica2dot节点构成，能够侦测到附近震动情况，200个节点自主成网，用于监测与收集移动目标的情况。智能楼宇的传感器：LoCal声控开关、智能门禁、智能厕所等等。。。医疗监控中的传感器：Mercury哈佛大学研究组改进了传统传感器，使其外形更小，适合穿戴在身上。无线网络传感器特点无线传感器网络协议[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]

（任务管理平台）
在一个给定区域内平衡和调度监测任务

（移动管理平台）
监测并注册传感器节点的移动，维护到汇聚节点路由

（能量管理平台）
管理传感器节点如何使用能源，考虑节能

应用层
包括一系列基于监测任务的应用层软件

传输层

网络层
网络层以上都类似传统无线网络

数据链路层

物理层
提供简单但健壮的信号调制

ZigBee协议ZigBee的起源

Zigbee 又称IEEE802.15.4标准，目的是实现类似于封群的低功耗、低复杂度的通信协议
Zigbee可工作在2.4GHz（全球流行）,868MHz（欧洲独占）和915MHz（美国独占）,分别具有250kbit/s，20kbit/s,40kbit/s的传输速率，传输距离在10-180m的范围内（室内一般不超过60米，室外180米）。
Zigbee的特点：

ZigBee协议免专利费

典型的搜索设备时延30ms
休眠激活时延15ms
活动设备接入时延15ms

1个协调器可以带最多254个节点

ZigBee的协议栈

IEEE802.15.4主要规定了物理层和数据链路层

ZigBee协议主要是网络层、传输层、应用层

MAC层 采用载波侦听多路访问控制（SCMA/CA）

IEEE802.15.4定义了两种器件，FFD（Full-Function Device）和RFD（Reduce-Function Device）

ZigBee节点类型ZigBee介质访问控制如何降低能耗？

解决办法：

链路质量问题？

不对称链路（asymmetric link） 通信双方的链路质量可能是一个方向非常好，一个方向非常差。

网络层功能：路由（最重要的一个功能，决定转发的路径），新节点的发现，决定一个节点属于某一个子网络等。

ZigBee网络层采用距离矢量协议（AODV）

ETX：路径选择指标

ETX：（expected）

路径ETX
通过把传输代价最小化，ETX提高了带宽利用率，有效减少了传感网能量消耗。

数据收集协议：CTP

CTP（collection tree protocol）是目前最广泛使用的数据收集协议之一，可在TinyOS中实现。

基本过程：
✔初始化阶段：网络中每个节点广播自己到汇聚节点的路径的ETX
✔每个节点收到广播包之后，依据邻居节点广播的路径ETX动态选择父节点，使得自己到汇聚节点的路径ETX尽量小。
✔经过不断的更新，网络中的每个节点都能够选择到一条到汇聚节点ETX之和最小的路径。

数据分发协议：Drip

数据分发协议的作用是将数据包可靠传输到网络中的每个节点，无线传感网中广泛使用的是Drip协议。

应用层

该层主要负责把不同的应用映射到ZigBee

ZigBee 应用层组件

ZigBee设备对象（ZDO，ZigBee Device Object）主要负责定义每个设备的功能和角色。

第四章 定位系统

为什么需要定位？

基于位置的服务：现存主流的定位系统卫星定位

各国的卫星定位系统：

GPS是目前世界上最常用的卫星导航系统

GPS：系统结构GPS:主要优缺点蜂窝基站定位单基站定位法多基站定位法基于距离的定位（ToA）

距离测量方法
距离d = 波速v*传播时间m

方法一：
利用波速差
发送端同时发送一道电磁波和声波

接收端记录：
电磁波到达时间t0；
声波到达时间t1;

距离 d=v1*v2(t1-t2)/(v1-v2)

方法二：
测量波的往返时间
发送端与时刻t1发送波
接收端收到波后，等待Δt后返回同样的波
发送端记录收到的回复的时间t2
距离 d=v(t1-t2-Δt)/2

方法三：
多边测量（也称为多点测量）

基站定位的优缺点

优点：

缺点：

典型应用： 美国E-911系统

拨打报警电话后，自动通过基站定位手机位置，接到最近警局

无线室内环境定位

室内一般使用短波来进行定位

RSS定位技术：

新兴的定位系统

A-GPS（Aisted Global Psitioning System 辅助GPS定位）

无线AP（Arrive point）定位

网络定位

物联网下定位技术的新挑战

信息安全与隐私保护

第五章 无线接入

无线网络分类：

无线网络接入特点WIFI：无线局域网

WiFi IEEE 802.11
抓包工具（wireshork）

802.11架构：组成部分补充UWB技术简介

FCC对UWB系统所使用的频谱范围规定为3.1G-10.6GHz

UWB技术特点：

总结：UWB主要用于解决室内的，短距离的，高速的无线传输需求

Wimax架构

与802.11架构类似

Wimax 关键技术

低速无线协议

为什么需要低速网络协议？

适应物联网中哪些能力较低的节点

√低速率

√低通信半径

√低能耗

红外（Infrared）

红外通信技术——利用红外线传输数据，比蓝牙更早

特点：

缺点：

应用：各种家用电器遥控器

蓝牙（Bluetooth）蓝牙名字来源于蓝牙的发展

截止2010年7月，蓝牙共推出6个按本V1.1\1.2\2.0\2.1\3.0\4.0，以通讯距离来在不同版本可再分为Class A（1）/Class B（2）。

同时蓝牙的通讯距离也提高到100米，传输速率提高到24Mbps
特点：建立连接时间长、功耗高、安全性不高

蓝牙技术在穿戴设备领域存在着极为广阔的应用前景

传统蓝牙和低功耗蓝牙对比

[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]技术规范传统蓝牙低功耗蓝牙
无线电频率
移动互联网

从模拟语音到数字通信
从2G到5G

新兴无线传输技术

Li-Fi

低功耗广域网技术的发展低功耗广域网技术
作者: turth    时间: 2020-8-19 13:52
体积小且形状多样：被动式RFID芯片仅0.4mm X 0.4mm，与一粒沙相仿。 不容易被仿制：RFID可隐藏于物体内部，除大型IC制造厂外无法被仿制。 可存储大量数据：芯片内藏96bits容量，可识别1600万种产品。 快速非接触式读取方式：间隔7米（某些超高频率设备）即可感应，每秒可读取250个标签，比条形码辨识快数十倍，无需人工手持条形码机逐个扫描。



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