物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述(ppt44頁)(編輯修改稿)
2025-03-22 11:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 制層（ MAC）的標準化工作，目標是為在個人操作空間內(nèi)相互通信的無線通信設(shè)備提供通信標準。用于無線個域網(wǎng)的通信技術(shù)很多，如 ZigBee、藍牙、 UWB、紅外 (IrDA)、 HomeRF、射頻識別等。目前，為滿足低功耗、低成本的傳感網(wǎng)要求而專門開發(fā)的低速率 WPAN標準 IEEE 成為物聯(lián)網(wǎng)的重要通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之一。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 4章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) IEEE 2023年 3月 22日 IEEE IEEE標準委員會 TG4任務組發(fā)布的一項標準。該任務組于 2023年 12月成立， ZigBee聯(lián)盟（ ZigBee Alliance）于 2023年 8月成立， 2023年由英國 Invensys公司、美國 Motorola公司、日本 Mitsubishi公司和荷蘭 Philips公司等廠商聯(lián)合推出了低成本、低功耗的 ZigBee技術(shù)。 ZigBee是一種新興的近距離、低速率、低功耗的雙向無線通信技術(shù)，也是 ZigBee聯(lián)盟所主導的傳感網(wǎng)技術(shù)標準。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 4章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 1. IEEE 2023年 3月 22日 高 層 協(xié) 議I E E E 8 0 2 . 2 邏 輯鏈 路 類 型 （ L L C ）特 定 業(yè) 務 匯 聚 子 層（ S S C S ）其 他 邏 輯鏈 路 控 制 標 準介 質(zhì) 訪 問 控 制 層 （ M A C ）8 6 8 / 9 1 5 M H z物 理 層2 4 0 0 M H z物 理 層圖 43 IEEE 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 4章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2023年 3月 22日 2．物理層的主要功能 IEEE ：激活和惰性化無線電收發(fā)器，當前信道的能量發(fā)現(xiàn)、接收包的鏈路質(zhì)量指示、信道頻率選擇和數(shù)據(jù)的發(fā)送與接 收。 （ 1）工作頻率和數(shù)據(jù)傳輸速率 物理層 （ MHz） 頻帶 (MHz) 信道數(shù) 碼元速率 (kchip/s) 調(diào)制方式 比特速率 (kb/s) 符號速率 (ksymbol/s) 868/915 1 300 BPSK 20 20 902928 10 600 BPSK 40 40 2400 16 2023 OQPSK 250 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 4章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2023年 3月 22日 （ 2）支持簡單器件 由于 、低功耗和短距離傳輸?shù)忍攸c，使得非常適宜支持簡單器件。在 了 14個物理層基本參數(shù)和 35個介質(zhì)接入控制層基本參數(shù)，總共為 49個。這使它非常適用于存儲能力和計算能力有限的簡單器件。在 ：全功能器件（FFD）和簡化功能器件（ RFD）。對全功能器件，要求它支持所有的 49個基本參數(shù)。而對簡化功能器件，在最小配置時只要求它支持 38個基本參數(shù)。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 4章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2023年 3月 22日 3．介質(zhì)訪問控制層的主要功能 （ 1） IEEE 幀控制序列號源地 址幀 負 載（ M A C S D U ）F C S校 驗S F D( 1 B )同 步 頭P H Y 業(yè) 務 數(shù) 據(jù) 單 元（ P S D U , 變 長 ）M A C 幀 頭 （ M H R ）（ a ） I E E E 8 0 2 . 1 5 . 4 物 理 層 幀 結(jié) 構(gòu)M A C 負 載幀 尾（ M F R ）物 理 幀 頭地 址 域附 加安 全頭 部2 1 0 / 2 0 / 2 / 8 0 / 2 0 / 2 / 8 0 / 5 / 6 / 1 0 / 1 4可 變 長2B（ b ） I E E E 8 0 2 . 1 5 . 4 M A C 層 的 通 用 幀 結(jié) 構(gòu)目 標P A N I D目 標地 址源P A N I D前 導 碼（ 4 B ）幀 長 度（ 7 位 ）保 留（ 1 位 ）P H Y 負 載圖 44 IEEE 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 4章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu) 2023年 3月 22日 網(wǎng) 絡(luò) 層I E E E 8 0 2 . 1 5 . 4應 用 匯 聚 層應 用 1 應 用 2 應 用 nZ i g B e e 聯(lián) 盟 制 訂? ? T G 4 任 務組 制 訂建立在 IEEE ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu)如圖 45所示，由高層應用標準、應用匯聚層、網(wǎng)絡(luò)層、IEEE 。 圖 45 ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 4章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2023年 3月 22日 1．網(wǎng)絡(luò)層主要功能 網(wǎng)絡(luò)層負責拓撲結(jié)構(gòu)的建立和維護網(wǎng)絡(luò)連接，它獨立處理傳入數(shù)據(jù)請求、關(guān)聯(lián)、解除關(guān)聯(lián)業(yè)務，包含尋址、路由和安全等。網(wǎng)絡(luò)層包括邏輯鏈路控制子層，邏輯鏈路控制子層是基于 IEEE 。 （ 1）網(wǎng)絡(luò)層提供的服務 網(wǎng)絡(luò)層提供保證 IEEE MAC層所定義的功能，同時，能為應用層提供適當?shù)姆战涌?。 （ 2） ZigBee網(wǎng)絡(luò)配置 低數(shù)據(jù)速率的 WPAN中包括兩種無線設(shè)備：全功能設(shè)備 (FFD)和精簡功能設(shè)備 (RFD)。其中， FFD可以和 FFD、 RFD通信，而 RFD只能與 FFD通信， RFD之間無法進行通信。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 4章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2023年 3月 22日 （ 3） ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) ZigBee技術(shù)具有強大的組網(wǎng)能力，通過無線通信組成星形、網(wǎng)狀 (Mesh)網(wǎng)和混合網(wǎng)，如圖 46所示，可以根據(jù)實際項目需要來選擇合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 F F DR F D（ a ） 星 形 網(wǎng)（ b ） M e s h 網(wǎng)（ c ） 混 合 網(wǎng)（ 實 線 ） ← → M e s h 鏈 路 ( 虛 線 ） ← → 星 狀 鏈 路圖 46 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 第 4章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2023年 3月 22日 2．應用層 在 ZigBee協(xié)議中應用層包括應用匯聚層、 ZigBee設(shè)備配置和用戶應用程序。應用
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