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摘要:随着现代信息技术在国际社会中的不断发展,物联网作为当前高科技产品当中的佼佼者,可谓是首屈一指。互联网的广泛应用,不仅推进了信息的传递、使得线上和线下消费二者的完美融合,互联网的通信技术也越来越广泛的被人们所利用和吸收,对于这种高科技的产物,被广泛的应用于现代社会那是必然的。现代社会当中的高科技研发当中的产品是多种多样的,但是物联网的迅速成长使得物联网在科技方面的核心技术和科学水平有了大幅度的全面提升,不仅能进行物品与物品之间的交换,还能进行信息与信息之间的有效传递,更是被广泛的运用在了财务系统当中,列如:存货发出系统,适时计算器系统等等。物联网的系统发展,还有互联网的体系结构,都是对无线互联网技术的应用与实践,用高科技展望了对未来的发展,并且这些技术的推进也有助于无线通信技术在物联网领域的应用。
关键词:物联网通信技術;物联网广域信息传递;物联网技术下的产品
一、物联网的基本理念
1.1 物联网概念
“物联网”概念在1999年美国麻省理工学院首次被提出,也随着物联网信息技术的不断进步、不断开拓,物联网信息技术的概念和理论体系也随着在不断的更新和改革,但是,我们现在首要解决的问题就是信息的传递,怎么样把这些信息与物体之间进行绝对融合,把吾之本体和信息事件直接通过信息传达,实现物体与物体之间的信息互换,物理与物体之间的完美识别,并进行适时定位与管理。不断在从物联网功能上面下功夫,把物联网打造成一个有感知、有生命、有信息、有计算与控制系统的大脑感官系统,从而进行文件的处理、修饰、信息传输、执行命令等等高效的工作。
1.2 物联网无线通信技术的应用
物联网最初是指设备之间的数据传输,解决物与物相联,采用的是有线方式,比如RS323,RS485,考虑设备的位置可移动的方便性,后期更多采用无线方式。物联网的无线通信技术很多,主要有两类:一是短距离通信技术包括无线RF433/315M,ZigBee,WiFi,蓝牙,Z-wave,IPv6/6 LoWPAN等;另一类是低功耗的广域网(Low Power Wide Area Network),即广域网通信技术。包括NB-IoT和LoRa等。
二、物联网发展下的全新高科技产物
2.1 RF433/315M
无线收发模组,采用射频技术,工作在ISM频段(433/315 MHz),包含发射器和接收器,频率相对稳定,数据传输速率在1~128 kbps之间,一般选用GFSK的调制方式,具有比较强的抗干扰性能。主要应用集中在汽车、医药、食品、交通运输、能源、军工、动物管理以及人事管理等各领域。具体应用项目包括无线抄表系统、无线路灯控制系统、铁路通信、航模无线遥控、无线安防报警、家居电器控制、工业无线数据采集等。
2.2 WiFi
基于符合IEEE 802.11标准的无线局域网,是有线局域网的无线延伸。WiFi只需要一个无线接入点就能组成无线局域网络,实现简单,成本低廉。WiFi具有速度较快的优点,无需网桥设备可以直接接入互联网,而且支持与手机进行数据通信,但WiFi芯片的封装尺寸偏大,功耗较高,不利于大范围使用。WiFi技术应用已经从家庭的网络设备向传统的医疗保健、库存管理、教育等领域扩展。
2.3 蓝牙
主要应用频段在2.4~2.485 GHz的ISM波段的特高频无线电波(Ultra High Frequency,UHF)频段是基于数据包、依据主从架构的无线通信技术标准,可以实现固定设备、移动设备和局域网之间的短距信息传输。蓝牙可以利用跳频技术将数据分割成数据包,通过不同的蓝牙频道传输数据包。不同频道的频宽为1 MHz,蓝牙4.0不同频段间隔为2 MHz,可容纳40个频段。蓝牙在近距离无线传输具有很大优势,主要应用于鼠标、键盘、耳机等近距离数据传输的可穿戴设备。
2.4 ZigBee
