物联网的无线通信技术

第7讲 几种常用的无线网络通信技术

随着轻型移动设备的与日剧增，其数量已经远远超过了固定设备。由于有线网络连接在空间上的局限性，如何将这些移动设备、高速地联入互联网中呢？无线通信技术在其中起到了至关重要的作用。无线通信技术消除了有线网络对接入设备的位置限制，同时也节省了光线、电缆等有线信号传输设施的成本。这就意味着人们可以以相对低廉的价格且非常方便地在餐厅、教学楼、机场等有无线信号覆盖的区域上网浏览和获取信息。IT界许多人都认为将来移动通信网络将全面打败现在的互联网。本讲主要介绍无线网络的分类和几种无线通信技术。

7.1 无线网络简介

无线网络包含了一系列的无线通信协议。例如WiFi（Wireless Fidelity）、3G、ZigBee协议等。为了更加准确区别不同协议的特性，首先要了解一些组成无线网络的基本元素。

1. 无线网络用户

无线网络用户是指具备无线通信能力，并可将无线通信信号转化为有效信息的终端设备。如，装有WiFi无线模块的台式机、笔记本电脑或者是PDA（个人数字数理）、装有3G通信模块的手机和装有CC2420无线通信模块的传感器。

2. 无线连接

无线接入是指无线网络用户与基站或者无线网络用户之间用以传输数据的通路。相对于优

课程安排 32学时+10学时实验 教学目标 介绍几种典型的短距离无线通

信技术的基本原理、技术特点、通信协议以 及在物联网中的应用。掌握实践应用的基础 知识及应用前沿。 教学安排 理论与实验并重，依托“物联

网工程实验室平台”,开展演示、试验和测 试等实践环节，获得短距离无线通信技术的 实际感受和直接经验。 实验地点 长橡厂实验楼4楼。

课程安排 考核方式

⒈ 平时成绩占30%:包括平时上课考核、作 业和实验； ⒉ 期终考试占70%:闭卷(或半开卷)考试， 以笔试为主。

课程安排 参考教程董健等著. 物联网与短距离无线通信 技术.电子工业出版社.2012.9.1

孙弋 等著.短距离无线通信及组网技术. 西安电子科技大学出版社,2008.3.WLAN、蓝牙、ZigBee、自组织网络、NS网络仿 真等

第1章 物联网与近距离无线通信技术概述主要内容：

1.1 1.2 1.3 1.4

物联网概述 无线与移动通信概述 射频与微波通信概述 近距离无线通信技术概览

引言 科技的时代背景信息技术三大浪潮

20世纪40-80年代：计算机(PC\嵌入式\大型机) 20世纪90-2000年代：互联网络(LAN\INTERNET) 21世纪：物联网、泛在网(移动

无线通信技术

蒋健 20101305037 10电信(1)班

无线通技术的概念

目前，无线通信及其应用已成为当今信 息科学技术最活跃的研究领域之一。其一 般由无线基站、无线终端及应用服务器等 组成。

一、无线通信发展的现状2008年是无线通信发展的重要一年1 2 3 4公众移动通信市场持续增长 3G走向规模化商用 多种宽带无线技术迅速成熟

众多短距离无线技术浮出水面

无线通信已步入融合发展的新阶段3

一、无线通信发展的现状网络和应用无所不在的“泛网时代”1 2 3 43G与WiMAX、WLAN等宽带无线技术 融合

3G与RFID、ZigBee、UWB等各种短距离无线技术的融合

IMS将是未来核心网的发展方向

配备无线通信功能的传感控制芯片将附着在任何物体上

构建一个无处不在的信息、传感、测控网络4

二、各种无线通信的特点1.RFID(Radio Frequency Identification)一种非接触式的自动识别技术

应用特点1

可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码 那样只能 识别一类物体

应用特点2

其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据， 而条形码必须靠激光来读取信息

应用特点3

可以同时对多个物体进行识读，条形码只能一个一 个地读。

二、各种无线通信

无线通信技术浅析

[摘要] 无线通信技术作为有线的延伸，应用需求越来越多。本文阐述常见的无线技术如蓝牙、Zigbee和Wifi等各自特点及应用。

[关键字] 无线 ZigbeeWifi

随着笔记本电脑、手机等各种便携式电子产品的普及，越来越多的用户提出了更灵活的无线通信需求。这些需求推动无线网络通信技术朝多样化方向(不同的成本、功耗、传输速率、通信距离等)发展。下面我们简述几种常见无线通信技术。

