其實這兩種差不多,以下做分別介紹:
(一)、無線網路技術
1、所謂的無線網路,既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網路,也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術,與有線網路的用途十分類似,最大的不同在於傳輸媒介的不同,利用無線電技術取代網線,可以和有線網路互為備份。
2、採用無線傳輸媒體如無線電波、紅外線等的網路。與有線網路的用途十分類似,最大的不同在於傳輸媒介的不同,利用無線電技術取代網線。
3、無線網路技術涵蓋的范圍很廣,既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網路,也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術。通常用於無線網路的設備包括攜帶型計算機、台式計算機、手持計算機、個人數字助理(PDA)、行動電話、筆式計算機和尋呼機。無線技術用於多種實際用途。例如,手機用戶可以使用行動電話查看電子郵件。
4、使用攜帶型計算機的旅客可以通過安裝在機場、火車站和其他公共場所的基站連接到Internet。在家中,用戶可以連接桌面設備來同步數據和發送文件目前主流應用的無線網路分為GPRS手機無線網路上網和無線區域網兩種方式。
5、而GPRS手機上網方式,是一種藉助行動電話網路接入Internet的無線上網方式,因此只要所在城市開通了GPRS上網業務,在任何一個角落都可以通過筆記本電腦來上網。
6、無線網路並不是何等神秘之物,可以說是相對於目前普遍使用的有線網路而言的一種全新的網路組建方式。無線網路在一定程度上扔掉了有線網路必須依賴的網線。
(二)、移動通信技術
第一代
第一代 移動通信系統(1G)是在20世紀80年代初提出的,它完成於20世紀90年代初,如NMT和AMPS,NMT於1981年投入運營。第一代移動通信系統是基於模擬傳輸的,其特點是業務量小、質量差、安全性差、沒有加密和速度低。1G主要基於蜂窩結構組網,直接使用模擬語音調制技術,傳輸速率約2.4kbit/s。不同國家採用不同的工作系統。
第二代
第二代移動通信系統(2G)起源於90年代初期。歐洲電信標准協會在1996年提出了GSM Phase 2+,目的在於擴展和改進GSM Phase 1及Phase 2中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網路增強邏輯),S0(支持最佳路由)、立即計費,GSM 900/1800雙頻段工作等內容,也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術,使得話音質量得到了質的改進;半速率編解碼器可使GSM系統的容量提近一倍。在GSM Phase2+階段中,採用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術,引入智能天線技術、雙頻段等技術,有效地克服了隨著業務量劇增所引發的GSM系統容量不足的缺陷;自適應語音編碼(AMR)技術的應用,極大提高了系統通話質量;GPRs/EDGE技術的引入,使GSM與計算機通信/Internet有機相結合,數據傳送速率可達115/384kbit/s,從而使GSM功能得到不斷增強,初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2G技術在發展中不斷得到完善,但隨著用戶規模和網路規模的不斷擴大,頻率資源己接近枯竭,語音質量不能達到用戶滿意的標准,數據通信速率太低,無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。
第三代
3G技術
第三代移動通信系統(3G),也稱IMT 2000,是正在全力開發的系統,其最基本的特徵是智能信號處理技術,智能信號處理單元將成為基本功能模塊,支持話音和多媒體數據通信,它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬頻信息業務,例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps,在用戶高速移動是最大支持144Kbps,說占頻帶寬度5MHz左右。但是,第三代移動通信系統的通信標准共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同組成一個IMT 2000家庭,成員間存在相互兼容的問題,因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信;再者,3G的頻譜利用率還比較低,不能充分地利用寶貴的頻譜資源;第三,3G支持的速率還不夠高,如單載波只支持最大2~fDps的業務,等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要,因此尋求一種既能解決現有問題,又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動通信:next generation mobile communication)是必要的。
高速鐵路移動通信和3G技術
一般來說,在高速移動的物體上,當速度超過時速150千米時,2G/3G的快速功率控制效果不佳,此時就要看哪種通信制式的抗衰落手段多,且衰落儲備量大。TD-SCDMA對高速移動情況不太適應,主要是因為技術性能先進的只能天線沒有在高鐵上全面普及和覆蓋,且系統的增益又不高,再加上使用終端的功率不大,使得在高鐵上,對於覆蓋邊緣由於衰落儲備不足而掉話;到目前為止,GSM制式在高鐵系統中還沒有啟用功控裝置,不過GSM制式只提供語音通話,信道編碼糾錯技術在這種情況下的作用顯著,在通信基站功率達到40W,終端功率達到2W,且基站距離較短的情況下,衰落儲備量發揮作用,高鐵的應用效果還可以。GSM系統中的EDGE制式在高鐵中的效果不好,主要是由於EDGE在高速數據時的編碼效率為1,沒有編碼冗餘度,對應的信道編碼增益相對較低,此外,高階的數據8PSK調制,會使得解調EDGE數據的信噪比較高,導致EDGE邊緣的覆蓋電壓需要更高,其衰落儲備要更大;但在實際的高鐵系統中,兩個基站覆蓋區之間的衰落儲備一般都不足,使得傳輸的數據率會迅速下降。所以,就要尋求新的技術體系來解決高鐵中的移動通信問題。 3G通信技術在我國的發展是日新月異。2009年1月7日,我國同時發放了三張3G牌照,即:TD-SCDMA、WCDMA、CDMA200,標志著我國正式進入了3G時代。3G網路運行的兩年多時間里,在拉動我國GDP增長的同時,還為國內創造了大量的就業機會。從技術角度來分析,3G移動通信網路相對於2G網路的優勢在於更大的系統容量和更好的通信質量,且能夠實現全球范圍的無縫漫遊,為通信用戶提供包括語音、數據和多媒體等多種形式的通信服務。 在國際移動通信領域,國際電聯對3G網路有其最低的要求和標准,即:在高速移動的地面物體上,3G網路所能提供的數據業務為64~144kb/s,要能夠適應500km/h的移動環境。針對該標准,我國現行的3種3G網路中,WCDMA和CDMA2000主要採用「軟切換」技術,能夠實現移動終端在時速500km時的正常通信,即能夠實現在與另一個新基站通信時,首先不中斷跟原基站的聯系,而是在跟新的基站連接好後,再中斷跟原基站的連接,這也是3G網路優於2G網路的一個突出特點;WCDMA技術已經解決了高速運動物體的無縫覆蓋問題;此外,TD-SCDMA也對高鐵通信的覆蓋方案進行了研究。 因此,3G移動通信網路在技術層面上已經具有為高鐵提供通信保障的基本條件,為我國高鐵發展過程中移動通信問題的完滿解決奠定了堅實基礎。
