物联网及近距离无线通信技术

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1、范文范例参考物联网和近距离无线通信技术2010年10月21日05:19物联网和近距离无线通信技术福富软件公司首席架构师/卢捍华1概述物联网是从英语“TheInternetofThings”翻译而来的,它是一个很大的概念。当前的电信网、Internet等网络连接的主要是人与人、计算机与人、计算机和计算机,而物联网意味着更加广泛的互联,包括人、计算机和其他物体。正因为这种广泛的互联,将使物联网需要很多新的技术,也有很多个性和特点。这些都使得其在网络的组织、应用和市场模式等方面将与传统网络有很多不同之处。自去年下半年以来

2、,物联网这个话题为人们所热议。有人估计,物联网产业的经济规模将是现有Internet的30倍。无论从历史的发展,还是从网络的现实来看,笔者觉得这一估计一点都不过分。从历史上来看,从18世纪的工业革命,到21世纪的美国信息高速公路,技术发展推动经济发展和社会进步的例子俯拾皆是;从现实来看,Internet的出现已经极大地改变了人们的生活方式。如果把网络比作人类的血液循环系统,那么,物联网中的传感网相当于毛细血管的网络末梢,这个末梢目前还基本上是空白。正如人的毛细血管的长度占了整个血管长度的90%以上,物联网末梢的规模

3、同样是惊人的,例如,有人估计,一个家庭大约需要200个左右的传感和控制节点。广泛的互联伴随智能化的发展,将给社会和人们的生活带来革命性的变化。今天,我们可以足不出户了解整个世界发生的大事,未来我们可以足不出户了解世界任意角落发生的我们想知道的事情。通过迅速部署和广泛安装的传感网,救灾人员可以了解灾区的各种信息,以保证及时救灾;煤矿管理者可以了解矿井安全情况,防止矿难的发生;农民可以及时了解气候和土地墒情,适时灌溉并节约用水;家庭成员可以随时了解冰箱中的储物情况,避免变质而浪费;我们甚至可以像孙悟空那样,画地为牢,建

4、立没有围墙又严密防范的重要区域…。总之物联网将渗透各行各业和人们的生活,带来巨大的经济效益和社会效益。任何技术的发展除了带来好处以外,必然会产生各种各样的问题。Internet的发展为我们带来通信的便利,但也带来网络攻击,网络犯罪等一系列难以预料的问题。由于物联网涉及更为广泛的连接和更为复杂的功能,它所产生的问题会更为棘手。当然,我们不会为此因噎废食,而是应当积极应对,或防患于未然,或亡羊补牢,因为社会和技术的发展就是在这种循完美Word格式整理版范文范例参考环中进行的,试想,如果如今仍然过着日出而作,日落而息,自

5、给自足的农耕日子,我们能知道网络防火墙是何物吗?物联网是社会需求和技术两方面发展的结果,社会需求促使人们去努力发展技术,而技术的成熟使物联网逐步成为现实。物联网将建立更广泛的连接,更到位的感知和更深入的智能。有鉴于此,在物联网关键技术中,无线传感网技术无疑占有非常重要的地位,它可以实现广泛的连接和传感,为智能化奠定坚实的基础。无线传感网的主要内容是传感和无线传输,在无线传感网中,由于需要在很小的范围内布置大量的无线节点,近距离无线通信技术在其中占有非常重要的地位。2技术概要近距离无线电通信没有一定的定义,属于这个范

6、畴的可以有通信距离为5~100米的无线个域网(WPAN)技术,也可以有射频标签(RFID)、近场通信(NFC)等一些非常短距离的通信技术,有时红外通信也被划在这一范畴。这些技术的共同之处是点到点的通信距离非常短,一般不超过100米,有的甚至短到微米级(例如,采用UWB技术进行集成电路内部的连接)。近距离通信的速率差别也很大,每秒数百bit直至每秒数百Mbit甚至每秒Gbit的数量级。下面的图给出了一些典型近距离无线通信的通信距离、通信速率和应用的情况,以及它们与WLAN、蜂窝通信的对比。典型近距离无线通信技术的概况

7、由于近距离无线电通信的应用非常多样化,要求各不相同,所以,多种标准和技术并存的现象会长期存在。例如,需要宽带传输的视频、高速数据可以采用UWB技术;对速率要求不高的,但对功耗、成本等有较高要求的无线传感网可以采用ZigBee、Z-Wave及与其相似的技术;对于非常近距离的标签无线识别应用,则可以采用NFC、RFID等无线通信技术。从使用的频率上来看,多数近距离无线通信使用的是ISM(工业、科学、医疗)频段,在限制功率的前提下,对频率的使用不需要许可。遗憾的是除了2.4G这个频段以外,其他频段各国的规定各不相同,因此

8、,有些标准会给出多个频段。UWB和NFC、RFID使用频段的情况有所不同,前者由于近似白噪声通信,平均功率密度非常低,使用高频率(例如,3.1GHz~10.6GHz)的频段和非常宽带宽(例如4~7GHz);后二者由于通信距离非常短,发射功率极低,所以使用的频段限制相对较为宽泛。例如,RFID就有使用低频(125KHz、134KHz)、高频(13MHz)、超高

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