物联网与短距离无线通信技术
89页1、 物联网与近距离通讯技术智慧引领未来智慧引领未来2物联网专业是新开设的专业物联网专业是新开设的专业物联网技术是应用技术物联网技术是应用技术物联网技术涉及面相当广泛物联网技术涉及面相当广泛近距离通信技术是新开设的课程近距离通信技术是新开设的课程近距离通信技术是新的应用技术近距离通信技术是新的应用技术近距离通信技术与新的商业模式密切结合近距离通信技术与新的商业模式密切结合近距离通信技术是小技术大应用近距离通信技术是小技术大应用强调来源概念系统和应用的范围强调来源概念系统和应用的范围强调基本原理基本方法和使用强调基本原理基本方法和使用VeriFoneSystems,Inc.ConfidentialInformation 本本 课 程程 特特 点点 第一章第一章 物物联网介网介绍物物联网的网的产业考核方式考核方式 平时成绩占30%:包括平时上课考核、作业和实验;期终考试占70%:闭卷(或半开卷)考试,以笔试为主。目目 录录1 13 3近距离通信技术近距离通信技术 2 2学时学时2 2通信网基本概念通信网基本概念 3 3学时学时4 45 5物联网介绍物联网介绍 5 5学时学时蓝牙技术蓝牙技术 4
2、 4学时学时 WIFI WIFI技术技术 4 4学时学时 目目 录录1 13 3 2 2学时学时2 2NFCNFC技术技术 4 4学时学时4 45 5 Zigbee Zigbee和和UWBUWB技术技术 2 2学时学时 WIFIWIFI实验实验 2 2学时学时蓝牙实验蓝牙实验 物联网工程实验物联网工程实验 4 4学时学时 第一章第一章 物物联网介网介绍一、物一、物联网是什么网是什么 首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。第一章第一章 物物联网介网介绍大量部署在作用区域内具有通信与计算能力的微小传感器节点通过自组织方式构成传感器网络,能根据环境以协作的方式自主完成监控不同位置的物理或环境状况(比如温度、声音、振动、压力、运动、污染物等),可以实现对任意地点信息在任意时间的采集、处理和分析。通常情况下通信距离较短,一般采用多跳(multi-hop)的无线通信方式传输感知信息。传感器网络可以在相对独立的环境下运行
3、,也可以通过网关连接到互联网,使用户可以远程访问。传感器网络的特性使其有非常广泛的应用前景,其无处不在的特点在不远的未来将使之成为我们生活中不可缺少的一部分。第一章第一章 物物联网介网介绍 第一章第一章 物物联网介网介绍物物联网是什么网是什么物联网体系架构中,传感节点负责采集感知对象相关信息,并通过相应的通信模块将数据发送至网关节点,进而转发至远端服务中心。传感节点平台在硬件结构上基本相同,传感节点通常包括如下几个部分:传感器单元、处理器单元、存储器单元、射频单元和供电电源等。传感节点单元负责对所监测的物理量进行测量并采集数据,将数据传给处理器单元;处理器单元负责数据处理,并控制整个节点的正常工作。存取单元负责对节点所采集或处理的数据进行保存,射频单元负责与其他节点进行无线通信,从而交换控制信息和相关数据,供电单元负责为节点提供运行所需的能量。第一章第一章 物物联网介网介绍 第一章第一章 物物联网介网介绍 传感器网络的发展与微电子技术息息相关,而微传感器网络的发展与微电子技术息息相关,而微电子技术的核心是超大规模集成电路设计与制造。电子技术的核心是超大规模集成电路设计与制造。集成电路自
4、集成电路自1959年诞生以来,经历了小规模、大年诞生以来,经历了小规模、大规模、超大规模到巨大规模集成电路的发展,其特征规模、超大规模到巨大规模集成电路的发展,其特征尺寸不断缩小,集成密度不断提高,集成规模迅速增,尺寸不断缩小,集成密度不断提高,集成规模迅速增,然而传感器节点受到物理尺寸及制造成本限制,其处然而传感器节点受到物理尺寸及制造成本限制,其处理能力、存储能力和通信能力相对较弱通信范围一般理能力、存储能力和通信能力相对较弱通信范围一般在在10100m之间,缺乏将数据进行远程传输的手段。之间,缺乏将数据进行远程传输的手段。第一章第一章 物物联网介网介绍 网关节点实现与互联网等外部网络的连接,网关节点实现与互联网等外部网络的连接,将收到的数据转发到外部网络上。网关节点与将收到的数据转发到外部网络上。网关节点与外部网络的通信可采用多种方式,其中包括以外部网络的通信可采用多种方式,其中包括以太网、光纤、太网、光纤、ADSL等有线媒介,以及等有线媒介,以及WiFi、蜂窝通信网络等无线媒介,数据交互方式较为蜂窝通信网络等无线媒介,数据交互方式较为灵活。灵活。第一章第一章 物物联网介网介绍传
5、感器分类方法:按被测物理量来分;按传感器工作原理来分。物理量:温度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传盛器、转矩传感器等。工作原理:电容式、电阻式、电感式、三电式、热电式、光敏、光电传感器等。第一章第一章 物物联网介网介绍 第一章第一章 物物联网介网介绍 第一章第一章 物物联网介网介绍 第一章第一章 物物联网介网介绍卜下 第一章第一章 物物联网介网介绍物理传感器物理传感器是检测物理量的传感器,它是利用某些物理效应,将被测的物理量转化为便于处理的能量信号的装置。(1)电学式传感器电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器,常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。第一章第一章 物物联网介网介绍电容式传感器主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。电感式传感器主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。磁电式传感器主要用于流量、转速和位移等参数的测量。电涡流式传感器主要用于位移及厚度等参数的测量。第
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