第四代
4G是第四代移動通信及其技術的簡稱,是集3G與WLAN於一體並能夠傳輸高質量視頻圖像以及圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下的技術產品。 4G系統能夠以100Mbps的速度下載,比撥號上網快2000倍,上傳的速度也能達到20Mbps,並能夠滿足幾乎所有用戶對於無線服務的要求。而在用戶最為關注的價格方面,4G與固定寬頻網路在價格方面不相上下,而且計費方式更加靈活機動,用戶完全可以根據自身的需求確定所需的服務。此外,4G可以在DSL和有線電視數據機沒有覆蓋的地方部署,然後再擴展到整個地區。 很明顯,4G有著不可比擬的優越性。
4G移動系統網路結構可分為三層:物理網路層、中間環境層、應用網路層。物理網路層提供接入和路由選擇功能,它們由無線和核心網的結合格式完成。中間環境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網路層與中間環境層及其應用環境之間的介面是開放的,它使發展和提供新的應用及服務變得更為容易,提供無縫高數據率的無線服務,並運行於多個頻帶。這一服務能自適應多個無線標准及多模終端能力,跨越多個運營者和服務,提供大范圍服務。第四代移動通信系統的關鍵技術包括信道傳輸;抗干擾性強的高速接入技術、調制和信息傳輸技術;高性能、小型化和低成本的自適應陣列智能天線;大容量、低成本的無線介面和光介面;系統管理資源;軟體無線電、網路結構協議等。第四代移動通信系統主要是以正交頻分復用(OFDM)為技術核心。OFDM技術的特點是網路結構高度可擴展,具有良好的抗雜訊性能和抗多信道干擾能力,可以提供無線數據技術質量更高(速率高、時延小)的服務和更好的性能價格比,能為4G無線網提供更好的方案。例如無線區域環路(WLL)、數字音訊廣播(DAB)等,預計都採用OFDM技術。4G移動通信對加速增長的廣帶無線連接的要求提供技術上的回應,對跨越公眾的和專用的、室內和室外的多種無線系統和網路保證提供無縫的服務。通過對最適合的可用網路提供用戶所需求的最佳服務,能應付基於網際網路通信所期望的增長,增添新的頻段,使頻譜資源大擴展,提供不同類型的通信介面,運用路由技術為主的網路架構,以傅利葉變換來發展硬體架構實現第四代網路架構。移動通信會向數據化,高速化、寬頻化、頻段更高化方向發展,移動數據、移動IP預計會成為未來移動網的主流業務。
『貳』 以下哪個不是無線個域網路的通信協議.a,藍牙 b,nfc c,wifi d,zigbee
WiFi屬於無線區域網WLAN,是一個連接到無線區域網的一個通信網路技術,所以WiFi為WLAN的子集。遵循IEEE802.11.*標准。
無線個域網WPAN通信協議:藍牙、UWB、Zigbee、RFID、Z-Wave、NFC以及Wibree,遵循IEEE802.15.*標准。
所以得出WiFi不是無線個域網路的通信協議
『叄』 無線網路技術論文三篇
以下就是我為大家帶來的無線 網路技術 論文三篇。
無線網路 技術論文一
試想一下,在有線網路時代,用戶的活動范圍受限於網線,無論到哪裡必須要拖著長長的纜線,為尋找寬頻介面而苦惱。為此,無線網路應運而生。和有線網路相比,雖然無線網路的帶寬較小;相對目前的有限網路有較多的等待延遲;穩定性較差;無線接入設備的CPU、內存以及顯示屏幕等資源有限等 缺陷。但無線網路可適應復雜的搭建環境,搭建簡單,經濟性價比強,並且最大的優點是可以讓人們擺脫網線的束縛,更便捷,更加自由的溝通。故自開發之初,就迅速搶占著市場。目前無線網路從覆蓋范圍上可以大致分成以下三大類:(1)系統內部互聯/無限個域網(2)無線區域網(3)無限城域網/廣域網。故本文就此介紹各類無線網路的的應用現狀。
一、無限個域網(WPAN)
無線個域網主要採用IEEE802.15標准。無限個域網可以看成是無線區域網的一個特例。其覆蓋半徑只有幾米。其主要應用范圍包括:語音通信網關、數據通信網關、信息電器互聯與信息自動交換等。WPAN通常採用微微蜂窩或毫微微蜂窩結構。WPAN是當前發展最迅速的領域之一,相應的新技術也層出不窮,主要包括藍牙技術、IrDA、Home RF、超寬頻技術和ZigBee技術等,具體介紹如下:
(一)藍牙技術 是一種支持點對點,點對多點語音和數據業務的短距離無線通信技術。其基本網路結構是微微網。其優點在於低功耗、具有很強的可移植性,集成電路簡單,易於推廣等。藍牙技術工作在全球通用的2.45GHz ISM頻段,消除了國界的限制,可在短距離中互相連接,實現即插即用,在無線電環境非常嘈雜的環境下,其優勢更加明顯。目前在為3個使用短距離無線連接的通用應用領域提供支持,分別是數據和語音接入點、電纜替代和自組網路。
(二)IrDA技術 是目前幾種技術中市場份額最大的,它採用紅外線作為通信媒介,支持各種速率的點對點的語音和數據業務,主要應用在嵌入式系統和設備中。
(三) Home RF 用於在家庭區域內,在PC和用戶電子設備之間實現無線數字通信的開放式工業標准。
(四)超寬頻技術 是一種新技術,其概念類似於雷達,它的高性能和低功耗的優點將使它成為未來市場的強有力的競爭者之一。
(五)ZigBee技術 是一種新興的短距離、低速率無線網路技術。它是一種介於無限標記技術和藍牙之間的技術提案,主要用於近距離無線連接。
二、無線區域網(WLAN)
無線區域網主要採用IEEE802.11標准。通過利用空中的電磁波代替傳統的纜線進行信息傳輸,可以作為有線網路的延伸、補充或代替。相比較而言,無線區域網具有以下優點,
(一)移動性:通信范圍不在受環境條件的限制,可以為用戶提供實時的無處不在的網路接入 功能,使用戶可以很方便地獲取信息。
(二)靈活性:無線區域網的組網方式靈活多樣,可方便的增減、移動、修改設備。
(三)經濟型:無線區域網可用於物理布線困難或不適合進行物理布線的地方,可將網路快速投入使用節省人緣費用。
它是目前發展最熱的無線網路類型,具體應用非常廣泛,應用方式也很多,但目前還只能用於不移動或慢速移動的用戶或業務,可能會在不久的將來開發出適合高速移動的無線區域網。按應用類型分為兩大類,一類是有固定基礎設施的,一類是無固定基礎設施。無固定基礎設施無線區域網又叫自組網路(Ad Hoc),其中最突出的是移動Ad Hoc網路,它在軍用和民用領域有很好的應用前景,它可在任意通信環境下迅速展開使用、能夠對網路拓撲變化做出及時響應。是目前和未來發展前景看好的一種組網技術。
三、無限廣域網(WWAN)
無線廣域網主要採用IEEE802.20標准。它更強調快速移動性,其連接能力可覆蓋相當廣泛的地理區域。但其信息速率通常不是很高,只有115kb/s。當前無線廣域網多是行動電話及數據服務所使用的數字移動通信網路,常用的有GSM移動通信系統和衛星通信系統,而3G、4G技術也都屬於無限廣域網技術。該技術是使得 筆記本 計算機或者其他的設備裝置在蜂窩網路覆蓋范圍內可以在任何地方連接到互聯網。
