A. wLAN是什么
WLAN是Wireless Local Area Networks的简写,就是无线局域网络,wLAN利用射频(Radio Frequency; RF)的技术,使用电磁波,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络,在空中进行通信连接,使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。
拓展资料
WLAN的接入方式很简单,以家庭WLAN为例,只需一个无线接入设备-路由器,一个具备无线功能的计算机或终端(手机或PAD),没有无线功能的计算机只需外插一个无线网卡即可。有了以上设备后,具体操作如下:使用路由器将热点(其他已组建好且在接收范围的无线网络)或有线网络接入家庭,按照网络服务商提供的说明书进行路由配置,配置好后在家中覆盖范围内(WLAN稳定的覆盖范围大概在20
m~50 m之间)放置接收终端,打开终端的无线功能,输入服务商给定的用户名和密码即可接入WLAN。
WLAN的典型应用场景如下:
大楼之间:大楼之间建构网络的连结,取代专线,简单又便宜。
餐饮及零售:餐饮服务业可使用无线局域网络产品,直接从餐桌即可输入并传送客人点菜内容至厨房、柜台。零售商促销时,可使用无线局域网络产品设置临时收银柜台。
企业:当企业内的员工使用无线局域网络产品时,不管他们在办公室的任何一个角落,有无线局域网络产品,就能随意地发电子邮件、分享档案及上网络浏览。
医疗:使用附无线局域网络产品的手提式计算机取得实时信息,医护人员可借此避免对伤患救治的迟延、不必要的纸上作业、单据循环的迟延及误诊等,而提升对伤患照顾的品质。
B. 蔡自兴的发表论文
蔡自兴教授已在国内外发表论文和科技报告等860多篇。
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C. 简述Wlan的特点
wlan就是无线局域网得英文名称。
在无线局域网WLAN发明之前,人们要想通过网络进行联络和通信,必须先用物理线缆-铜绞线组建一个电子运行的通路,为了提高效率和速度,后来又发明了光纤。当网络发展到一定规模后,人们又发现,这种有线网络无论组建、拆装还是在原有基础上进行重新布局和改建,都非常困难,且成本和代价也非常高,于是WLAN的组网方式应运而生。
无线局域网络英文全名:Wireless Local Area Networks;简写为: WLAN。它是相当便利的数据传输系统,它利用射频(Radio Frequency; RF)的技术,使用电磁波,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络,在空中进行通信连接,使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。
优点:
⑴灵活性和移动性。在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。
⑵安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。
⑶易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。
无线局域网
⑷故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。
⑸易于扩展。无线局域网有多种配置方式,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间“漫游”等有线网络无法实现的特性。由于无线局域网有以上诸多优点,因此其发展十分迅速。最近几年,无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。
无线局域网的不足之处:
无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时,也存在着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面:
⑴性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。
⑵速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。无线局域网的最大传输速率为1Gbit/s,只适合于个人终端和小规模网络应用。
⑶安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道,无线信号是发散的。从理论上讲,很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。
D. 什么是WSAN
WSAN 所谓的“由感测器Sensor、监督器Monitor、控制器Controller(或指:Actor)等功效所构成的网路”到底是何种型态?老实说若无具体实际的举例及描述,其实是不容易想象及理解的,因此以下我们举个情境案例以助理解:
