物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論-物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)培訓(xùn)課件(編輯修改稿)
2025-03-11 12:14 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 bps（ 16個(gè)信道）、20kbps（ 1 個(gè)信道）和 40kbps（ 10 個(gè)信道）的最高數(shù)據(jù)傳輸速率。 在使用 ， ZigBee技術(shù)室內(nèi)傳輸距離為 10米，室外傳輸距離則能達(dá)到 200米；使用其它頻段時(shí)，室內(nèi)傳輸距離為 30米，室外傳輸距離則能達(dá)到 1000米。實(shí)際傳輸中，其傳輸距離根據(jù)發(fā)射功率確定，可變化調(diào)整。 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 ZigBee組網(wǎng)技術(shù) ZigBee可以采用 星形、樹狀、網(wǎng)狀拓?fù)?，也允許三者之間的組合 在 ZigBee 技術(shù)的應(yīng)用中，具有 ZigBee 協(xié)調(diào)點(diǎn)功能、且未加入任一網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)可以發(fā)起建立一個(gè)新的 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)，該節(jié)點(diǎn)就是該網(wǎng)絡(luò)的 ZigBee 協(xié)調(diào)點(diǎn) （ Sink節(jié)點(diǎn)） 當(dāng)一個(gè)未加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)要加入當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)時(shí)，向網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求，收到關(guān)聯(lián)請(qǐng)求的節(jié)點(diǎn)如果有能力接受其他節(jié)點(diǎn)為其子節(jié)點(diǎn)，就為該節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中唯一的 16 bit 網(wǎng)絡(luò)地址， 并發(fā)出關(guān)聯(lián)應(yīng)答，收到關(guān)聯(lián)應(yīng)答后，此節(jié)點(diǎn)成功加入網(wǎng)絡(luò)，并可接受其他節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)。節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)后，將自己的 PAN ID 標(biāo)識(shí)設(shè)為與 ZigBee 協(xié)調(diào)點(diǎn)相同的標(biāo)識(shí)。 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 ZigBee組網(wǎng)技術(shù) (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 桂小林 38 學(xué)生討論，互動(dòng)環(huán)節(jié) 說出幾個(gè) Zigbee的應(yīng)用 ?1） ?2） (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 Zigbee應(yīng)用 燈光控制系統(tǒng) (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 桂小林 40 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 桂小林 41 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 路燈管理視頻 城市照明智能監(jiān)控與綜合管理系統(tǒng) (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 數(shù)字礦山視頻 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 桂小林 44 遠(yuǎn)距離無(wú)線通信技術(shù) 遠(yuǎn)距離無(wú)線通信技術(shù)常被用在偏遠(yuǎn)山區(qū)、島嶼等有線通信設(shè)施（例如光纜等）因地域，條件、費(fèi)用等因素可能無(wú)法鋪設(shè)的區(qū)域，以及船、人等需要數(shù)據(jù)通信卻又在實(shí)施移動(dòng)的物體。與 Inter技術(shù)相結(jié)合，成為網(wǎng)絡(luò)骨干通信技術(shù)的補(bǔ)充。 常規(guī)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信技術(shù)有衛(wèi)星通信技術(shù)、微波通信技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)。 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 衛(wèi)星通信技術(shù) 衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電信號(hào)，在兩個(gè)或多個(gè)地面站之間進(jìn)行的通信過程或方式。衛(wèi)星通信屬于宇宙無(wú)線電通信的一種形式，工作在微波頻段。 衛(wèi)星通信是在地面微波中繼通信和空間技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。