四、結束語
基於Wi-Fi技術的無線網路不但在帶寬、覆蓋范圍等技術上均取得了極大提升,同時在應用上,基於Wi-Fi無線應用也已從當初「隨時、隨地、隨心所欲的接入」服務轉變成車載無線、無線語音、無線視頻、無線校園、無線醫療、無線城市、無線定位等諸多豐富的無線應用。以後,無線網路在學術界、製造業、倉庫業、醫療界等扮演著至關重要的角色。但對於無線網路來說,在應優先解決以下問題:(1)加強移動設備管理(MDM)和安全系統;(2)部署大規模語音和視頻無線區域網;(3)無線區域網控制器安裝在企業內部還是外部? 這些問題是最迫切需要解決的,也是決定未來無線網路所扮演的角色。
無線網路技術論文二
說到無線網路的歷史起源,可以追朔到五十年前的第二次世界大戰期間,當時美國陸軍採用無線電信號做資料的傳輸。他們研發出了一套無線電傳輸科技,並且採用相當高強度的加密技術,得到美軍和盟軍的廣泛使用。這項技術讓許多學者得到了一些靈感,在1971年時,夏威夷大學的研究員創造了第一個基於封包式技術的無線電通訊網路。這被稱作ALOHNET的網路,可以算是相當早期的無線區域網絡(WLAN)。它包括了7台計算機,它們採用雙向星型拓撲橫跨四座夏威夷的島嶼,中心計算機放置在瓦胡島上。從這時開始,無線網路可說是正式誕生了。
從最早的紅外線技術到被給予厚望的藍牙,乃至今日最熱門的IEEE 802.11(WiFi),無線網路技術一步步走向成熟。然而,要論業界影響力,恐怕誰也比不上WiFi。
Wi-Fi (wireless fidelity(無線保真) 的縮寫)為IEEE定義的一個無線網路通信的工業標准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一個版本發表於1997年,其中定義了介質訪問接入控制層(MAC層)和物理層。物理層定義了工作在2.4GHz的ISM頻段上的兩種無線調頻方式和一種紅外傳輸的方式,總數據傳輸速率設計為2Mbits。兩個設備之間的通信可以自由直接(ad hoc)的方式進行,也可以在基站(Base Station, BS)或者訪問點(Access Point,AP)的協調下進行。
下面介紹一下Wi-Fi聯接點網路成員和結構:
站點(Station) ,網路最基本的組成部分。
基本服務單元(Basic Service Set, BSS) 。網路最基本的服務單元。最簡單的服務單元可以只由兩個站點組成。站點可以動態的聯結(associate)到基本服務單元中。
分配系統(Distribution System, DS) 。分配系統用於連接不同的基本服務單元。分配系統使用的媒介(Medium) 邏輯上和基本服務單元使用的媒介是截然分開的,盡管它們物理上可能會是同一個媒介,例如同一個無線頻段。
接入點(Acess Point, AP) 。接入點即有普通站點的身份,又有接入到分配系統的功能。
擴展服務單元(Extended Service Set, ESS) 。由分配系統和基本服務單元組合而成。這種組合是邏輯上,並非物理上的--不同的基本服務單元物有可能在地理位置相去甚遠。分配系統也可以使用各種各樣的技術。
關口(Portal) ,也是一個邏輯成分。用於將無線區域網和有線區域網或 其它 網路聯系起來。
這兒有3種媒介,站點使用的無線的媒介,分配系統使用的媒介,以及和無線區域網集成一起的其它區域網使用的媒介。物理上它們可能互相重迭。IEEE802.11隻負責在站點使用的無線的媒介上的定址(Addressing)。分配系統和其它區域網的定址不屬無線區域網的范圍。
IEEE802.11沒有具體定義分配系統,只是定義了分配系統應該提供的服務(Service) 。整個無線區域網定義了9種服務,5種服務屬於分配系統的任務,分別為,聯接(Association), 結束聯接(Diassociation), 分配(Distribution), 集成(Integration), 再聯接(Reassociation) 。4種服務屬於站點的任務,分別為,鑒權(Authentication), 結束鑒權(Deauthentication), 隱私(Privacy), MAC數據傳輸(MSDU delivery) 。
簡單而言,WIFI是由AP(Access Point)和無線網卡組成的網路。AP一般稱為網路橋接器或接入點,它是當作傳統的有線區域網絡與無線區域網絡之間的橋梁,也是無線區域網絡與無線區域網絡之間的橋梁,因此任何一台裝有無線網卡的PC均可透過AP去分享有線區域網絡甚至廣域網路的資源,其工作原理相當於一個內置無線發射器的hub或者是路由,而無線網卡則是負責接受由AP所發射信號的CLIENT端設備。
雖然WIFI無線技術在前進的路上遇到了很多困難,但是隨著產品技術的進步和技術標準的統一,WIFI一定會帶給人們更大的便利和更光明的前景,無線網路技術也會向著更主流的方向發展。
無線網路技術論文三
一、引言
在人們即將邁入21世紀的時候,網路不知不覺成為每個人生活當中不可或缺的一部分,每天用它來查詢所需的資料、瀏覽各方面的新聞、甚至查詢當天出行的路線等等。 然而人們想要完成所有這些事情,基本上都是通過有線網路。對於慢慢發展起來的無線網路,大多數人都對它很陌生,而且目前在國內,如果你要使用它的話,費用還挺貴,因此,一些客觀的原因導致大部分人遠離它,甚至都從不過問它。
其實,無線網路是網路時代的一種進步、一種改革。它可以讓生活變得更便捷,並且也推動著整個社會的進步;所以,為了讓那些不懂它或者不想接近它的人,更多地知道、了解它,讓它們去接觸、甚至慢慢使用上它,下面就從五個方面簡單地介紹一下無線網路。
二、無線網路的誕生
從1969年網際網路誕生於美國開始至今,網路的歷史並不算長;下面可以通過一個小小的 故事 來說明,故事開始於當年的8月30日,由BBN公司製造的第一台「介面信息處理機」簡稱IMP1,在預定日期的前兩天抵達了加利福尼亞大學。克蘭羅克是當時進行這次實驗的教授,還有他的40多名工程技術人員和研究生。然而就在10月初的時候,第二台IMP2運到了阿帕網試驗的第二節點,即斯坦福研究院(簡稱:SRI)。
經過數百人一年多時間的緊張研究,阿帕網遠程聯網試驗即將正式實施。那台由IMP1聯接的大型主機叫做Sigma-7,已運至加利福尼亞大學,與它通訊的那台SRI大型主機叫作SDS 940的機器,也在同一時間到達,經過一到兩個月的准備工作,於10月29日晚上,在全球首次實現兩台機器之間的通信實驗,克蘭羅克教授立即命令他的研究助理、加利褔尼亞大學學生名叫查理·克萊恩(英文名:C. Kline),坐在一台名叫IMP1的終端前面,吩咐他要戴上耳機和麥克風,通過長途電話隨時與另外一名負責SRI終端操作的技術員保持密切聯系。
實驗就這樣開始了,據當時克萊恩的回憶,是他的教授讓他首先傳輸5個字母,分別為:L、O、G、I、N。用它們來確認分組交換技術的傳輸效果。並且教授指導它,只需要鍵入其中的L、O、G三個字母,使IMP1機器傳送出去,再由SRI機器自動產生「IN」,最後合成為前面要實現的五個字母組合,即:LOGIN。經過教授指導及克萊恩與SRI終端操作員的配合,就在22點30分的時候,帶著激動的心情,C.Kline就開始在鍵盤上敲入第一個字母「L",然後對著麥克風喊:「請問您收到『L』了嗎?」 另外一頭的回答是:「是的,我收到了『L』。」
他繼續做著同樣的工作……
「你收到O嗎?
