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物联网技术概论教学课件作者季顺宁第三章章通

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  3 通讯本事 3.1数字通讯 3.2搬动通讯 3.3 短间隔无线 数据链途传输掌握规程 3.1.3数据传输 3.1.4数据换取本事 3.1.5 数据通讯网 3.1.1 数字通讯概述 正在计划机搜集中,数据通讯编制的使命是:把数据源计划机所出现的数据敏捷、牢靠、确切地传输到数据宿(目标)计划机或专用外设。从计划机搜集本事的构成一面来看,一个完好的数据通讯编制,凡是有以下几个一面构成:数据终端装备,通讯掌握器,通讯信道,信号变换器。 3.1.2 数据链途传输掌握规程 1)数据链途 数据链途是数据电途加上传输掌握规程,它由通讯线途、调制解调器、终端及通讯掌握器之间的接口组成。 2)数据链途掌握规程 数据通讯的两边为有用地换取数据新闻,必需创造少许规约,以掌握和监视新闻正在通讯线途上的传输和编制间新闻换取,这些条例称为通讯允诺。数据链途的通讯操作条例称为数据链途掌握规程。 3.1.3数据传输 数据传输以信号传输为根底,正在理念情景下,吸取信号的幅度和波形应与发送信号齐全雷同。然而,信号正在现实传输流程中会产生衰减、变形,使吸取信号与发送信号差异等,乃至使吸取端不行精确识别信号所率领的新闻。正在数据通讯编制中,数据正在传输流程中可能用数字信号和模仿信号两种方法外现,即数字传输和模仿传输。 3.1.4数据换取本事 看待计划机和终端之间的通讯,换取是一个紧要的题目。假若咱们念运用任何遥远的计划机,若没有换取机,只可采用点对点的通讯。为避免创造众条点对点的信道,就必需使计划机和某种花式的换取装备相连。换取又称转接,正在众节点通讯搜集中,为有用诈欺通讯装备和线途,凡是心愿动态地设定通讯两边间的线途。动态地接通或断开通讯线途,称为“换取”。这种换取通过某些换取中央将数据实行鸠合和转送,可能大大节减通讯线途。正在目今的数据通讯网中,有三种换取方法,那即是电途换取、报文换取和分组换取。一个通讯网的有用性、牢靠性和经济性直领受网中所采用的换取方法的影响。 3.1.5 数据通讯网 数据通讯达成了计划机与计划机之间,计划机与终端之间的转达。正在20 世纪 60 年代初,数据通讯是正在模仿搜集境况下实行,那时人们采用专线或用户电报 Telex 实行异步低速数据通讯。70 年代初,因为计划机搜集本事和散布惩罚本事的进取及用户需求量的添加,激动了数据通讯搜集与本事成长,采用分组换取本事组筑的数据通讯的运用渐趋普及,其基础本事是将转达新闻支解成若干长度(每个长度称为一个分组),通过存储转发花式的统计复用,降低了搜集结果及线途诈欺率,具有传输速度高、传输质料好、接续速率疾及牢靠性上等利益,成为当时计划机通讯广博采用的搜集本事。 3.2搬动通讯 3.2.1搬动通讯概述 3.2.2数字蜂窝搬动电线 CDMA 搬动通讯编制 3.2.1搬动通讯概述 1)搬动通讯的特色 电磁波撒播的途径比力丰富。 搬动通讯是正在强作梗境况下职业。 搬动通讯具有众普勒效应。当搬动台抵达必定速率时,基站台吸取到的载波频率将随运动速率 U 的差异,出现差异的频移,每每把这种气象称为众普勒效应。正在搬动台高速搬动时,众普勒效应会导致疾腐败,速率越高,腐败变换频率越高,腐败深度越深。 用户正在常常地搬动 ?2)搬动通讯的职业方法 搬动通讯与固定通讯雷同,服从通话的状况和频率的运用本领可分为三种职业方法: 单工 半双工 全双工。 3)搬动通讯中的众址方法 达成无线众址通讯的外面根底是信号支解本事,也即是正在发送端,使发射的信号参量(发射频率、信号展现的时分或空间、信号的码型或波形等)有所差别,而正在吸取端有信号识别才气,能从搀杂信号平分离遴选出相应的信号。正在搬动通讯编制中采用的众址方法首要三种:频分众址、时分众址和码分众址。 3.2.2数字蜂窝搬动电话编制 GSM搜集因为采用了数字无线传输和无尽小区之间的切换本领,于是,能获得比模仿蜂窝搬动电话编制更高的频率诈欺率,从而添加了任职的用户数目。因为GSM供应了一种大众模范,于是,用户或许正在全豹GSM任职区域运用他们的搬动电话。正在GSM编制笼盖的整个邦度之间和内部的漫逛都是全自愿的。