◆消费性电子-如电视机、录放影机、DVD播放机等的遥控器与接收器,可以从红外线遥控改用成无线遥控,不仅没有红外线的方位、距离等限制,且能双向传递讯息,红外线只能单向发送控制命令,但却无法接收受控者所反应的状态资讯,而无线技术则可以。
◆照明、空调、保全、门禁-居家或建筑物的自动化控制,包括屋内外的亮度感测,进而决定是否要开启照明,另外也用于感测温度、湿度等状态来回应改变空调控制,此外还有侦烟消防、红外线防盗等感应控制,以及门禁的感应、铁卷门的控制等。
◆医疗量测仪器、装置-居家用的血压脉搏计、体重计、体脂计、血糖计等健康仪器,甚至是健身用的跑步机等,都可以透过感应与控制来交换、传递讯息,此外居家的重病患者,其心电图器与相关健康监督仪器,也都可以使用WSAN。
◆工业工厂自动化控制-工厂的资产盘点管理、生产流程控制、环境性的能源控制等。更具体说,如:仓库中的无人搬运车、生产线上的机械手臂、后段的品管检验感测,都能够用WSAN来强化、提升。
◆资讯周边、玩具-如电脑所用的键盘、鼠标、摇杆、手写笔、触控板等人机接口装置(Human Interface Device;HID),或者是无线玩具车等,也都可以采行WSAN技术来达到无线化感应、控制。
E. WSN安全特点主要有哪些
WSN安全特点如下:
(1)动态性网络。WSN具有很强的网络动态性。由于能量、环境等问题,会使传感器节点死亡,或者由节点的移动性,又会有新的节点加入到网络中,从而使整个网络的拓扑结构发生动态变化。这就要求WSN要能够适应这种变化,使网络具有可调性和重构性。
(2)硬件资源有限。节点由于受到价格、体积和功耗的限制,在通信能力、计算能力和内存空间等方面比普通计算机要弱很多。
(3)能量受限。网络节点由电池供电,电池的容量一般不是很大。由于应用领域的特殊性,不能经常给电池充电或更换电池,一旦电池能量用完,这个节点也就失去了作用(死亡)。因此在WSN的设计技术和协议的使用都要以节能为前提。
(4)大规模网络。为了对一个区域执行高密度的监测、感知任务,WSN往往将成千上万,甚至更多的传感节点投放到这个区域,规模较移动通信网络成数量级地提高,甚至无法为单个节点分配统一的地址。
(5)以数据为中心。在WSN中,人们主要关心某个区域的某些观测指标,而不是关心具体某个节点的观测数据,这就是WSN以数据为中心的特点。相比之下,互联网传送的数据是和节点的物理地址联系起来的。
(6)广播式通信。由于WSN中节点数目庞大,使得其在组网和通信时不可能如Ad hoc网络那样采用点对点通信,而要采用广播方式,以加快信息传播的范围和速度,并可以节省电力。
(7)无人值守。传感器的应用与物理世界紧密联系,传感器节点往往密集发布于急需监控的物理环境中。
(8)易受物理环境影响。WSN与其所在物理环境密切相关,并随着环境的变化而不断变化。
补充与物理环境相关的例子:
F. 传感器网络的作用
传感器网络主要包括三个方面:感应、通讯、计算(硬件、软件、算法)。其中的关键技术主要有无线数据库技术,比如使用在无线传感器网络的查询,和用于和其它传感器通讯的网络技术,特别是多次跳跃路由协议。例如摩托罗拉使用在家庭控制系统中的ZigBee无线协议。
传感器网络与传感器
传感器网络与传感器是什么关系呢?它究竟是一种传感器呢还是一种网络呢?在回答这个问题之前,我们先来看一下传感器网络中传感节点的系统组成吧。如图1所示,一般可以将传感节点分解为传感模块、微处理器最小系统、无线通信模块、电源模块和增强功能模块5个组成部分,其中增强功能模块为可选配置。
图1 传感器网络中传感节点的系统组成
可以把传感模块和电源模块看作传统的传感器,如果再加上微处理器最小系统就可对应于智能传感器,而无线通信模块是为了实现无线通信功能而比传统传感器新增加的功能模块。增强功能模块是可选配置,例如时间同步系统、卫星定位系统、用于移动的机械系统等。
从传感节点的系统组成上看,传感器网络可以看作是多个增加了无线通信模块的智能传感器组成的自组织网络。而从功能上看,传感器和传感器网络大致相同,都是用来感知监测环境信息的,不过显然传感器网络具备更高的可靠性。
传感器网络的发展
传感器网络是怎样发展起来的呢?
最早的传感器网络可以追溯到上世纪70年代美军在越战中使用的“热带树”传感器。为了遏制北越在胡志明小道的后勤补给,美军在这条小道上沿途投放了上万个“热带树”传感器,这是一种振动和声响传感器,当北越车队经过时传感器探测到振动和声响即向指挥中心发送感知信号,美军收到信号后即组织轰炸,有资料显示越战期间美军依靠“热带树”的帮助总共炸坏了4万多辆北越运输卡车。
“热带树”传感器之间没有通信能力,所以实际上还称不上网络的概念。20世纪80年代以来,美国军方陆续与高校开展传感器网络方面的研究合作,旨在建立能够用于军事用途的自组织的无线传感器网络,这期间在硬件、软件、标准化和产品化等方面取得了一系列的重大进展。
2000年,美国加州大学伯克利分校发布了传感器节点专用操作系统TinyOS,后续又推出专用程序设计语言nesC。2001年,伯克利分校又推出Mica系列传感器节点产品。TinyOS和Mica取得了巨大的成功,直到今天它们仍然得到了广泛的应用。
2001年,ZigBee联盟成立,并对无线传感器网络的通信协议进行了全面的标准化,后续多家公司发布了多款符合ZigBee协议标准的芯片和产品。
传感器网络未来的发展趋势
传感器网络未来的发展趋势又如何呢?