「是的,我收到了『O』了,
就這樣一步接著一步地繼續下去,突然出現了一個出乎意料的結果,IMP1儀表顯示傳輸系統崩潰,通訊無法繼續進行下去。克蘭羅克教授與他的四十名學生在世界上的第一次互聯網路的通訊試驗宣告結束,當時僅僅傳送成功兩個字母L、與O、,也就這次字母傳送實驗真真切切地標志著網路的真正誕生;歷史上把這一次事件的發生作為了互聯網誕生的見證。
無線網路的誕生呢?那要追溯到第二次世界大戰,那時的美國在科技方面領先於其他國家,不管是在通信還是網路方面,因此美國的陸軍就採用了無線電信號,利用一套無線電傳輸技術,此技術具有高強度的加密保護功能,開始了他們在戰場上的技術突破。從這一刻起,無線網路也算是正式誕生了。
三、無線網路的概念與安全
(一)概念
所謂無線網路,顧名思義,就是一種不需要通過線纜這種介質來做傳輸而已,另外用戶可以建立遠距離無線連接的一種全球語音和數據的網路,它與有線網路的用途十分類似,最大的不同除了傳輸介質:無線電技術取代網線之外,在分類上和有線網路也稍有區別,分無線個人網、無線區域網、無線城域網。
在一個無線區域網內,常見的設備有:無線網卡、無線網橋、無線天線、和無線路由器等等無線設備。一旦建立起一個區域網之後,無線網路就會存在著一定的輻射危險,甚至可以說比有線網路在時間以及范圍上顯得更加強烈,所以,為了盡少量地受到輻射,應該把常用的無線路由、無線AP擺放在離我們人體和離卧室遠一些的地方,還要注意避免把一些無線產品過分靠近音響、電視等電子產品,防止它們之間互相的干擾產生的其它輻射。總之,只要我們與它保持較遠的距離,避免長時間呆在無線網路環境中所產生的累積效應,養成一種良好的習慣,那麼無線網路的輔射就對人類構不成多大的威協。
(二)安全
在使用無線網路的時候,安全性固然重要,在安全防範方面,與有線網路存在非常大的區別,無線網路的安全主要可以從以下六個方面進行把握:
1.採用強力的密碼。談到密碼,是一個讓人非常敏感的東西,足夠強大的密碼可以讓暴力解除成為不可能實現的情況。相反,如果密碼強度不夠,幾乎可以肯定會讓你的系統受到損害。所以,不但要設密碼,而且還要足夠強力才行。
2.嚴禁廣播服務集合標識符(簡稱:SSID)。SSID其實就是給無線網路的一種重命名,假如不能對它進行保護的話,帶來的安全隱患是非常嚴重的。同時在對無線路由器配置的時候,須禁止服務集合標識符的廣播,盡管不能帶來真正的安全,但至少可以減輕威脅程度,因為很多初級的惡意攻擊者都是採用掃描的方式尋找一些有漏洞的系統作為它們的突破口。一旦隱藏了服務集合標識符這項功能,也就大大降低了破壞程度。
3.採用有效的無線加密方式。相反,另一種動態有線保密方式其實並不算很有效。使用象aircrack等類似的免費工具,就可以在短短的幾分鍾里找出動態有線等效保密模式加密過的無線網路的漏洞;無線網路保護訪問是目前通用的加密標准,當然,你也可以選擇使用一些更強大有效的方式。畢竟,加密和解密的斗爭是無時無刻不在進行的。
4.採用不同類型的加密。不要僅僅依靠以上談到的無線加密手段來保證無線網路的整體安全。不同類型的加密可以在系統層面上提高安全的可靠性。例如:OpenSSH就是一個不錯的加密選擇,它可以在同一網路內的系統提供安全通訊,即使需要經過網際網路也沒有問題。與採用了SSL加密技術的電子商務網站是有著異曲同工之妙的。實際上,為了達到更安全的效果,建議不要總更換加密方式。
5.控制介質訪問控制地址層。即我們所說的MAC地址,單獨對其限制是不會提供真正的保護。但是,像隱藏無線網路的服務集合標識符、限制介質訪問控制(MAC)地址對網路的訪問,是可以確保網路不會被初級的惡意攻擊者騷擾的。另外此種 方法 對於整個系統來說,無論是新手的惡意攻擊還是專家的強烈破壞,都能起到全面的防護,保證整個系統的安全。
6.監控網路入侵者的活動。眾所周知,人類無時無刻不在使用著網路。所以入侵者也隨時會攻擊到你的網路中來,那麼你就需要對攻擊的發展趨勢以及了解它們是如何連接到你的網路上來的進行一定的跟蹤,為了提供更好的安全保護依據,你還需要對日誌里掃描到的相關信息進行分析,找出其中更有利的部分,以備在以後出現異常情況的時候給予及時的通知。總之,在隨著社會的進步、科技的不斷更新,未來,我們更需要對以上十點進行理解性地記憶與靈活性地變通使用。
四、無線網路的技術與應用
目前,在國內無線網路的技術並不算很盛行,與有線網路相比,它還不是很成熟,可是,發展至今,在無線的世界內,新技術層出不窮、新名詞是應接不暇。例如:從無線區域網、無線個域網、無線體域網、無線城域網到無線廣域網;從移動AdHoc網路到無線感測器網路、無線 Mesh網路;從Wi-Fi到WiMedia、WiMAX;從IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16到IEEE802.20;從固定寬頻無線接入到移動寬頻無線接入;從藍牙到紅外、HomeRF,從UWB到ZigBee;從GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G等等。
在應用方面,其中兩種主要的方式分為:GPRS手機無線網路和無線區域網。從某種意義上來說,GPRS手機無線網可稱作是目前社會上一種真正意義的網路,它主要是通過行動電話網路來接入Internet的,所以只要你所在的區域開通了GPRS業務,那麼不管在任何一個角落都可以實現上網;後者呢,主要是與有線網路作比較,突出它的便捷性,因為它是利用射頻技術(即:Radio Frequency簡稱:RF)來實現的一種數據傳輸系統, RF取代了舊式的那種通過雙絞銅線來實現上網的煩索性;另外,除了以上談到兩種主流方式,在當今快速發展的科技形勢下,我國通信方面出現了移動的TD-SCDMA和電信的CDMA2000以及聯通的WCDMA三種無線網路通信方式,所以,未來只要有3G網路信號存在的地方,便可以實現上網。
五、就業前景
一種新型的產業必定會為社會帶來不小的影響,並且推動整個社會走上更穩健的步伐 。例如:在就業方面,它產生了一批新型的就業崗位,比如:3G網路工程師、無線網路優化崗位等等,通信方面,出現堪察、無線網路測試等等,因此而減輕了整個社會在就業上不少的壓力,再者,在另外一種無線區域網標准下生產出的產品技術應用逐漸成為無線網路市場主流的情況下,基於Wi-Fi技術的無線網不但在帶寬以及覆蓋范圍等技術上取得了極大突破,而且在應用上,如今的無線網路也不再只是單純地滿足用戶隨時隨地接入網路,甚至已經能更多地參於到行業信息化的服務中來,可想而知,將來出現無線醫遼、無線校園、無線城市等其他行業應用成為無線網路市場的主流也不是夢想。
六、結束語
隨著科技的不斷演進與無線行業的飛速發展,無線網路將成為推動整個網路市場前進的新生力量,並且在不可預見的未來,紛繁多樣、永遠在線的智能終端技術將會把娛樂、辦公、消費、醫遼、 文化 教育 、生活服務等多種行業區域的全部功能融會貫通,一起服務於我們的工作和生活,使之變得更輕松、更智能。使智能技術與無線網路更好地密切結合,讓越來越多的創新應用和新的生活方式進入到未來的社會當中。最後,讓我們迎接一個「網聚萬物」、「網隨人動」的無線時代。
『肆』 無線網路技術及特點
無線網路技術及特點
無線網路因其靈活性強、可擴展、可移動等優勢,被廣泛應用於社會生活的諸多領域,可以說現階段人們的日常生活已經無法離開無線網路系統。下面我為大家搜索整理了關於無線網路技術及特點,歡迎參考閱讀,希望對您有所幫助!
