理论教育 物联网技术-网络与通信技术

物联网技术-网络与通信技术

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:移动通信技术应用于底层感知数据的远程传输,通过不同类型网络最终将数据交付给用户使用,主要包括2G/3G/4G移动通信技术。适应物联网低移动性、低数据率的业务需求,实现信息安全、可靠的传送,是当前物联网研究的一个重点,对网络与通信技术提出了更高要求,而以IPv6为核心的下一代网络的发展,更为物联网提供了高效的传送通道。

物联网技术-网络与通信技术

网络是物联网信息传递和服务支撑的基础设施,通过泛在的互联功能,实现感知信息的高可靠性、高安全性传送,物联网中感知数据的传递主要依托网络和通信技术,其中涉及更多的是无线网络技术和移动通信技术。

无线网络技术主要包括蓝牙、红外、ZigBee、超宽带、Wi-Fi等,它们的最高传输速率大于100Mbit/s,支持视频、音频等多媒体信息的传输,可以广泛应用于物联网底层数据的感知。但是由于绝大多数的短距离无线网络技术都应用在公共的ISM频段,频段间的干扰问题日益严重。如何避免冲突,实现频率间的复用需要进一步地解决。

蓝牙是一种小型化、低成本和微功率无线通信技术,提供点对点和点对多点的无线连接,在任意一个有效通信范围内,所有设备的地位都是平等的,是一种典型的移动自组织网络(Adhoc)。目前,蓝牙技术已经广泛应用于手机耳机、PDA、数码相机和数码摄像机等设备中。

红外使用红外线作为载波,是一种点对点的传输方式,只能视距传输,覆盖范围约为1m,带宽通常为100kbit/s。红外适合低成本、跨平台的数据连接,主要应用于移动设备之间的数据交换。目前红外技术在红外线鼠标、红外线打印机等设备中均有应用。

ZigBee技术是一种面向工业自动化和家庭自动化的低速、低功耗、低成本的无线网络技术。ZigBee适用于多个数据采集与控制点、数据传输量不大、覆盖面广、造价低的应用领域,在家庭网络、安全监控、医疗保健、工业控制、无线定位等方面有较好的应用前景。

超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术具有低成本、低功耗、高性能等优点,因此成为近距离无线通信研究的热点技术。与常规无线通信技术相比,其电路简单、成本低廉,具有很高的分辨率和很低的发射功率,可以实现全数字化结构,主要应用于小范围,高分辨率,能够穿透墙壁、地面、身体的雷达和图像系统中。UWB的一个非常有前途的应用是汽车防撞系统。戴姆勒-克莱斯勒公司已经试制出用于自动刹车系统的雷达。(www.daowen.com)

无线保真(Wireless Fidelity,Wi-Fi)是一种短程无线传输技术,能够在数百米范围内支持互联网接入,可以将个人计算机、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接。Wi-Fi为用户提供了无线宽带的互联网访问方式,为在家中、办公室或旅途中上网提供了快速、便捷的途径。能够访问Wi-Fi网络的地方被称为热点。大部分热点都位于人群集中的地方,例如机场、咖啡店、旅馆、书店以及校园等。Wi-Fi热点是通过在互联网连接上安装访问点来创建的,这个访问点将无线信号通过短程进行传输,一般覆盖范围为100m。

移动通信技术应用于底层感知数据的远程传输,通过不同类型网络最终将数据交付给用户使用,主要包括2G/3G/4G移动通信技术。

第三代移动通信技术简称为“3G”或“三代”,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。3G服务能够同时支持语音通话信号、电子邮件、即时通信数字信号的高速传输。相对于2G而言,3G能够在全球范围内更好地实现无线漫游,提供网页浏览、电话会议、电子商务音乐、视频等多种信息服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度。3G可以根据室内、室外和移动环境中不同应用的需求,分别支持不同的传输速率。同时,3G也要考虑与已有2G系统的兼容性

4G是第4代移动通信及其技术的简称,是集3G与WLAN于一体、能够传输高质量视频图像、图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbit/s的速度下载,比拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbit/s,能够满足几乎所有用户对于无线服务的需求。

适应物联网低移动性、低数据率的业务需求,实现信息安全、可靠的传送,是当前物联网研究的一个重点,对网络与通信技术提出了更高要求,而以IPv6为核心的下一代网络的发展,更为物联网提供了高效的传送通道。物联网中的网络层面将不再局限于传统的、单一的网络结构,并最终实现互联网、2G/3G/4G移动通信网、广电网等不同类型网络的无缝、透明的协同与融合。

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