传感器网络技术诞生至今也不过几十年的时间,最近更是得到了美国之外欧洲、中国和日韩等国的重视和关注,目前其发展前沿也在不断延伸。总体说来,大致可以将其发展趋势划分为两大类:其一是设计用于完成特殊任务的无线传感器网络,例如无线多媒体传感器网络和无线传感执行网络。其二是设计用于特殊应用环境下工作的无线传感器网络,例如水下环境和地下环境。
无线多媒体传感器网络(WMSN, Wireless Multimedia Sensor Network)在传感器节点上借助多媒体传感单元将音频、视频、图像等多媒体信息传送到管理节点,能够实现对复杂多变环境的监测。
无线传感执行网络(WSAN, Wireless Sensor and Actor Network)在WSN的基础上加入了执行节点(Actor),执行节点根据收集到的监测信息做出决策并执行相关操作,从而在对环境监测的基础上进一步实现对环境的控制。
水声无线传感器网络(UW-ASN, Underwater Acoustic Sensor Network)采用水声无线通信技术实现水下传感器节点之间的通信连接,能够完成海洋采样、环境监测、水下开采、辅助航行等任务。
G. WSN的特点是什么
WSN的特点是:
(1)组建方式自由。无线网络传感器的组建不受任何外界条件的限制,组建者无论在何时何地,都可以快速地组建起一个功能完善的无线网络传感器网络,组建成功之后的维护管理工作也完全在网络内部进行。
(2)网络拓扑结构的不确定性。从网络层次的方向来看,无线传感器的网络拓扑结构是变化不定的,例如构成网络拓扑结构的传感器节点可以随时增加或者减少,网络拓扑结构图可以随时被分开或者合并。
(3)控制方式不集中。虽然无线传感器网络把基站和传感器的节点集中控制了起来,但是各个传感器节点之间的控制方式还是分散式的,路由和主机的功能由网络的终端实现各个主机独立运行,互不干涉,因此无线传感器网络的强度很高,很难被破坏。
(4)安全性不高。无线传感器网络采用无线方式传递信息,因此传感器节点在传递信息的过程中很容易被外界入侵,从而导致信息的泄露和无线传感器网络的损坏,大部分无线传感器网络的节点都是暴露在外的,这大大降低了无线传感器网络的安全性。
(7)wsan是什么无线网络扩展阅读
无线传感技术在应用,不仅仅可以有大型组织进行工作和科研进行使用。对于个人来说,由于技术的不断发展,无线传感技术的成本也越来越低,越来越多的人可以将无线传感技术用于个体身上。
对于个人来说,无线传感技术的主要使用目的是用来进行定位,定位技术对于传感技术来说是应用较广的方面,在车辆上安装无线传感装置,可以通过无线传感技术,将车辆所在位置信息进行传输,然后再由中转站将信息进行处理发送,这样在接收站能够明确了解汽车所处位置信息。对于汽车进行导航具有重要的意义。
此外,还可以对一些随身携带的物品采用无线传感技术,对一些老年人或者儿童进行实时定位,避免一些弱势人员出现意外事故。
H. 有谁了解 zigbee 技术吗
1、ZigBee起源什么技术?
A:在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。对工业,家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等……而工业自动化,对无线数据通信的需求越来越强烈,而且,对于工业现场,这种无线数据传输必需是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。因此,经过人们长期努力,ZigBee协议在2003年中正式问世了。另外,ZigBee使用了在它之前所研究过的面向家庭网络的通信协议Home RF Lite。
2、什么是ZigBee?
A: 首先ZigBee是IEEE802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,主要适合于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位和远近信息的,也就是蜜蜂依靠着这样的方式构成了群体中的通信“网络”,因此ZigBee的发明者们形象地利用蜜蜂的这种行为来形象地描述这种无线信息传输技术。
3、Zigbee技术有哪些特点?
A: ZigBee的特点主要有以下八个方面:
(1)低功耗:在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6-24个月,甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比之下蓝牙可以工作数周、WiFi可以工作数小时;
(2)低成本:通过大幅简化协议降低成本(不足蓝牙的1/10),也降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代码,而且ZigBee的协议专利免费;
(3)低速率:ZigBee工作在250kbps的通讯速率,满足低速率传输数据的应用需求;
(4)近距离:传输范围一般介于10~100m之间,在增加RF发射功率后,亦可增加到1-3km,这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远;
(5)短时延:ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3-10s、WiFi需要3s;
(6)高容量:ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000个节点的大网;
(7)高安全:ZigBee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码,以灵活确定其安全属性;
(8)免执照频段:采用直接序列扩频在工业科学医疗2.4GHz(全球)频段。
4、为什么说ZigBee是顺应工业自动化对可靠的无线数据传输日益增长的需求而产生的?
A:ZigBee技术本身,就是因为兰牙技术不能满足工业自动化中,对低数据量、低成本、低功耗、高可靠性的无线数据通信的需求而产生的。因为,对于工业现场,这种无线数据传输必需是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。ZigBee技术中,使用网状网拓扑结构,自动路由,动态组网,直序扩频的方式,就是为了满足工业自动化控制现场的这种需要。
5、ZigBee使用那种协议?