一、無線網路的分類
1.無線個域網
無線個人區域網(或無線個域網)。就是在個人工作地方把屬於個人使用的電子設備用無線技術連接起來,整個網路的范圍大約為10米。
2.無線區域網
無線區域網絡是利用無線通信技術在一定的局部范圍內建立的網路,是計算機網路與無線通信技術相結合的產物,它以無線多址信道作為傳輸媒介,提供傳統有線區域網的功能,能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬頻網路接入。
3.無線城域網
無線城域網路是指用戶在一定的城區多個場所之間建立無線連接,不必花費很高的費用鋪設光纜、電纜和對外租用線路。此外,在有線網路寬頻的租賃線路不能完好使用時,WMAN可以充當備用網路使用。WMAN 的使用是通過無線電波、紅外線光波傳送數據。盡管目前我們正在使用的各種不同技術,如多路多點分布式服務 (MMDS) 和本地多點分布式服務 (LMDS),但負責制定網路寬頻無線訪問標準的 IEEE 802.16 技術人員仍在開發規范以便實現這些技術的標准化。
4.無線廣域網路
無線廣域網路是指用戶通過遠程公用網路或者專用用戶網路建立的無線網路技術。其主要是通過使用由無線服務供應商負責維護的若干天線基站或者衛星系統,可以覆蓋廣大的地理區域。目前的無線網路技術被稱為第二代系統(我們俗稱為2G)。第二代系統(2G)包括移動通信全球系統(GSM)、蜂窩式數字分組數據(CDPD) 和碼分多址 (CDMA)。目前正努力從 第二代(2G )網路向第三代 (3G) 技術過渡。
二、無線網路的特點分析
1.更具靈活性
無線網路可以更方便地照顧到有線網路不能顧及的地方,而且架設很方便。對經常需要變動網路布線結構和用戶需要更大范圍移動計算機的地方,使用無線區域網可以克服線纜限制引起的不便性,對於時間緊、需要迅速建立通訊而使用有線網架設不便、成本高或耗時長的情況也可使用無線區域網。
2.速度只有百兆,但使用更方便
千兆有線網雖然在骨幹網路中早已跨入應用主流,但在實際家庭或小型辦公應用中,百兆有線網路仍是絕對主流。所以從實際應用來看,目前的無線網路已能提供接近與有線網路的速度。雖然這種速度的保障對距離的要求更為苛刻,但便利性和性能間的矛盾對目前的整個網路技術來說,都是需要突破的。
3.安全性已能保障普通應用
現在的無線產品已能提供多重安全防護。支持64/128/152位WEP數據加密,同時支持WPA、IEEE 802.1X、TKIP、AES等加密與安全機制。支持SSID廣播控制,支持基於MAC地址的訪問控制,再配合強大的防火牆特性,可有效防止入侵,為無線通信提供強大的安全保護。
4.價格雖高於有線,但已可接受
對於普通的家庭用戶和小型辦公用戶來說,無線的主要比較對象就是百兆有線家庭網路。同樣以組建一個4台電腦的小型家庭無線網路為例,其投入可分為兩類。組建Ad-Hoc對等網路,不需要投入無線AP,只需要購買無線網卡。以已有筆記本電腦集成有兩塊無線網卡為例,還需要為其它電腦購買兩塊網卡。雖然一些11M的產品60-80元就能拿下,但54M產品仍需要100元以上。
如果組建Infrastructure中心式無線網路,那麼無線AP就是必需。由於市場中單純性SOHO級無線AP已被淘汰,所於集無線AP和寬頻路由器與一身的無線路由器成為必選。
三、無線網路主流技術及特點分析
1.無線寬頻
Wi-Fi俗稱為無線寬頻,就是IEEE 802.11b的別稱,它是一種短程的無線傳輸技術,能夠在幾百米的地理范圍內支持互聯網接入的一種無線電信號。隨著網路技術的發展,以及IEEE 802.11a 和IEEE 802.11g等標準的出現, IEEE 802.11 這個標准已被統稱作無線寬頻(即Wi-Fi)。從實際應用上來說,要使用無線寬頻(Wi-Fi),用戶先要有 與Wi-Fi 相互兼容的用戶端裝置。
1.前言
通信網路隨著INTERNET的飛速發展,從傳統的布線網路發展到了無線網路,作為無線網路之一的無線區域網WLAN(WirelessLocalArea Network),滿足了人們實現移動辦公的夢想,為我們創造了一個豐富多彩的自由天空。
2.WLAN的概念
WLAN是利用無線通信技術在一定的局部范圍內建立的網路,是計算機網路與無線通信技術相結合的產物,它以無線多址信道作為傳輸媒介,提供傳統有線區域網LAN(LocalAreaNetwork)的功能,能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬頻網路接入。
3.WLAN的特點
WLAN開始是作為有線區域網絡地延伸而存在的,各團體、企事業單位廣泛地採用了WLAN技術來構建其辦公網路。但隨著應用的進一步發展,WLAN正逐漸從傳統意義上的區域網技術發展成為「公共無線區域網」,成為國際互聯網INTERNET寬頻接入手段。WLAN具有易安裝、易擴展、易管理、易維護、高移動性、保密性強、抗干擾等特點。
4.WLAN的標准
由於WLAN是基於計算機網路與無線通信技術,在計算機網路結構中,邏輯鏈路控制(LLC)層及其之上的應用層對不同的物理層的要求可以是相同的,也可以是不同的,因此,WLAN標准主要是針對物理層和媒質訪問控制層(MAC),涉及到所使用的無線頻率范圍、空中介面通信協議等技術規范與技術標准。
4.1IEEE802.11X
(1)IEEE802.11
1990年IEEE802標准化委員會成立IEEE802.11WLAN標准工作組。IEEE802.11(別名:Wi-Fi(WirelessFidelity) 無線保真)是在1997年6月由大量的區域網以及計算機專家審定通過的標准,該標準定義物理層和媒體訪問控制(MAC)規范。物理層定義了數據傳輸的信號特徵和調制,定義了兩個RF傳輸方法和一個紅外線傳輸方法,RF傳輸標準是跳頻擴頻和直接序列擴頻,工作在2.4000~2.4835GHz頻段。
IEEE802.11是IEEE最初制定的一個無線區域網標准,主要用於解決辦公室區域網和校園網中用戶與用戶終端的無線接入,業務主要限於數據訪問,速率最高只能達到2Mbps。由於它在速率和傳輸距離上都不能滿足人們的需要,所以IEEE802.11標准被IEEE802.11b所取代了。
(2)IEEE802.11b
1999年9月IEEE802.11b被正式批准,該標准規定WLAN工作頻段在2.4-2.4835GHz,數據傳輸速率達到11Mbps,傳輸距離控制在50-150英尺。該標準是對IEEE 802.11的一個補充,採用補償編碼鍵控調制方式,採用點對點模式和基本模式兩運作模式,在數據傳輸速率方面可以根據實際情況在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps的不同速率間自動切換,它改變 了WLAN設計狀況,擴大了WLAN的應用領域。
IEEE802.11b已成為當前主流的WLAN標准,被多數廠商所採用,所推出的產品廣泛應用於辦公室、家庭、賓館、車站、機場等眾多場合,但是由於許多WLAN的新標準的出現,IEEE802.11a和IEEE802.11g更是倍受業界關注。
(3)IEEE802.11a
1999年,IEEE802.11a標准制定完成,該標准規定WLAN工作頻段在5.15-8.825GHz,數據傳輸速率達到54Mbps/72Mbps(Turbo),傳輸距離控制在10-100米。該標准也是IEEE 802.11的一個補充,擴充了標準的物理層,採用正交頻分復用(OFDM)的獨特擴頻技術,採用QFSK調制方式,可提供25Mbps的無線ATM介面和10Mbps的乙太網無線幀結構介面,支持多種業務如話音、數據和圖像等,一個扇區可以接入多個用戶,每個用戶可帶多個用戶終端。
IEEE802.11a標準是IEEE802.11b的後續標准,其設計初衷是取代802.11b標准,然而,工作於2.4GHz頻帶是不需要執照的,該頻段屬於工業、教育、醫療等專用頻段,是公開的,工作於5.15-8.825GHz頻帶需要執照的。一些公司仍沒有表示對802.11a標準的`支持,一些公司更加看好最新混合標准――802.11g。
(4)IEEE802.11g
目前,IEEE推出最新版本IEEE802.11g認證標准,該標准提出擁有IEEE802.11a的傳輸速率,安全性較IEEE802.11b好,採用2種調制方式,含802.11a中採用的OFDM與IEEE802.11b中採用的CCK,做到與802.11a和802.11b兼容。
