第4章-物联网通信技术

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1、第4章物联网通信技术学习任务无线低速网络移动通信网络设备对设备通信技术（M2M）Clicktoaddtitleinhere123本章主要涉及：4.1无线低速网络物联网背景下连接的物体，既有智能的也有非智能的。为了适应物联网中那些能力较低的节点低速率、低通信半径、低计算能力，和低能量的要求，需要对物联网中各种各样的物体进行操作的前提就是先将他们连接起来，低速网络协议是实现全面互联互通的前提。4.1无线低速网络典型的无线低速网络协议有蓝牙（802.15.1协议）、紫蜂ZigBee（802.15.4协议）、红外及近距离无线通信NFC等无线低速网络技术。

2、无线传输频段比较4.1.1蓝牙技术（Bluetooth）蓝牙技术是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。4.1.1蓝牙技术（Bluetooth）蓝牙技术使用高速跳频和时分多址等先进技术，在近距离内最廉价地将几台数字化设备呈网状链接起来。蓝牙技术采用分散式网络结构，支持点对点及点对多点

3、通信，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工业、科学、医学）频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。4.1.1蓝牙技术（Bluetooth）1.蓝牙技术的起源1998年5月，爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司等五家著名厂商，在联合开展短程无线通信技术的标准化活动时提出了蓝牙技术，其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。蓝牙的名字来源于10世纪丹麦国王HaraldBlatand-英译为HaroldBluetooth(因为他十分喜欢吃蓝梅,所以牙齿每天都带着蓝色)。他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用他的

4、名字来命名这种新的技术标准，含有将四分五裂的局面统一起来的意思。4.1.1蓝牙技术（Bluetooth）2.蓝牙技术的应用蓝牙技术可以应用于日常生活的各个方面，例如，引入蓝牙技术，就可以去掉移动电话与膝上型电脑之间的令人讨厌的连接电缆而而通过无线使其建立通信。打印机、PDA、桌上型电脑、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。4.1.1蓝牙技术（Bluetooth）3.蓝牙技术的规范及特点蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。

5、其程序写在一个9x9mm的微芯片中。蓝牙工作在全球通用的2.4GHzISM(即工业、科学、医学）频段。4.1.1蓝牙技术（Bluetooth）蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz频带，带宽为1Mb/s。以时分方式进行全双工通信，其基带协议是电路交换和分组交换的组合。一个跳频频率发送一个同步分组，每个分组占用一个时隙，使用扩频技术也可扩展到5个时隙。4.1.1蓝牙技术（Bluetooth）同时，蓝牙技术支持1个异步数据通道或3个并发的同步话音通道，或1个同时传送异步数据和同步话音的通道。每一个话音通道支持64kb/s的同步话音；异步

6、通道支持最大速率为721kb/s，反向应答速率为57.6kb/s的非对称连接，或者是432.6kb/s的对称连接。4.1.1蓝牙技术（Bluetooth）依据发射输出电平功率不同，蓝牙传输有3种距离等级：Class1为100m左右；Class2约为10m；Class3约为2-3m。一般情况下，其正常的工作范围是10m半径之内。在此范围内，可进行多台设备间的互联。4.1.1蓝牙技术（Bluetooth）4.蓝牙匹配规则两个蓝牙设备在进行通讯前，必须将其匹配在一起，以保证其中一个设备发出的数据信息只会被经过允许的另一个设备所接受。蓝牙技术将设备分为两

7、种：主设备和从设备。4.1.1蓝牙技术（Bluetooth）①蓝牙主设备：主设备一般具有输入端。在进行蓝牙匹配操作时，用户通过输入端可输入随机的匹配密码来将两个设备匹配。蓝牙手机、安装有蓝牙模块的PC等都是主设备。（例如：蓝牙手机和蓝牙PC进行匹配时，用户可在蓝牙手机上任意输入一组数字，然后在蓝牙PC上输入相同的一组数字，来完成这两个设备之间的匹配。）4.1.1蓝牙技术（Bluetooth）②蓝牙从设备：从设备一般不具备输入端。因此从设备在出厂时，在其蓝牙芯片中，固化有一个4位或6位数字的匹配密码。蓝牙耳机、UD数码笔等都是从设备。（例如：蓝牙P

8、C与UD数码笔匹配时，用户将UD笔上的蓝牙匹配密码正确的输入到蓝牙PC上，完成UD笔与蓝牙PC之间的匹配。）4.1.1蓝牙技术（Blue