微波中繼通信是一種“視距”通信，即只有在“看得見”的范圍內(nèi)才能通信。而通信衛(wèi)星的作用相當(dāng)于離地面很高的微波中繼站。 由于作為中繼的衛(wèi)星離地面很高，因此經(jīng)過一次中繼轉(zhuǎn)接之后即可進(jìn)行長(zhǎng)距離的通信。 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 1. 衛(wèi)星通信技術(shù)原理 圖 57是一種簡(jiǎn)單的衛(wèi)星通信系統(tǒng)示意圖，它是由一顆通信衛(wèi)星和多個(gè)地面通信站組成的。地面通信站通過衛(wèi)星接收或發(fā)送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞。 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 2. 衛(wèi)星通信系統(tǒng)選擇的主要工作頻段 ? C頻段被最早用于商業(yè)衛(wèi)星，其中，較低的頻率范圍用于下行流量（從衛(wèi)星發(fā)出），較高的頻率用于上行流量（發(fā)向衛(wèi)星）。 頻段 下行鏈路 上行鏈路 帶寬 問題 L GHz GHz 15 MHz 低帶寬、擁擠 S GHz GHz 70 MHz 低帶寬、擁擠 C GHz GHz 500 MHz 地面干擾 Ku 11 GHz 14 GHz 500 MHz 雨水 Ka 20 GHz 30 GHz 3500 MHz 雨水、設(shè)備成本 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 3. 通信衛(wèi)星的種類 ?①低軌道衛(wèi)星，指的是距離在 5000km以內(nèi)的衛(wèi)星； ?②中間軌道衛(wèi)星，指的是距離在 5000km和 20230km之間的衛(wèi)星； ?③高軌道衛(wèi)星，指的是距離在 20230km以上的衛(wèi)星。 ?同步衛(wèi)星距地面高達(dá) 35800km，一顆衛(wèi)星的覆蓋區(qū)（從衛(wèi)星上能“看到”的地球區(qū)域）可達(dá)地球總面積的40%左右，地面最大跨距可達(dá) 18000km。 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 通信衛(wèi)星種類 靜止地球軌道（ GEO）衛(wèi)星 ? 全球覆蓋的固定衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)靜止地球軌道 (GEO）衛(wèi)星，軌道高度大約為 36 000km，成圓形軌道，只要三顆相隔 120176。 的均勻分布衛(wèi)星，就可以覆蓋全球。國(guó)際衛(wèi)星通信組織的 Intelsat IIX代衛(wèi)星。是全球覆蓋的最好例子，已發(fā)展到第九代。 ? 三顆相距 120度的衛(wèi)星就能覆蓋整個(gè)赤道圓周。故衛(wèi)星通信易于實(shí)現(xiàn)越洋和洲際通信。最適合衛(wèi)星通信的頻率是 1一 10GHz頻段，即微波頻段、為了滿足越來(lái)越多的需求，已開始研究應(yīng)用新的頻段，如 12GHz,14GHz,20GHz及 30GHz。 ? 衛(wèi)星在空中起中繼站的作用，即把地球站發(fā)上來(lái)的電磁波放大后再反送回另一地球站。地球站則是衛(wèi)星系統(tǒng)形成的鏈路。由于靜止衛(wèi)星在赤道上空 36000千米，它繞地球一周時(shí)間恰好與地球自轉(zhuǎn)一周（ 23小時(shí) 56分 4秒）一致，從地面看上去如同靜止不動(dòng)一樣。 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 通信衛(wèi)星種類 移動(dòng)衛(wèi)星通信 ? 全球覆蓋的移動(dòng)衛(wèi)星：通信海事衛(wèi)星通信系統(tǒng) Inmarsat是全球覆蓋的移動(dòng)衛(wèi)星通信，工作的為第三代海事通信衛(wèi)星，它們分布在大西洋東區(qū)和西區(qū)、印度洋區(qū)和太平洋區(qū)。 ? 全球覆蓋的低軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星有：“銥星” (Iridium）和全球星(Globalstar），“銥星”系統(tǒng)有 66顆星，分成 6個(gè)軌道，每個(gè)軌道有 11顆衛(wèi)星，軌道高度為 765km，衛(wèi)星之間、衛(wèi)星與網(wǎng)關(guān)和系統(tǒng)控制中心之間的鏈路采用 ka波段，衛(wèi)星與用戶間鏈路采用 L波段。 ? 2023年 6月底銥星用戶達(dá) 12． 7萬(wàn)戶，在卡特里娜颶風(fēng)災(zāi)害時(shí)”銥星”業(yè)務(wù)流量增加 30倍，衛(wèi)星電話通信量增加 5倍。 ? 全球星（ Globalstar）有 48顆衛(wèi)星組成，分布在 8個(gè)圓形傾斜軌道平面內(nèi)，軌道高度為 1 389km，傾角為 52度。用戶數(shù)逐年穩(wěn)定增長(zhǎng)，成本下降。 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 衛(wèi)星通信原理 (推薦閱讀清華大學(xué)出版社桂小林主編的 《 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論 》 桂小林 55 移動(dòng)通信技術(shù) 移動(dòng)通信是指通信雙方或至少一方是在運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)倪^程或方式。例如移動(dòng)體（車輛、船舶、飛機(jī)、人）與固定點(diǎn)之間、或移動(dòng)體之間的通信等等。 移動(dòng)通信可以應(yīng)用在任何
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