雖然802.11a較適用於企業,但WLAN運營商為了兼顧現有802.11b設備投資,選用802.11g的可能性極大。
(5)IEEE802.11i
IEEE802.11i標準是結合IEEE802.1x中的用戶埠身份驗證和設備驗證,對WLANMAC層進行修改與整合,定義了嚴格的加密格式和鑒權機制,以改善WLAN的安全性。IEEE802.11i新修訂標准主要包括兩項內容:「Wi-Fi保護訪問」(Wi-Fi Protected Access:WPA)技術和「強健安全網路」(RSN)。Wi-Fi聯盟計劃採用 802.11i標准作為WPA的第二個版本,並於2004年初開始實行。
IEEE802.11i標准在WLAN網路建設中的是相當重要的,數據的安全性是WLAN設備製造商和WLAN網路運營商應該首先考慮的頭等工作。
(6)IEEE802.11e/f/h
IEEE802.11e標准對WLANMAC層協議提出改進,以支持多媒體傳輸,以支持所有WLAN無線廣播介面的服務質量保證QOS機制。
IEEE802.11f,定義訪問節點之間的通訊,支持IEEE802.11的接入點互操作協議(IAPP)。
IEEE802.11h用於802.11a的頻譜管理技術。
4.2HIPERLAN
歐洲電信標准化協會(ETSI)的寬頻無線電接入網路(BRAN)小組著手制定Hiper(HighPerformanceRadio)接入泛歐標准,已推出HiperLAN1和HiperLAN2。HIPERLAN1推出時,數據速率較低,沒有被人們重視,在2000年,HIPERLAN2標准制定完成,HIPERLAN2標準的最高數據速率能達到54Mbit/s,HIPERLAN2標准詳細定義了WLAN的檢測功能和轉換信令,用以支持許多無線網路,支持動態頻率選擇、無線信元轉換、鏈路自適應、多束天線和功率控制等。該標准在WLAN性能、安全性、服務質量QOS等方面也給出了一些定義。
HiperLAN1對應1EEE802.11b,HiperLAN2與1EEE082.11a具有相同的物理層,他們可以採用相同的部件,並且,HiperLAN2強調與3G整合。HIPERLAN2標准也是目前較完善的WLAN協議。
4.3HomeRF
HomeRF工作組是由美國家用射頻委員會領導於1997年成立的,其主要工作任務是為家庭用戶建立具有互操作性的話音和數據通信網,2001年8月推出HomeRF2.0版,集成了語音和數據傳送技術,工作頻段在10GHz,數據傳輸速率達到10Mbps,在WLAN的安全性方面主要考慮訪問控制和加密技術。
HomeRF是針對現有無線通信標準的綜合和改進:當進行數據通信時,採用IEEE802.11規范中的TCP/IP傳輸協議;進行語音通信時,則採用數字增強型無繩通信標准。
除了IEEE802.11委員會、歐洲電信標准化協會和美國家用射頻委員會之外,無線區域網聯盟WLANA(WirelessLAN Association)在WLAN的技術支持和實施方面也做了大量工作。WLANA是由無線區域網廠商建立的非營利性組織,由3Com、Aironet、Cisco、Intersil、Lucent、Nokia、Symbol和中興通訊等廠商組成,其主要工作驗證不同廠商的同類產品的兼容性,並對WLAN產品的用戶進行培訓等。 4.4 中國WLAN規范
中華人民共和國國家信息產業部正在制訂WLAN的行業配套標准,包括:《公眾無線區域網總體技術要求》和《公眾無線區域網設備測試規范》。該標准涉及的技術體制包括IEEE802.11X系列(IEEE802.11、802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、 IEEE802.11h、 IEEE802.11i)和HIPERLAN2。信息產業部通信計量中心承擔了相關標準的制訂工作,並聯合設備製造商和國內運營商進行了大量的試驗工作,同時,信息產業部通信計量中心和中興通訊股份有限公司等聯合建成了WLAN的試驗平台,對WLAN系統設備的各項性能指標、兼容性和安全可靠性等方面進行全方位的測評。
此外,由信息產業部科技公司批准成立的「中國寬頻無線IP標准工作組(www.chinabwips.org)」在移動無線IP接入、IP的移動性、移動IP的安全性、移動IP業務等方面進行標准化工作。2003年5月,國家首批頒布了由「中國寬頻無線IP標准工作組」負責起草的WLAN兩項國家標准:《信息技術系統間遠程通信和信息交換區域網和城域網特定要求第11部分:無線區域網媒體訪問(MAC)和物理(PHY)層規范》、《信息技術 系統間遠程通信和信息交換 區域網和城域網特定要求 第11部分:無線區域網媒體訪問(MAC)和物理(PHY)層規范:2.4GHz頻段較高速物理層擴展規范》。這兩項國家標准所採用的依據是ISO/IEC8802.11和ISO/IEC8802.11b,兩項國家標準的發布,將規范WLAN產品在我國的應用。
5.WLAN網路結構
一般地,WLAN有兩種網路類型:對等網路和基礎結構網路。
對等網路:由一組有無線介面卡的計算機組成。這些計算機以相同的工作組名、ESSID和密碼等對等的方式相互直接連接,在WLAN的覆蓋范圍的之內,進行點對點與點對多點之間的通信通信。
基礎結構網路:在基礎結構網路中,具有無線介面卡的無線終端以無線接入點AP為中心,通過無線網橋AB、無線接入網關AG、無線接入控制器AC和無線接入伺服器AS等將無線區域網與有線網網路連接起來,可以組建多種復雜的無線區域網接入網路,實現無線移動辦公的接入。
6.WLAN應用
作為有線網路無線延伸,WLAN可以廣泛應用在生活社區、游樂園、旅館、機場車站等遊玩區域實現旅遊休閑上網;可以應用在政府辦公大樓、校園、企事業等單位實現移動辦公,方便開會及上課等;可以應用在醫療、金融證券等方面,實現醫生在路途中對病人在網上診斷,實現金融證券室外網上交易。
對於難於布線的環境,如老式建築、沙漠區域等,對於頻繁變化的環境,如各種展覽大樓;對於臨時需要的寬頻接入,流動工作站等,建立WLAN是理想的選擇。
6.1銷售行業應用
對於大型超市來講,商品的流通量非常大,接貨的日常工作包括定單處理、送貨單、入庫等需要在不同地點的現場將數據錄入資料庫中。倉庫的入庫和出庫管理,物品的搬動較多,數據在變化,目前,很多的做法是手工做好記錄,然後再將數據錄入資料庫中,這樣費時而且易錯,採用WLAN,即可輕松解決上面兩個問題,在超市的各個角落,在接貨區、在發貨區、貨架、中倉庫中利用WLAN,可以現場處理各種單據。
6.2物流行業應用
隨著我國WTO的加入,各個港口、儲存區對物流業務的數字化提出了較高的要求。一個物流公司一般都有一個網路處理中心,還有些辦公地點分布在比較偏僻的地方,對於那些運輸車輛、裝卸裝箱機組等的工作狀況,物品統計等等,需要及時將數據錄入並傳輸到中心機房。部署WLAN是物流業的一項現代化必不可少的基礎設施。
6.3電力行業應用
如何對遙遠的變電站進行遙測、遙控、遙調,這是擺在電力系統的一個老問題。WLAN能監測並記錄變電站的運行情況,給中心監控機房提供實時的監測數據,也能夠將中心機房的調控命令傳入到各個變電站。這是WLAN在電力系統遍布到千家萬戶,但又無法完全用有線網路來檢測與控制的一個潛在應用。
6.4服務行業應用
由於PC機的移動終端化、小型化,一個旅客在進入一個酒店的大廳要及時處理郵件,這時酒店大堂的InternetWLAN接入是必不可少的;客房Internet無線上網服務也是需要的,尤其是星級比較高的酒店,客人可能在床上躺著上網,客人希望無線上網無處不在,由於WLAN的移動性、便捷性等特點,更是受到了一些大中型酒店的青睞。
在機場和車站是旅客候機候車的一段等待時光,這時打開筆記本電腦來上上網,何嘗不是高興的事兒,目前,在北美和歐洲的大部分機場和車站,都部署了WLAN,在我國,也在逐步實施和建設中。
6.5教育行業應用
WLAN可以讓教師和學生對教與學的時時互動。學生可以在教師、宿舍、圖書館利用移動終端機向老師問問題、提交作業;老師可以時時給學生上輔導課。學生可以利用WLAN在校園的任何一個角落訪問校園網。WLAN可以成為一種多媒體教學的輔助手段。
6.6證券行業應用
有了WLAN,股市有了菜市場般的普及和活躍。原來,很多炒股者利用股票機看行情,現在不用了,WLAN能夠讓您實現實時看行情,時時交易。股市大戶室也可以不去了,不用再為大戶室交納任何費用。
6.7展廳應用
一些大型展覽的展廳內,一般都布有WLAN,服務商、參展商、客戶走入大廳內可以隨時接入Internet。WLAN的可移動性、可重組性、靈活性為會議廳和展會中心等具有臨時租用性質的服務行業提供了盈利的無限空間。