A: ZigBee使用IEEE802.15.4协议,这是一种低传送速率的无限PAN的协议。在标准化方面,IEEE802.15.4工作组主要负责制定物理层和MAC层的协议,其余协议主要参照和采用现有的标准,高层应用、测试和市场推广等方面的工作将由ZigBee联盟负责。
目前IEEE所制订的无线个域网络WPAN大致有四:
1)IEEE 802.15.1Bluetooth,蓝芽v1.1;
2)IEEE 802.15.2Bluetooth,蓝芽补充规范,降低与WiFi同范畴内运用时的相互干扰问题;
3)IEEE 802.15.3WiMEDIA,标准速、高速WPAN;IEEE 802.15.3a UWB,高速WPAN;
4)IEEE 802.15.4ZigBee,低速WPAN (又称WSAN, S代表Sensor)。
6、为什么ZigBee无线通信使用2.4G频段是免费频段?
A:在我国和世界上大多数其他国家,一般使用无线电设备都是要付频率使用费的,包括手机通信,只不过移动运营商已经向国家支付了这笔费用,并通过号码占用费等方式向用户收取了这笔费用。在使用其它无线设备时,你首先要向国家相关部门申请频率使用许可,然后根据你的无线设备所使用的频率,功率大小和数量收取费用。这是一笔不小的费用,一般设备一年往往要交纳几千元的费用。
而免费频段,是指各个国家根据各自的实际情况,并考虑尽可能与世界其他国家规定的一致性,而划分出来的一个频段,专门用于工业,医疗以及科学研究使用(ISM频段),不需申请而可以免费使用的频段。我们国家的2.4G频段,就是这样一个频段。然而,为了保证大家都可以合理使用,国家对该频段内的无线收发设备,在不同环境下的使用功率做了相应的限制,例如在城市环境下,发射功率不能超过100mW。
7、ZigBee仅适合近距离通信吗?
A:ZigBee局域网络不仅可以通过提高每个节点模块的发射功率和接收灵敏度以及增加节点数量来扩展网络,而且还可以通过传统的互联网去监控路途遥远的ZigBee控制网络。
但是,在进行扩张要注意的是:
1)随着发射功率的增加,耗电量自然要增大,只要求耗电也大,便会失去ZigBee本身电能消耗很低的优势;
2)尽管2.4Ghz是免费频段,但是不能超过电波法中对于最大功率的限制。
8、ZigBee采用直序扩频的通信方式有什么好处?
A:同样的频段,采用不同的通信方式则结果也许会有很大的差别,例如ASK、FSK、FHSS、DSSS等抗干扰能力,通信安全保密性,可靠性都各不相同。ZigBee系统和CDMA系统一样,都采用的是直序扩频技术(DSSS),它是一种抗干扰能力极强,保密性和可靠性都很高的通信方式。如果你使用过这两种技术的通信产品,你会发现两者在可靠性上不同凡响。
由于扩频技术在正常通信时所要求的信噪比可以很低,就是说,在干扰很强的环境下,它仍然能够正常工作。根据计算和实验,这相当于接收灵敏度提高了7dBm,也不容易干扰别人。换句话说,它可以使用较低的功率传输更远的距离。
9、ZigBee与现有数传电台的比较有哪些特点?
A:其优点如下:
(1)可靠性高:由于ZigBee模块的集成度远比一般数传电台高,分离元器件少,因而可靠性更高;
(2)使用方便安全:因为集成度高,比起一般数传电台来,ZigBee收法模块体积可以做得很小,而且功耗低,最大发射电流比一个CDMA手机还要小许多,因而很容易集成或直接安放在到设备之中,不仅使用方便,而且在户外携带使用时不容易受到损坏;
(3)抗干扰力强,保密性好,误码率低:ZigBee收发模块使用的是2.4G直序扩频技术,比起一般FSK,ASK和跳频的数传电台来,具有更好的抗干扰能力,和更远的传输距离;
(4)免费频段:ZigBee使用的是免费频段,而许多数传电台所使用的频段不仅需要申请,而且每年都需要向国家无委会交纳相当的频率使用费;
(5)价格低:ZigBee数传模块的价格只有具有类似功能的数传电台的几分之一。
10、 ZigBee是具有怎样的无线数据传输网络?
A:简单的说,ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络,ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75米到几百米、几公里,并且支持无线扩展。
ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信CDMA网或GSM网,每一个ZigBee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里。
与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个ZigBee“基站”却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据
除此之外,每一个ZigBee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。每个ZigBee网络节点(FFD和RFD)可以支持多达31个的传感器和受控设备,每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的接口方式。可以采集和传输数字量和模拟量。