【正文】 此外對有線通信技術現(xiàn)場總線、 M2M技術、三網(wǎng)融合及下一代網(wǎng)絡技術 NGN等分別作了介紹。無線通信技術是物聯(lián)網(wǎng)重要的通信及組網(wǎng)技術，主要討論了無線個域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)和無線廣域網(wǎng)技術如藍牙、 ZigBee、 Zwave、 WiFi、 Ad hoc、Wimax、 GSM、 GPRS、 3G、 4G LTE等技術。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 NGN的主要支撐技術主要有 IPv光纖高速傳輸 、光交換與智能光網(wǎng)、寬帶接入、城域網(wǎng)、軟交換、 3G和后 3G移動通信系統(tǒng)、 IP終端和網(wǎng)絡安全等。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 NGN主要業(yè)務特點 ： ① 多媒體化： NGN中發(fā)展最快的特點將是多媒體特點，同時多媒體特點也是 NGN最基本、最明顯的特點； ② 開放性： NGN網(wǎng)絡具有標準的、開放的接口，為用戶快速提供多樣的定制業(yè)務； ③ 個性化：個性化業(yè)務的提供將給未來的運營商帶來豐厚的利潤； ④ 虛擬化：虛擬業(yè)務將是個人身份、聯(lián)系方式以至于住所都虛擬化。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 下一代網(wǎng)絡 NGN 下一代網(wǎng)絡 NGN（ Nextgeneration Network）技術以軟交換為核心，能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、視頻和多媒體業(yè)務的基于分組技術的綜合開放的網(wǎng)絡架構，代表了通信網(wǎng)絡發(fā)展的方向。目前有 6個國家，美國、英國、日本、意大利、加拿大、澳大利亞，成立統(tǒng)一的監(jiān)管機構。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 三 網(wǎng) 合 一T C P / I P 協(xié) 議電 視 網(wǎng)互 聯(lián) 網(wǎng)電 信 網(wǎng)圖 39 三網(wǎng)融合 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 （ 2）國外三網(wǎng)融合的發(fā)展 從三網(wǎng)融合的提出到現(xiàn)在，全球許多國家的政府、相關的管制部門都在做著不同的嘗試，通過政策、制度以及管制框架上的變革來解決實現(xiàn)三網(wǎng)融合面臨的諸多問題。 NGB可以提供互動電視、電子商務、在線娛樂、個人通訊、醫(yī)療教育、金融證券、社區(qū)服務、物流等各種類型的服務，傳統(tǒng)的電視內(nèi)容提供商將會變成信息系統(tǒng)的綜合服務商。 NGB好比國家面向千家萬戶修建了一條條暢通的“信息高速公路”?！叭W(wǎng)融合”使三大網(wǎng)絡從各自獨立的專業(yè)網(wǎng)絡向綜合性網(wǎng)絡轉變，網(wǎng)絡性能得以提升，資源利用水平進一步提高。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 三網(wǎng)融合是指電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)在向寬帶通信網(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)演進過程中，三大網(wǎng)絡通過技術改造，其技術功能趨于一致，業(yè)務范圍趨于相同，網(wǎng)絡互聯(lián)互通、資源共享，能為用戶提供語音、數(shù)據(jù)和廣播電視等多種服務。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 （ 1）三網(wǎng)融合的提出、發(fā)展含義及應用 隨著信息技術的快速發(fā)展，人們對信息交流的要求已不僅限于單一的語音信息交流，近些年來數(shù)字技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡傳輸?shù)乃俣燃涌?，語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合信息服務給人們自然、生動、真切和有效的交流方式。三網(wǎng)融合注重電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的相互滲透、互相兼容、并逐步整合成為全世界統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡，其中互聯(lián)網(wǎng)是其核心部分。 固定性應用： 適用于外圍設備位置固定，但地理分布廣泛、有線接入方式部署困難或成本高昂的應用，可利用機器到機器實現(xiàn)無人值守，如電力、水利、采油、采礦、環(huán)保、氣象、煙草、金融等行業(yè)信息采集或交易系統(tǒng)等。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 人 機 器機 器人圖 38 M2M示意圖 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 M2M業(yè)務及應用可以分為移動性應用和固定性應用兩類。主要是指通過“通信網(wǎng)絡”傳遞信息從而實現(xiàn)機器對機器或人對機器的數(shù)據(jù)交換，也就是通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)機器之間的互聯(lián)、互通。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 節(jié) 點節(jié) 點節(jié) 點節(jié) 點節(jié) 點節(jié) 點節(jié) 點節(jié) 點節(jié) 點節(jié) 點節(jié) 點路 由 器路 由 器路 由 器終 結 器 終 結 器終 結 器 串 行 適 配 器 M o d e m M o d e mI n t e r n e tI n t e r n e tI n t e r n e tI n t e r n e t本 地 站遠 程 監(jiān) 控 站電 話 線雙 絞 線 1 . 2 5 M b p s雙絞線電力線信 道電 源雙 絞線雙絞線1 0 Kb p s7 8 Kb p s7 8 Kb p s無 線 4 . 8 K b p s圖 37 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)結構 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 目前已開發(fā)出有 40多種現(xiàn)場總線，如 Interbus、Bitbus、 DeviceNet、 MODbus、 Aret、 PNet、 FIP、ISP等，下面主要介紹 FF、 Profitbus、 HART、 CAN和LonWorks 5種現(xiàn)場總線。