其余,GSM模范还供应了少许新的用户交易性能,如高速数据通讯、传线 CDMA 搬动通讯编制 CDMA是“Code Divison MuItiple Access”缩写,译为“码分众址”,CDMA搬动通讯编制(以下简称为 CDMA 编制)是一种以扩频通讯为根底、载波调制和码分众址本事相联结的搬动通讯编制。 3.3 短间隔无线蓝牙本事(Bluetooth) 3.2.2 ZigBee无线蓝牙本事(Bluetooth) “蓝牙”是一种短间隔的无线相连本事模范的代称,蓝牙的本色实质即是要创造通用的无线电空中接口及其掌握软件的公然模范。正在近间隔通讯中,蓝牙(Bluetooth)无线接入本事使无线单位间的通讯变得特别容易,将计划机本事与通讯本事更周密地联结正在一道,人们可随时随地实行新闻的换取与传输。除此除外,蓝牙本事还可为数字搜集和外设供应通用接口,以组筑远离固定搜集的部分奇特相连装备群。蓝牙本事首要面向搜集中种种数据及语音装备(如 PC、拨号搜集、条记本电脑、打印机、数码相机、搬动电话和高品德耳机等),通过无线方法将它们连成一个微微网 ( Piconct ),众个微微网之间也可能互连变成散布式搜集(Scattemet),从而容易、神速地达成种种装备之间的通讯。它是达成语音和数据无线传输的怒放性外率,是一种低本钱、短间隔的无线相连本事。此中无线收发器是很小的一块芯片,大约有9mm×9mm,可容易地嵌入到便携式装备中,从而添加装备的通讯遴选性。 蓝牙本事的编制布局 蓝牙本事的通讯流程 3.2.2 ZigBee无线接入本事 跟着计划机本事和无线通讯本事的成长,数字家电及种种数字手持式终端仍然多量进入通俗家庭,而搜集通讯的敏捷普及又惹起了无线通讯的数字革命。装备联网正成为达成智能化搜集交易与运用的要害本事。联网装备无间增加,机械间(machine-to-achine,M2M)通讯才气的紧要性日益凸现。 2002年由英邦Invensys公司、日本三菱电气、美邦摩托罗拉公司揭晓构成zigBee本事定约,协同筹议zigBee本事。IEEE也于2003年订定T针对LR-WPAN(LowRateWireless personal Area Networks)的IEEE802.15.4-2003无线外率,界说了一种新的无线装备的物理层和MAC层,并努力于斥地一种可运用正在固定、便携或搬动装备上的,低本钱、低功耗的低速度无线相连本事。 ZigBee本事首要运用正在短间隔领域内以及数据传输速度不高的各式电子装备之间,于是特地适合于工业掌握、境况监测、智能家电和小型电子装备间的无线传输,楷模的传输数据类型有周期性数据,间歇性数据和反复、低反合时间数据。其主意性能是自愿化掌握,它采用DSSS扩频本事,运用的频段分为2.4GHz(环球)、868MHz(欧洲)及915MHz(美邦),并且均为免收费的频段,有用笼盖领域遵循差异速度为0-300m。 3.2.3 超宽带(UWB) 本章小结 数据通讯编制的使命是:把数据源计划机所出现的数据敏捷、牢靠、确切地传输到数据宿(目标)计划机或专用外设。 搬动通讯是搬动体之间的通讯,或搬动体与固定体之间的通讯。 蓝牙本事属于一种短间隔、低本钱的无线相连本事,是一种或许达成语音和数据无线传输的怒放性计划 ZigBee的编制布局由物理层、介质接入掌握子层、搜集层、运用层等构成。 超宽带本事UWB(Ultra Wideband)是一种无线载波通讯本事,诈欺纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,于是其所占的频谱领域很宽。 * 物联网本事概论 第三章 讲课老师:季顺宁 通讯本事 超宽带本事UWB(Ultra Wideband)是一种无线载波通讯本事,诈欺纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,于是其所占的频谱领域很宽。UWB可正在特地宽的带宽上传输信号,美邦FCC对UWB 的原则为:正在3.1~10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。它正在特地宽的频谱领域内采用低功率脉冲传送数据而不会对惯例窄带无线通讯编制酿成大的作梗,并可敷裕诈欺频谱资源。基于UWB本事而修建的高速度数据收发机有着广博的用处。 * 物联网本事概论

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