《物联网系统设计与应用开发》课件1-2 无线组网技术

目录0102短距离无线通信技术长距离无线通信技术无线传感网技术短距离通信技术：ZigBee、WiFi、蓝牙等；广域网通信技术（LPWAN）：LPWA又可分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术；另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术，比如NB-IoT（窄带物联网）等技术。WiFi无线技术01

WIFI无线技术：组网方式成熟，并且组网距离可达数百米，还具备传输速率快速等特点。只需一台无线路由器，就可以使WIFI设备具备上网功能。应用：目前一般的无线智能单品，基本都采用这种方式，比如智能插座，就是在传统的插座上加上了WIFI模块，增加了上网的功能。智能电器：冰箱、空调、洗衣机、电饭煲等缺点：由于WIFI技术的组网距离范围广，功耗教大。。蓝牙无线技术02蓝牙无线技术：短距离无线标准之一，蓝牙4.1标准中加入了对IPv6专用通道联机的支持。原来不能上网的蓝牙设备通过上述的组网方式，连接到蓝牙4.1及以上的设备后，就具备了上网的功能。应用：音频传输、数据传输、位置服务和设备网络蓝牙最广泛的应用还是在一对一的近场通讯中，比如蓝牙耳机、蓝牙鼠标等。优点：蓝牙具有功耗低，体积小（比如蓝牙耳机）等优点。ZigBee技术ZigBee技术的命名，主要来自于人们对蜜蜂采蜜过程的观察，蜜蜂在采蜜的过程中，跳着优美的舞蹈，形成“之字形”，以此来相互交流信息，以便获取共享食物源的方向、距离和位置等信息。又因蜜蜂自身体积小，所需的能量少，又能传递所采集的花粉，因此，人们用ZigBee技术来代表具有成本低、体积小、能量消耗小和传输速率低的无线通信技术。03ZigBee技术ZigBee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术，其物理层和数据链路层协议为IEEE802.15.4协议标准，网络层和应用层由ZigBee联盟制定，应用层可以根据用户的应用需要对其进行开发利用，因此该技术能够为用户提供机动、灵活的组网方式。04灵活的组网模式高容量短时延传输距离长低功耗低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6～24个月,甚至更长采用星状、网状网络结构,最多可组成65000节点的大容量网络。响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30msZigBee网络可以有很灵活的组网模式，比如星状网络、网状网络、簇状网络等每个网络节点间的距离可以从标准的75m，到扩展后的几百米，甚至几公里Zigbee技术优势短距离无线通信技术对比020103060504家庭和楼宇网络工业控制公共场所医疗农业控制商业空调系统的温度控制、照明的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等智慧型标签等收集各种土壤信息和气候信息各种监控器、传感器的自动化控制烟雾探测器等分老人与行动不便者的紧急呼叫器和医疗传感器等ZigBee技术应用LoRa技术远距离无线电（LongRangeRadio）（2）低功耗：10-20年电池使用寿命LoRa基站01LoRa是什么LoRa是LPWAN（low-powerWide-AreaNetwork，低功耗广域网技术）通信技术的一种。（1）长距离传输：城镇可达2-5Km，郊区可达15Km（3）低成本：1/5的蜂窝网络成本LoRa技术应用02LoRa应用方案智慧停车车位状态实时监测；信息透明，杜绝城市停车管理混乱智能井盖实时监控城市井盖位置信息对于井盖异常丢失、异常开启、破损等状态信息实时传输用于数据分析和预警路灯监测远距离路灯控制、故障、线路监测，实现动态照明，节能管理LoRa技术应用智能抄表：配电箱中的数据采集设备，把每家每户每月的用电量信传递给lora模块，lora模块再通过网关，把数据传递给远程控制中心。02LoRa应用方案LoRa技术应用LoRa模块LoRa在农业中的应用：对农业来说，低功耗低成本的传感器是迫切需要的。温湿度、二氧化碳、盐碱度等传感器的应用对于农业提高产量、减少水资源的消耗等有重要的意义，这些传感器需要定期地上传数据，LoRa十分适用于这样的场景。02LoRa应用方案NB-IoT技术NB-IoT（Narrowband-InternetofThings）即窄带物联网，是2015年9月提出的一种新的工作在授权频段的低功耗广域网技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，是物联网领域一项新兴技术。NB-IoT技术优势20dB增益1$芯片成本•简化射频硬件•简化协议降低成本•减小基带复杂度10年电池寿命100K连接数每小区•频谱效率高•小包数据发送特征•终端极低激活比深覆盖•窄带功率谱密度提升•重传次数•编码增益•简化协议,芯片功耗低•功放效率高•发射/接收时间短低功耗大连接低成本NB-IOT应用智慧路灯智慧水务智慧井盖智慧门锁NB-IOT主要应用在智能停车、智能路灯、智能井盖、远程抄表、智能建筑、共享单车等领域。小结短距离通信技术：ZigBee、WiFi、蓝牙广域网通信技术（LPWAN）：工作于未授权频谱的LoRa技术；工作于授权频谱下的NB-IoT技术。感谢观看THANKYOUPleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourcontenttothisdirectly.Pleasereplacetext,clickaddrelevantheadline,modifythetextcontent,alsocancopyyourconte