6.8中小型辦公室/家庭辦公應用
WLAN可以讓人們在中小型辦公室或者在家裡任意的地方上網辦公,收發郵件,隨時隨地可以連接上Internet,上網資費與有線網路一樣,有了WLAN,我們的自由空間增大了。
6.9企業辦公樓之間辦公應用
對於一些中大型企業,有一個主辦公樓,還有其他附屬的辦公樓,樓與樓之間、部門與部門之間需要通信,如果搭健有限網路,需要支付昂貴的月租費和維護費,而WLAN不需要,也不需要綜合布線,一樣能夠實現有限網路的功能。
7.WLAN安全
WLAN應用中,對於家庭用戶、公共場景安全性要求不高的用戶,使用VLAN(VirtualLocalAreaNetworks)隔離、MAC地址過濾、服務區域認證ID(ESSID)、密碼訪問控制和無線靜態加密協議WEP(Wired Equivalent Privacy)可以滿足其安全性需求。但對於公共場景中安全性要求較高的用戶,仍然存在著安全隱患,需要將有線網路中的一些安全機制引進到WLAN中,在無線接入點AP(Access Point)實現復雜的加密解密演算法,通過無線接入控制器AC,利用PPPoE或者DHCP+WEB認證方式對用戶進行第二次合法認證,對用戶的業務流實行實時監控。這方面的WLAN安全策略有待於實踐與進一步探討並完善。
;『伍』 無線通信技術有哪些作用分別是什麼
1.EnOcean
EnOcean無線通信標准被採納為國際標准「ISO/IEC 14543-3-10」,這也是世界上唯一使用能量採集技術的無線國際標准。EnOcean能量採集模塊能夠採集周圍環境產生的能量,從光、熱、電波、振 動、人體動作等獲得微弱電力。這些能量經過處理以後,用來供給EnOcean超低功耗的無線通訊模塊,實現真正的無數據線,無電源線,無電池的通訊系統。 EnOcean無線標准ISO/IEC14543-3-10使用868MHz,902MHz,928MHz和315MHz頻段,傳輸距離在室外是300 米,室內為30米。
2.Zigbee
Zigbee是基於IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。Zigbee使用頻段為2.4G,868MHz以及915MHz。在不使用功率放大器的前提下,Zigbee的有效傳輸范圍為10-75m。
3.Z-Wave
Z-Wave是由丹麥公司Zensys所主導的無線組網規格, Z-Wave是一種新興的基於射頻的、低成本、低功耗、高可靠、適於網路的短距離無線通信技術。工作頻帶為908.42MHz,868.42MHz信號的有效覆蓋范圍在室內是30m,室外可超過100m,適合於窄帶寬應用場合。Z-Wave技術也是低功耗和低成本的技術,有力地推動著低速率無線個人區域網。
4.Bluetooth
藍牙技術主要分為BT3.0+HS和4.0版本中加入的Wibree標准也就是Bluetooth Low Energy(BLE)。在輕家居領域,主要討論BLE部分。低功耗藍牙(BLE)技術是低成本,短距離,可互操作的魯棒性無線技術,工作在2.4G頻段。BLE採用可變連接時間間隔,幾毫秒到幾秒,利用快速的連接方式,平時可以處於「非連接」狀態節省能源,此時鏈路兩端相互間只是知曉對方,只有在必要時才開啟鏈路,然後在盡可能短的時間內關閉鏈路,因此擁有極低的運行和待機功耗。
『陸』 看懂黑科技,3分鍾讓你讀懂ZigBee無線通訊技術
全球通信產業技術的發展呈現三大趨勢:無線化、寬頻化和IP化。在眾多的寬頻技術中,無線化尤其是移動通信技術成為近年來通信技術市場的最大亮點,是構成未來通信技術的重要組成部分。
Zigbee是基於IEEE802.15.4標準的低功耗個域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱來源於蜜蜂的八字舞,由於蜜蜂(bee)是靠飛翔和「嗡嗡」(zig)地抖動翅膀的「舞蹈」來與同伴傳遞花粉所在方位信息,也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網路。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、高數據速率。主要適合用於自動控制和遠程式控制制領域,可以嵌入各種設備。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。
ZigBee的技術原理
ZigBee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網路平台,十分類似現有的移動通信的CDMA網或GSM網,每一個ZigBee網路數傳模塊類似移動網路的一個基站,在整個網路范圍內,它們之間可以進行相互通信;每個網路節點間的距離可以從標準的75米,到擴展後的幾百米,甚至幾公里;另外整個ZigBee網路還可以與現有的其它的各種網路連接。例如,你可以通過互聯網在北京監控雲南某地的一個ZigBee控制網路。
ZigBee網路主要是為自動化控制數據傳輸而建立,而移動通信網主要是為語音通信而建立;每個移動基站價值一般都在百萬元人民幣以上,而每個ZigBee"基站"卻不到1000元人民幣;每個ZigBee 網路節點不僅本身可以與監控對對象,例如感測器連接直接進行數據採集和監控,它還可以自動中轉別的網路節點傳過來的數據資料;除此之外,每一個ZigBee網路節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內,和多個不承擔網路信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。
每個ZigBee網路節點(FFD和RFD)可以可支持多到31個的感測器和受控設備,每一個感測器和受控設備終可以有8種不同的介面方式。可以採集和傳輸數字量和模擬量。
ZigBee技術的特點
ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。主要用於距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。
自從馬可尼發明無線電以來,無線通信技術一直向著不斷提高數據速率和傳輸距離的方向發展。例如:廣域網范圍內的第三代移動通信網路(3G)目的在於提供多媒體無線服務,區域網范圍內的標准從IEEE802.11的1Mbit/s到IEEE802.11g的54Mbit/s的數據速率。而ZigBee技術則致力於提供一種廉價的固定、便攜或者移動設備使用的極低復雜度、成本和功耗的低速率無線通信技術。
這種無線通信技術具有如下特點:
1、功耗低
工作模式情況下,ZigBee技術傳輸速率低,傳輸數據量很小,因此信號的收發時間很短,其次在非工作模式時,ZigBee節點處於休眠模式。設備搜索時延一般為30ms,休眠激活時延為15ms,活動設備信道接入時延為15ms。由於工作時間較短、收發信息功耗較低且採用了休眠模式,使得ZigBee節點非常省電,ZigBee節點的電池工作時間可以長達6個月到2年左右。同時,由於電池時間取決於很多因素,例如:電池種類、容量和應用場合,ZigBee技術在協議上對電池使用也作了優化。對於典型應用,鹼性電池可以使用數年,對於某些工作時間和總時間(工作時間+休眠時間)之比小於1%的情況,電池的壽命甚至可以超過10年。
2、數據傳輸可靠
ZigBee的媒體接入控制層(MAC層)採用talk-when-ready的碰撞避免機制。在這種完全確認的數據傳輸機制下,當有數據傳送需求時則立刻傳送,發送的每個數據包都必須等待接收方的確認信息,並進行確認信息回復,若沒有得到確認信息的回復就表示發生了碰撞,將再傳一次,採用這種方法可以提高系統信息傳輸的可靠性。同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙,避免了發送數據時的競爭和沖突。同時ZigBee針對時延敏感的應用做了優化,通信時延和休眠狀態激活的時延都非常短。
3、網路容量大