是基于IEEE802.15.4标准的低速、短距离、低功耗、双向无线通信技术的局域网通信协议,又称紫蜂协议。ZigBee具有近距离、低复杂度、自组织(自配置、自修复、自管理)、低功耗、低数据速率的特点,由物理层、媒体访问控制层(Media Access Control Layer,MAC)、传输层、网络层、应用层组成。物理层和媒体访问控制层依据IEEE 802.15.4标准,主要应用于传感控制应用。ZigBee的蜂窝式的传输模式,具有数据转发功能,主要用于可视距离的传输,适用室外空旷场所。ZigBee3.0技术整合了此前ZigBeePro一些应用场景,包括家庭电器、建筑物自动化、LED照明、医疗看护、零售、智慧能源等方面。
2.5 Z-Wave
是由丹麦公司Zensys开发的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、可用于网络的近距离无线通信技术,利用FSK(BFSK/GFSK)等调制方式,可以实现9.6~ 40 kb/s的数据传输速率,信号可以在室内传输30 m,室外可大于100 m,适用于窄宽带应用场景。Z-Wave利用动态路由技术,使得每个Z-Wave网络都有自己的网络地址;网络内每个节点的地址,由控制节点分配。每个网络最多可以容纳232个节点,包括控制节点。Zensys提供Windows开发用的动态链接库,开发者利用该DLL内的API函数来进行PC软件设计。利用Z-Wave技术搭建的无线近距离网络,不仅可以实现对家电的遥控,甚至可以通过广域网对Z-Wave网络中的设备进行控制。
三、 结束语
物联网的成功推进,使得物联网在各个领域都占有一席之地。物联网也是一个多种多样、千变万化的网络系统,它所能造诣的信息传递就现今科技水平来讲已经不是人脑可控的产物,包括它所覆盖的局域地区、可靠性、传递性、规范性、电池寿命、网络容量、成本转换、交互频率和扩展性等一切因素。物联网的各个技术之间相辅相成,既能相互传递信息,又能相互控制,并且也不会完全排斥,现在的新型物联网局域早已经能互补共存,早远远大于替代了传统技术。当前物联网无线通信技术的造诣已经应用在了各个场景当中,这也是物联网各种无线通信技术发展的必然过程。
参考文献
[1]吴小芳。物联网与大数据的新思考[J].通讯世界,2017,(01):1-2.[2017-08-31].
[2]王胜烽,王晓涧。国内外物联网技术的发展及应用[J].无线互联科技,2017,(01):23-24.
关键词:物联网通信技術;物联网广域信息传递;物联网技术下的产品
一、物联网的基本理念
1.1 物联网概念
“物联网”概念在1999年美国麻省理工学院首次被提出,也随着物联网信息技术的不断进步、不断开拓,物联网信息技术的概念和理论体系也随着在不断的更新和改革,但是,我们现在首要解决的问题就是信息的传递,怎么样把这些信息与物体之间进行绝对融合,把吾之本体和信息事件直接通过信息传达,实现物体与物体之间的信息互换,物理与物体之间的完美识别,并进行适时定位与管理。不断在从物联网功能上面下功夫,把物联网打造成一个有感知、有生命、有信息、有计算与控制系统的大脑感官系统,从而进行文件的处理、修饰、信息传输、执行命令等等高效的工作。
1.2 物联网无线通信技术的应用
物联网最初是指设备之间的数据传输,解决物与物相联,采用的是有线方式,比如RS323,RS485,考虑设备的位置可移动的方便性,后期更多采用无线方式。物联网的无线通信技术很多,主要有两类:一是短距离通信技术包括无线RF433/315M,ZigBee,WiFi,蓝牙,Z-wave,IPv6/6 LoWPAN等;另一类是低功耗的广域网(Low Power Wide Area Network),即广域网通信技术。包括NB-IoT和LoRa等。
二、物联网发展下的全新高科技产物
2.1 RF433/315M