1、蓝牙技术

1.1 蓝牙技术是基于WPAN(Wireless Personal AreaNetwork)的无线网络连接技术,是以短程无线电收发技术为基础，与移动设备建立一个短程无线电连接的方案。

1.2 蓝牙技术特点：

（1）开放性：蓝牙特别兴趣小组(Bluetooth SIG)拥有2000多家成员公司及厂商。并且IEEE为蓝色技术制定了802.15无线通信规范标准。

（2）成本：与其它短距离无线通信技术相比,蓝牙最明显的优势是成本低廉。蓝牙技术无需基站,应用范围最广,协议相对简单且传输速率适中。

（3）便携式：一是实现体积小,可直接嵌入到小型乃至微型设备中。二是功耗小,一般最大发送功率仅为1 mW,可以用于电池供电的场合。

（4）安全性：蓝

无线通信技术及移动互联网应用介绍中国电信深圳分公司 2009. 3

目录

主流无线通信技术介绍 手机终端发展趋势介绍 3G新业务介绍 国外运营商3G业务成功经验分享

主流无线通信技术介绍2G 3GTDSCDMATDSCDMA TD-HSDPA TD-HSUPA TD-HSPA+

3.9GTD-LTE

GSMGPRS理论速率： 171.2kbit/s 实际： 30-50kbit/s

理论速率： 384Kbit/s

下行：2.8Mbit/s 上行：384kbit/s

EDGE理论速率： 384kbit/s 实际： 80-200k

WCDMAWCDMA HSDPA HSUPA HSPA+ LTE理论速率： 下行：14.4Mbit/s 下行：14.4Mbit/s 384kbit/s-2M 上行：384kbit/s 上行：5.76Mbit/s 下行：100Mbit/s 上行：50Mbit/s

CDMA1X Release 0 上下行 153.2kbit/s 1X Release A

CDMA2000EVDO Rev.0 EVDO Rev.A下行：3.1Mbit/s 上行：1.8Mbit/s

EVDO Rev.B

LTE UMB

主流无线通信技术介绍

系统容量大、网络覆盖好、通话质量

2015-2016学年第一学期

《通信系统引论》

结课论文

题目：基于白光LED的可见光无线通信技术 班级： 电气合1203 学号： 3612XXX318 姓名： XXX

2015年12月31日

一、引言

可见光无线通信又称“光保真技术”，英文名LightFidelity（简称LiFi）是一种利用可见光波谱(如灯泡发出的光)进行数据传输的全新无线传输技术。随着无线通讯的普及，一些场所不适合使用无线电通讯，以及处于对电磁波对人体健康影响的考虑，开发一种新载体的无线通信技术对现有的无线电通信技术作为补充是有必要的。

随着大功率白光LED的出现，大量的白光LED被用作照明光源。LED照明光源以其低功耗、易调制的优点使可见白光成为一种优秀的信息载体。

二、概述

1、基本特点

可见光无线通信技术相较于传统无线通信技术有以下优点：

(1)可见光通信使用方便快捷。 尤其是室内可见光通信中，用作通信的光源一般也做照明用，安装简易，不会带来较多的麻烦。安装在室内任何地方都可以，可以很方便的实现无线传输。

(2)可见光通信对人体没有影响

无线通信模块

智能车的行走路线是根据跑道的实时路况信息来决定的，为了获取路况信息，要求单片机能够与PC机之间进行通信，鉴于小车处于运动模式，因而比较方便有效的方式就是进行无线通信。

无线通信模块工作原理图如下所示:

在无线通信模块中，我们将采用一种基于NRF24L01的无线数据传输系统，该系统具有工作稳定可靠，传输速率较高，体积小，成本低，功耗低，通信稳定，使用较为灵活，可以很方便地在模型车上安装使用。在此无线传输系统中，利用NRF24L01无线数据传输芯片和单片机MC9S12XS128构成无限发射模块，使用NETUSB-24L01为无线接收模块，并通过USB接口将接收到的数据传输给上位机，然后在上位机中编写数据采集程序，在屏幕上实时描绘智能车的运动状态，行驶轨迹和性能参数，并将数据保存下来，在计算机中对数据进行分析处理和优化处理，得到小车的最佳运动状况和性能参数。

1.NRF24L01芯片特点及发射模块应用

nRF24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz～2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型

ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。n

无线通信技术

翟旭平 zhaixp@2012-5-16

多址接入技术 多址接入技术概述 几种多址接入技术

通信与信息工程学院

多址接入技术 5. 1 多址接入技术概述 提高通信资源的总数据速率有三种方法：1 提高发射机的有效各向同性辐射功率或降低系统损耗 缺点：辐射的加剧，而降低系统损耗对于空间来说不太现 实。 2 提供更多的信道带宽 缺点：信道带宽是有限的，频谱资源是宝贵的，不可能无 限增加。 3 更高效的分配通信资源 解决方法：多址接入和多路复用

多址接入技术 5.2 几种多址接入技术---频分多址(FDMA)f5 频带 3

f4频 率

防护频带 频带 2

f3

f2 f1

防护频带

信道总频带被分 割成若干个间隔 相等且互不相交 的子频带(地址), 每个子频带分配 给一个用户, 每 个子频带在同一 时间只能供给一 个用户使用。

频带 1f0 通信与信息工程学院

多址接入技术 5.2 几种多址接入技术---频分多址(FDMA)FDMA特点 一个频带中同一时间只能传一路信道，但是同一个时间 能有多个用户占用信道。 该占用频带在挂机前被一直占用，即使没有数据通信时 也不允许其它用户使用频带，是所谓连续传输模式 。 由于在频域上进行划分，在接收端则需要较陡峭

毕业设计说明书

基于无线通信网络技术的远程

监控系统设计

学生姓名： 学号： 学 院： 专 业： 指导教师：

XXXX年X月

基于无线通信网络技术的远程监控系统设计

摘 要

近年来，远程监控技术越来越多的受到人们的关注。远程控制技术是对受控对象进行远距离控制和监测的技术，它是利用自动控制技术、通信技术和计算机技术实现的远程监控系统。本文介绍了一种基于无线通信网络技术的远程监控系统，系统以GSM网络为基础，以AT89S51单片机为控制器，可实现对室内温度的监控和安全的监控功能，利用DS18B20采集室内温度数据，通过液晶显示器显示出来，同时可实现超限报警，并每隔一段时间向手机用户发送一次温度数据；利用红外对射方式实现防盗功能，当产生防盗信号或者温度超出设定范围时，都会实现现场报警，并向手机用户发送报警信息。

关键字：无线通信，GSM，AT89S51，DS18B20，红外对射

De

110交通与计算机　2006年第5期　第24卷　总132期

基于Zigbee技术的通用无线通信模块设计

殷　明　汪立伟

(西南民族大学　成都610041)

摘　要　总结了Zigbee技术的特点和应用,模块的设计思路和设计方案。。

关键词　Zigbee;无线通信模块;中图法分类号:TN924.1距离、。

1　Zigbee技术

1.1　Zigbee概述

低速率无线网络通信Zigbee是一种短距离、

技术,其开发是为了建立一种低成本、低功耗的小区域的无线通信方式,在此基础上通过软件协议栈发展出易布建的大容量、不依赖现有通信网络和现有电力网络的无线网络。Zigbee在工业控制、家庭智能化、无线传感器网络等领域有广泛的应用前景[1]。

Zigbee技术采用直接序列扩频(DSSS)的方式进行无线信号的收发,其工作频率为2.4GHz波段和868 915MHz波段。2.4GHz波段射频支持250kb s的数据速率和16个不同的信道。在868 915MHz波段中,868MHz

支持1个数据速率为20kb s的信道,915MHz支持10个数据速率为40kb s的信道。

　　Zigbee技术的无线网络连接功能非常丰富和强大。Zigbee技术的物理层、媒体存取控制层(mediaa