ZigBee低速率、低功耗和短距離傳輸的特點使它非常適宜支持簡單器件。ZigBee定義了兩種器件:全功能器件(FFD)和簡化功能器件(RFD)。對全功能器件,要求它支持所有的49個基本參數。而對簡化功能器件,在最小配置時只要求它支持38個基本參數。一個全功能器件可以與簡化功能器件和其他全功能器件通話,可以按3種方式工作,分別為:個域網協調器、協調器或器件。而簡化功能器件只能與全功能器件通話,僅用於非常簡單的應用。一個ZigBee的網路最多包括有255個ZigBee網路節點,其中一個是主控(Master)設備,其餘則是從屬(Slave)設備。若是通過網路協調器(Network Coordinator),整個網路最多可以支持超過64000個ZigBee網路節點,再加上各個Network Coordinator可互相連接,整個ZigBee網路節點的數目將十分可觀。
4、兼容性
ZigBee技術與現有的控制網路標准無縫集成。通過網路協調器(Coordinator)自動建立網路,採用載波偵聽/沖突檢測(CSMA-CA)方式進行信道接入。為了可靠傳遞,還提供全握手協議。
5、安全性
Zigbee提供了數據完整性檢查和鑒權功能,在數據傳輸中提供了三級安全性。第一級實際是無安全方式,對於某種應用,如果安全並不重要或者上層已經提供足夠的安全保護,器件就可以選擇這種方式來轉移數據。對於第二級安全級別,器件可以使用接入控制清單(ACL)來防止非法器件獲取數據,在這一級不採取加密措施。第三級安全級別在數據轉移中採用屬於高級加密標准(AES)的對稱密碼。AES可以用來保護數據凈荷和防止攻擊者冒充合法器件,各個應用可以靈活確定其安全屬性。
6、實現成本低
模塊的初始成本估計在6美元左右,很快就能降到1.5-2.5美元,且Zigbee協議免專利費用。目前低速低功率的UWB晶元組的價格至少為20美元。而ZigBee的價格目標僅為幾美分。低成本對於ZigBee也是一個關鍵的因素。
7、時延短
通信時延和從休眠狀態激活的時延都非常短,典型的搜索設備時延30ms,休眠激活的時延是15ms, 活動設備信道接入的時延為15ms。因此ZigBee技術適用於對時延要求苛刻的無線控制(如工業控制場合等)應用。
ZigBee與WiFi的區別
相同點:
1、二者都是短距離的無線通信技術;
2、都是使用2.4GHz頻段
3、都是採用DSSS技術;
不同點:
1、傳輸速度不同。 ZigBee的傳輸速度不高(<250Kbps),但是功耗很低,使用電池供電一般能用3個月以上; WiFi,就是常說的無線區域網,速率大(11Mbps),功耗也大,一般外接電源;
2、應用場合不同。 ZigBee用於低速率、低功耗場合,比如無線感測器網路,適用於工業控制、環境監測、智能家居控制等領域。 WiFi,一般是用於覆蓋一定范圍(如1棟樓)的無線網路技術(覆蓋范圍100米左右)。表現形式就是我們常用的無線路由器。在一棟樓內布設1個無線路由器,樓內的筆記本電腦(帶無線網卡),基本都可以無線上網了。
3、市場現狀不同。ZigBee作為一種新興技術,自04年發布第一個版本的標准以來,正處在高速發展和推廣當中;目前因為成本、可靠性方面的原因,還沒有大規模推廣; WiFi,技術成熟很多,應用也很多了。 總體上說,二者的區別較大,市場定位不同,相互之間的競爭不是很大。只不過二者在技術上有共同點,二者的相互干擾還是比較大的,尤其是WiFi對於ZigBee的干擾。
二者硬體內存需求對比:ZigBee:32~64KB+;WiFi:1MB+;ZigBee硬體需求低。
二者電池供電上電可持續時間對比:ZigBee:100~1000天;WiFi:1~5天;ZigBee功耗低。 傳輸距離對比(一般用法,無大功率天線發射裝置):ZigBee:1~1000M;WiFi:1~100M;ZigBee傳輸距離長。 ZigBee劣勢: 網路帶寬對比:ZigBee:20~250KB/s;WiFi:11000KB/s;ZigBee帶寬低,傳輸慢。
ZigBee的技術應用
作為一種低速率的短距離無線通信技術,ZigBee有其自身的特點,因此有為它量身定做的應用,盡管在某些應用方面可能和其他技術重疊。ZigBee可能的一些應用,包括智能家庭、工業控制、自動抄表、醫療監護、感測器網路應用和電信應用。
1、智能家居
家裡可能都有很多電器和電子設備,如電燈、電視機、冰箱、洗衣機、電腦、空調等等,可能還有煙霧感應、報警器和攝像頭等設備,以前我們最多可能就做到點對點的控制,但如果使用了ZigBee技術,可以把這些電子電器設備都聯系起來,組成一個網路,甚至可以通過網關連接到Internet,這樣用戶就可以方便的在任何地方監控自己家裡的情況,並且省卻了在家裡布線的煩惱。
2、工業控制
工廠環境當中有大量的感測器和控制器,可以利用ZigBee技術把它們連接成一個網路進行監控,加強作業管理,降低成本。
3、感測器網路應用
感測器網路也是最近的一個研究熱點,像貨物跟蹤、建築物監測、環境保護等方面都有很好的應用前景。感測器網路要求節點低成本、低功耗,並且能夠自動組網、易於維護、可靠性高。ZigBee在組網和低功耗方面的優勢使得它成為感測器網路應用的一個很好的技術選擇。
目前Zigbee技術還存在的問題
盡管 Zigbee技術在2004年,就被列為當今世界發展最快,最具市場前景的十大新技術之一;關於Zigbee技術的優點,大家也進行了許多討論,到目前為止,國內外許多廠商也都開發生產了各種各樣的 Zigbee產品,並在應用推廣上做了大量的工作,然而,實事求是的講,真正完全使用Zigbee技術來解決具體實際問題,有意義的案例則非常有限。
Zigbee似乎成了一種時髦,但眼下還不能做到真正實用的新技術。就其原因,除了作為一種新技術,它本身需要有一個技術改進和成熟,以及市場培育的過程外,我們在長期應用Zigbee技術來解決實際問題的實踐中,還發現如下幾個十分重要,而在短期內我們認為十分難以解決的問題:
1、Zigbee的核心技術之一,是動態組網和動態路由,即Zigbee網路考慮了網路中的節點增減變化,網路中的每個節點相隔一定時間,需要通過無線信號交流的方式重新組網,並在每一次將信息從一個節點發送到另一個節點時,需要掃描各種可能的路徑,從最短的路經嘗試起,這就涉及到無線網路的管理問題。而這些,都需要佔用大量的帶寬資源,並增加數據傳輸的時延。特別是隨著網路節點數目的增加和中轉次數增多。因而,盡管Zigbee的射頻傳輸速率是250kbps, 但經過多次中轉後的實際可用速率將大大降低,同時數據傳輸時延也將大大增加,無線網路管理也就變得越麻煩。這也就是目前Zigbee網路在數據傳輸時的主要問題。
2、Zigbee這個字,從英語的角度來分析,它是由「Zig」和「bee」兩個字組成。前者「Zig」中文的意思是「之「字形的路徑,後面一個英文單詞「bee」就是蜜蜂的意思,我們的理解,Zigbee網路技術,就是模仿蜜蜂信息傳遞的方式,通過網路節點之間信息的相互互傳,來將一個信息從一個節點傳輸到遠處的另外一個節點。如果按一般標准Zigbee節點,在開闊空間每次數據中轉平均增加50米直線傳輸距離計算,傳輸500米直線距離需要中轉十次;在室內,由於Zigbee所使用的2.4 G的傳輸頻率,一般是通過信號反射來進行傳輸的,由於建築物的遮擋,要傳輸一定的距離,往往需要使用較多的網路節點來進行數據中轉,如上述第一條中的分析,這對一個Zigbee網路來講,並不是一件簡單的事情。當然,我們也可使用放大器來增加Zigbee網路節點的傳輸距離,然而,這必然要大大增加網路節點的功耗和成本,失去了Zigbee低成本低功耗的本來目的。而且,在室內使用這種方法來增加傳輸距離,效果也有限。顯然,一種通過中心點在室外,終端模塊在室外的星狀網網路通信結構個更加合理。
3、Zigbee的核心技術之一,是每一個網路節點,除了自身作為信息採集點和執行來自中心的命令外,它還承擔著隨時來自網路的數據中轉任務,這樣,網路節點的收發機必須隨時處於收發接收狀態,這就是說它的最低功耗至少在20mA左右,一般使用放大器的遠距離網路節點,其耗電量一般在150mA左右。這顯然很難使用電池驅動來保證網路節點的正常工作;
4、由於Zigbee中的每一個節點,都參與自動組網和動態路由的工作,因而每個網路節點的單片機也就相對復雜一些,成本自然也就高一些。另外,在Zigbee網路的基礎上進行一些針對具體應用的開發工作的量也就大一些。
綜上所述 ,我們認為,Zigbee網路,實際上在許多情況下,是犧牲了網路傳輸效率,帶寬以及節點模塊的功耗,來換取在許多實際應用中,並不重要的動態組網和動態路由的功能,因為,在一般情況下,我們的網路節點和數據傳輸途徑往往都是固定不變的。因此,當前Zigbee技術尚未解決的節點耗電問題,網路數據傳輸的效率較低時延較長的問題,以及數據傳輸距離有限的問題,是當前Zigbee 技術難於得到很好推廣的根本原因。