第4章无线个域网.ppt

第4章 无线个域网 内容提要 4.1 概述 4.2 IEEE802.15标准 4.3 蓝牙技术 4.4 ZigBee技术 4.1???概述 手机、PC机、汽车、音响、电视、微波炉、电冰箱等消费类产品非常普及，人们希望有一种短距离、低成本、小功耗的无线通信方式，实现不同功能单一设备的互联，提供小范围内设备的自组网机制，并通过一定的安全接口完成自组小网与广域大网的互通。 无线个人区域网(Wireless Personal Area Network，WPAN，简称无线个域网)技术就是一种满足上述应用需求的小范围无线连接、微小网自主组网的通信技术。 无线个域网技术 蓝牙(Blue Tooth) IrDA HomeRF UWB Zigbee 内容提要 4.1 概述 4.2 IEEE802.15标准 4.3 蓝牙技术 4.4 ZigBee技术 4.2??IEEE802.15标准 IEEE 802.15工作组是IEEE针对无线个人区域网(WPAN)而成立的，开发有关短距离范围的WPAN标准。 4.2.1 标准构成 802.15.1是以既有蓝牙标准为基础，制定蓝牙无线通信规范的一个正式标准。 802.15.2工作组目的是要802.11和802.15开发共存的推荐规范。 802.15.3工作组的兴趣在开发对比于802.11设备是低成本和低功耗的设备的标准上。 802.15.3a的目标是要在使用同样的MAC层上提供比802.15.3更高的数据率 802.15.4工作组则开发了一个非常低成本、非常低功耗的比802.15.1数据率要低的设备标准。 IEEE802.15协议体系结构 WLAN与WPAN 内容提要 4.1 概述 4.2 IEEE802.15标准 4.3 蓝牙技术 4.4 ZigBee技术 IEEE802.15.1的基础，源于1994年爱立信公司的一项研究，旨在在移动电话及其附件之间探求一种新的低功耗、低成本的空中接口。 1998年5月，4家公司联合成立蓝牙特殊利益集团(SIG) 1999年7月SIG公布蓝牙规范1.0版 1999年12月公布蓝牙规范1.0b版 2001年4月公布1.1版 2003年11月公布1.2版本 2004年8月公布2.0版本 蓝牙技术优点 (1)可以随时随地用无线接口代替有线电缆连接； (2)具有很强的移植性，可应用于多种通信场合，如WAP、GSM(全球移动通信系统)、DECT(欧规数字无绳通信)等，引入身份识别后可以灵活地实现漫游； (3)低功耗，对人体伤害小； (4)蓝牙集成电路简单，成本低廉，实现容易，易于推广。 4.3.3 蓝牙标准文档构成 核心规范(core specifications):描述了从无线电接口到链路控制的不同层次蓝牙协议体系结构的细节。 概要规范(profile specifications):考虑使用蓝牙技术支持不同的应用。每个概要规范讨论在核心规范中定义的技术，以实现特定的应用模型(Usage Model)。 4.3.4 蓝牙协议体系结构 核心协议(core protocol)形成五层栈 (1)无线电(radio)：确定包括频率、跳频的使用、调制模式和传输功率在内的空中接口细节。 (2)基带(baseband)：考虑一个微微网中的连接建立、寻址、分组格式、计时和功率控制。 (3)链路管理器协议(link manager protocol，LMP)：负责在蓝牙设备和正在运行的链路管理之间建立链路。包括诸如认证、加密及基带分组大小的控制和协商等安全因素。 (4)逻辑链路控制和自适应协议(logical link control and adaptation protocol，L2CAP)：使高层协议适应基带层。L2CAP提供无连接和面向连接服务。 (5)服务发现协议(service discovery protocol，SDP)：询问设备信息、服务与服务特征，使得在两个或多个蓝牙设备间建立连接成为可能。 4.3.5 应用模型 大量应用模型定义在蓝牙的概要规范文档中。本质上，一个应用模型是一套实施特定的基于蓝牙的应用的协议。每个概要文件定义了支持一特定应用模型的协议和协议特性。 文件传输 拨号联网 LAN接入 同步 无绳电话或内部通信 耳机 4.3.7 微微网和散布式网络(网络模式) 蓝牙中的基本联网单元是一个微微网，它由一台主设备和1~7台活跃的从设备组成。 一个微微网中的设备也可作为另一个微微网的一部分存在，并在每个微微网中，起从设备或主设备功能,这种形式的重叠被称为散布式网络(scatternet)。 主/从关系 无线网络的配置 4.3.8 蓝牙规范的五层