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) FCS（ Filedbus Control System）是一個開放的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，具有可互操作的網(wǎng)絡將現(xiàn)場各控制器及儀表設備互連，構成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，同時控制功能徹底下放到現(xiàn)場，降低了安裝成本和維護費用。 短距離有線通信網(wǎng)絡技術主要包括目前流行的 10多種現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，如 ModBus、 DeviceNet、電力載波通信 PLC（ Power Line Communication）等網(wǎng)絡技術。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 物聯(lián)網(wǎng)其他網(wǎng)絡技術 物聯(lián)網(wǎng)中有線網(wǎng)絡技術主要包括長距離通信網(wǎng)絡技術和短距離有線通信網(wǎng)絡技術。 IPv6是互聯(lián)網(wǎng)工程任務組IETF（ Inter Engineering Task Force）設計的用于替代 IPv4的下一代 IP協(xié)議。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 具體地講，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關一般具備如下功能： 多種接入能力 協(xié)議轉換能力 管理能力 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 6LowPAN技術 6LowPan（ IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks）技術，主要實現(xiàn)將低功率無線個域網(wǎng)（ Low power Wireless Personal Area Networks）連接到 IPv6網(wǎng)絡中。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關技術 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關是連接感知網(wǎng)絡與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡的紐帶，是不同網(wǎng)絡進行通信的“關口”和“翻譯器”。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 LTE應用前景 （ 1）將 LTE引入手機 （ 2）用 LTE部署石油和天然氣 （ 3） LTE應用于公安執(zhí)勤通信 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 物聯(lián)網(wǎng)的接入技術 物聯(lián)網(wǎng)的接入技術指將末梢匯聚網(wǎng)絡或單個的節(jié)點，接入核心承載網(wǎng)絡的技術。 TDLTE 也被同時確定為 TDSCDMA 標準的后續(xù)演進技術。 LTE 分為 FDD 方式的 LTE 和 TDD 方式的 LTE，其中 TDD 方式的 LTE 又由于演進路線的不同分為 LTE TDD1 和 LTE TDD2。 2023年 1月，“中國創(chuàng)造”的 TD— LTE— Advanced(下稱“ TD— LTE— A”)被國際電信聯(lián)盟確定成為第四代移動通信 (下稱“ 4G”)國際標準，與 FDDLTEAdvanced并列為 4G國際標準，使得我國首次在 4G移動通信標準這一前沿實現(xiàn)了從“追趕”到“引領”的重大跨越。 4G國際標準候選技術有中國主導的 TDLTE和歐美主導的 FDDLTE. 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 3G的主流標準 目前，國際電信聯(lián)盟確定了四大 3G標準： WCDMA、 CDMA202 TDSCDMA和 WiMAX 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 3G的多址技術 （ 1）頻分多址和頻分雙工技術 （ 2）時分多址技術 （ 3）碼分多址技術 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 3G技術的應用 （ 1）寬帶上網(wǎng) （ 2） 視頻通話 （ 3） 手機電視 （ 4） 無線搜索 （ 5） 手機音樂 （ 6） 手機購物 （ 7） 手機網(wǎng)游 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 4G LTE技術 4G 是英文 fourthgeneration的縮寫，指移動電話系統(tǒng)的第四代，也是 3G之后的延伸。借助 4G移動網(wǎng)絡，用戶可更順暢地用手機上網(wǎng)，通過筆記本電腦完成一些需要更快傳輸速率和更高傳輸性能的任務，如網(wǎng)絡電視播放、網(wǎng)絡視頻會議等。 （ 7）低系統(tǒng)成本（ 3G系統(tǒng)的 1/10～ 1/100）。 （ 5）靈活的網(wǎng)絡結構。 （ 3）支持下一代互聯(lián)網(wǎng)（ IPv6， QoS）。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 第四代即 4G， ITU提出 4G應具有如下主要特點： （ 1）高速傳輸（高峰時 50～ 100Mbit/s，平均 20Mbit/s）。 （ 6）具有高頻譜利用率，解決全球存在的系統(tǒng)容量問題。 （ 4）能克服包括多徑衰減、多址干擾、遠近效應等技術難題。 （ 2）能提供 1G、 2G所不能提供的各種寬帶信息業(yè)務。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 根據(jù)國際電信聯(lián)盟 (ITU)定義， 3G特征一是全球化，即 3G各系統(tǒng)間在設計上具有高度的互通性，使用共同的頻段和全球統(tǒng)一的標準，能提供全球無縫漫游；二是綜合化，能夠提供多種業(yè)務，特別是能夠支持多媒體業(yè)務和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，并有能力容納新的業(yè)務；三是個人化，用戶使用全球唯一的個人號碼。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 第三代即 3G，自 2023年一些歐洲國家開始拍賣 3G牌照以來，全球移動通信的熱點一直圍繞著 3G。 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 GPRS可提供以下類型的業(yè)務 : （ 1）信息點播類業(yè)務 （ 2）消息類業(yè)務 （ 3）遠程操作業(yè)務 物聯(lián)網(wǎng)應用技術導論 第 3章 物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡技術 3G網(wǎng)絡技術 移動通信的發(fā)展歷程 隨著移動通信技術發(fā)展，至今移動通信發(fā)展已經(jīng)歷了四代： 第一代即 1G，系模擬移動通信，上世紀 80年代初投入商用，技術主要建立在頻分多址 (