无线收发模组,采用射频技术,工作在ISM频段(433/315 MHz),包含发射器和接收器,频率相对稳定,数据传输速率在1~128 kbps之间,一般选用GFSK的调制方式,具有比较强的抗干扰性能。主要应用集中在汽车、医药、食品、交通运输、能源、军工、动物管理以及人事管理等各领域。具体应用项目包括无线抄表系统、无线路灯控制系统、铁路通信、航模无线遥控、无线安防报警、家居电器控制、工业无线数据采集等。
2.2 WiFi
基于符合IEEE 802.11标准的无线局域网,是有线局域网的无线延伸。WiFi只需要一个无线接入点就能组成无线局域网络,实现简单,成本低廉。WiFi具有速度较快的优点,无需网桥设备可以直接接入互联网,而且支持与手机进行数据通信,但WiFi芯片的封装尺寸偏大,功耗较高,不利于大范围使用。WiFi技术应用已经从家庭的网络设备向传统的医疗保健、库存管理、教育等领域扩展。
2.3 蓝牙
主要应用频段在2.4~2.485 GHz的ISM波段的特高频无线电波(Ultra High Frequency,UHF)频段是基于数据包、依据主从架构的无线通信技术标准,可以实现固定设备、移动设备和局域网之间的短距信息传输。蓝牙可以利用跳频技术将数据分割成数据包,通过不同的蓝牙频道传输数据包。不同频道的频宽为1 MHz,蓝牙4.0不同频段间隔为2 MHz,可容纳40个频段。蓝牙在近距离无线传输具有很大优势,主要应用于鼠标、键盘、耳机等近距离数据传输的可穿戴设备。
2.4 ZigBee
是基于IEEE802.15.4标准的低速、短距离、低功耗、双向无线通信技术的局域网通信协议,又称紫蜂协议。ZigBee具有近距离、低复杂度、自组织(自配置、自修复、自管理)、低功耗、低数据速率的特点,由物理层、媒体访问控制层(Media Access Control Layer,MAC)、传输层、网络层、应用层组成。物理层和媒体访问控制层依据IEEE 802.15.4标准,主要应用于传感控制应用。ZigBee的蜂窝式的传输模式,具有数据转发功能,主要用于可视距离的传输,适用室外空旷场所。ZigBee3.0技术整合了此前ZigBeePro一些应用场景,包括家庭电器、建筑物自动化、LED照明、医疗看护、零售、智慧能源等方面。
2.5 Z-Wave
是由丹麦公司Zensys开发的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、可用于网络的近距离无线通信技术,利用FSK(BFSK/GFSK)等调制方式,可以实现9.6~ 40 kb/s的数据传输速率,信号可以在室内传输30 m,室外可大于100 m,适用于窄宽带应用场景。Z-Wave利用动态路由技术,使得每个Z-Wave网络都有自己的网络地址;网络内每个节点的地址,由控制节点分配。每个网络最多可以容纳232个节点,包括控制节点。Zensys提供Windows开发用的动态链接库,开发者利用该DLL内的API函数来进行PC软件设计。利用Z-Wave技术搭建的无线近距离网络,不仅可以实现对家电的遥控,甚至可以通过广域网对Z-Wave网络中的设备进行控制。
三、 结束语
物联网的成功推进,使得物联网在各个领域都占有一席之地。物联网也是一个多种多样、千变万化的网络系统,它所能造诣的信息传递就现今科技水平来讲已经不是人脑可控的产物,包括它所覆盖的局域地区、可靠性、传递性、规范性、电池寿命、网络容量、成本转换、交互频率和扩展性等一切因素。物联网的各个技术之间相辅相成,既能相互传递信息,又能相互控制,并且也不会完全排斥,现在的新型物联网局域早已经能互补共存,早远远大于替代了传统技术。当前物联网无线通信技术的造诣已经应用在了各个场景当中,这也是物联网各种无线通信技术发展的必然过程。
参考文献
[1]吴小芳。物联网与大数据的新思考[J].通讯世界,2017,(01):1-2.[2017-08-31].
[2]王胜烽,王晓涧。国内外物联网技术的发展及应用[J].无线互联科技,2017,(01):23-24.