无线传感器网络案例集成开发教程（ZigBee版）全套PPT课件.pptx

无线传感网络技术通信电子学院第一章 ZigBee技术概述 1.1 无线通信技术及其优势通信分类传输介质无线有线利用光电缆传输电信号，必威体育官网网址性能好（特别是光纤通信），抗干扰性能好，通信容量大等优点。缺点是需要布线，不适合移动通信。优点：1．成本较小。不需要布线，无拆迁成本。2．工程建设周期短。基站建设工期短。3．适应性好。覆盖范围可大可小，特别适合于移动通信。4．扩展性好。通过增加基站数量或更改发射功率就可以增加通信覆盖范围5．可维护性好。只需要对基站进行维护即可。缺点：必威体育官网网址性差，易受干扰 1.2 无线通信发展历史麦克斯韦建立了光的电磁波理论并预言了电磁波的存在赫兹首次通过实验证明了无线电波的存在马可尼用莫尔斯码从船上与岸边通信（30km)，标志无线电通信的开始。1G1897年1887年1864年1979年2GGSM1988年2000年3G中国TD-SCDMA标准2010年2019年4G5G华为中国TD-LTE 1.3 无线传感器网络人与人之间通信PC机之间通信传感器之间通信电话网络因特网传感网 1.3 无线传感器网络定义：由分布在给定局部区域内足够多的无线传感器节点构成的一种新型信息获取系统，每一个传感器节点都具有一种或多种感知器，并且具有一定的计算能力，同时还具有一定的无线通信能力。特点：无线传感器网络作为一种无线自组织网络，它是没有预定基础设施支撑的自组织可重构的多跳无线网络。在该网络中，网络的拓扑、信道的环境、业务的模式随节点的移动而动态改变。无线自组织网络可以快速地为民用和军事应用建立通信平台。无线传感器网络wireless sensor network，WSN 1.3 无线传感器网络WSN发展历史使用具有简单信息信号获取能力的传统传感器，采用点对点传输、连接传感控制器构成传感器网络具有获取多种信息信号的综合能力，采用串/并接口（如RS-232、RS-485）与传感控制器相连，构成有综合多种信息的传感器网络用具有智能获取多种信息信号的传感器，采用现场总线连接传感控制器，构成局域网络，成为智能化传感器网络大量的具有多功能、多信息信号获取能力的传感器，采用自组织无线接入网络，与传感器网络控制器连接，构成无线传感器网络。第一代传感器网络第二代传感器网络第三代传感器网络第四代传感器网络 1.3 无线传感器网络无线传感器网络的特点2.自组织网络4.以数据为中心的网络3.动态性网络5.应用相关的网络1.大规模网络覆盖范围广，检测盲区小数量多，冗余节点多，容错性能好自动组网，自主配置，多跳网络拓扑可变化网络以数据获取和传输为目标不同应用所对应的数据不同，网络节点软硬件会有所不同 1.3 无线传感器网络无线传感器网络系统结构BACDE远程通信网络汇聚节点用户用户终端感知节点监测区域信息传输路径无线传感器网络系统结构传感器网络配置传感器节点的体系结构无线传感器网络协议网络拓扑结构 1.3 无线传感器网络传感器节点系统结构传感器模块处理器模块无线通信模块电源模块 无线传感网络技术通信电子学院第一章 ZigBee技术概述 1.4 ZIGBEE技术ZIGBEE技术发展历程IEEE802.15.4工作组成立，该工作组致力于定义一种可提供价格低廉的固定、便携或移动设备使用的低复杂度、低成本和低功耗的低速率无线连接技术Zigbee联盟成立，以研发名为“Zigbee”的下一代无线通信标准ZIGBEE 1.0标准(又称为ZIGBEE2004公布ZIGBEE 1.1ZIGBEE2006ZIGBEE2007/PRO发布。3种应用类型：家庭自动化(Home Automation：HA)建筑/商业大楼自动化(Building Automation：BA)先进抄表基础建设(Advanced Meter Infrastructure：AMI )ZIGBEE IP Specification发布。ZIGBEE IP 是第一个基于IPv6 全无线网状网络解决方案的开放标准，可以实现物联网与互联网相连，为控制低功耗、低成本的装置提供无缝衔接的互联网连接2000年2001年2005年2006年2007年2013年推出ZIGBEE RF4CE。它专门为简单，双向，点对点控制的应用而设计资源要求低2009 年 1.4 ZIGBEE技术各个版本的ZIGBEE协议比较版本ZigBee2004ZigBee2006ZigBee2007功能集——ZigBeeZigBee Pro拓扑星状树状、网状树状、网状网状大型网络不支持不支持不支持支持多对一路由否否否否高安全支持支持，1密钥支持，1密钥支持，多密钥应用领域消费电子（少量节点）住宅（节点数量300个以下）住宅（节点数量300个以下）商业及工业（节点数量1000个以上） 处理器1.4 ZIGBEE技术ZIGBEE硬件解决方案C