物联网技术案例教程课件第8章.pptVIP

网络节点的软件开发需要使用基于框架的组件。这种框架运用自适应的中间件系统，通过动态交换和运行组件，支撑高层的应用服务架构，加速和简化应用系统的设计。01网络节点设计的三个环节：数据采集功能的设计单个节点功能的设计网络功能的设计028.3.2软件系统的开发内容网络功能框架的组件01单个节点功能框架的组件02可视化的后台管理软件是物联网系统的一个重要组成部分，是获取和分析网络数据的重要工具。01从微观角度来看，物联网节点状态的获取难度远大于传统有线网络的节点。02从宏观角度来看，物联网的运行效率和性能也比一般网络难以度量和分析。038.3.3后台管理软件01.后台管理软件的组成02.后台管理软件由数据库、数据处理引擎、图形用户界面和后台组件四个部分组成。第八章物联网的应用开发基础8.1.1网络节点的硬件设计数据处理信息采集和数据处理是物联网的重要特征之一。每个网络终端节点都具有一定的智能性，能对数据进行预处理，并根据感知的情况做出不同处理。一类采用以ARM处理器为代表的高端处理器。另一类是以采用低端微控制器为代表的节点。该类节点的处理能力较弱，但是能量消耗也很小。0102从处理器的角度来看，网络节点分为两类：常见的微控制器性能比较厂商芯片型号RAM容量/KBFlash容量/KB正常工作电流/mA睡眠模式下的电流/μAAtmelMega10341285.51Mega1284128820Mega165/325/6454642.52MicrochipPIC87x0.36821Intel80518位Classic0.532305805116位1164510Philips5116位260153MotorolaHC050.5326.690HC082328100HCS084606.51TIMSP14x16位2601.51MSP16x16位104821AtmelAT91ARMThumb256102438160IntelXScalePXA27X256N/A39574SamsungS44B08N/A605常用处理器的每指令耗费能量芯片型号运行电压（V）运行频率单位指令消耗能量(nJ)ATMega3.34MHz4ARMThumb1.840MHz0.21C1213.332KHz0.2IBM405LP1152MHz0.35C1213.325MHz0.5TMS320VC55101.5200MHz0.8XscalePXA2501.3400MHz1.1IBM405LP1.8380MHz1.3XscalePXA2500.85130MHz1.9采集识别采集识别功能经常涉及到一个称作变送器的概念。所谓变送器(transducer)是指将一种物理能量变为另一种物理能量的器件，包括传感器和执行器两种类型。无线通信模块由无线射频电路和天线组成，是网络节点中最主要的耗能部件。无线通信技术通常包括IEEE802.11b、IEEE802.15.4(ZigBee)、Bluetooth、UWB、RFID和IrDA等。3、无线通信物联网常用的无线通信技术 无线技术频率距离/m功耗传输速率/kbpsBluetooth2.4GHz10低10000802.11b2.4GHz100高11000RFID50kHz~5.8GHz5~200ZigBee2.4GHz10~75低250IrDAInfrared1低16000UWB3.1~10.6GHz10低100000RF300~1000MHz10X~100X低10XX表示数字1~9通信芯片的传输距离受多种因素的影响。最重要的因素是芯片的发射功率。显然发射功率越大，则信号传输的距离越远。一般来说，发射功率和传输距离的关系是P∝dn，这里P表示发射功率，d表示传输距离，n通常为3～4之间的常数。如果要实现2倍的传输距离，发射功率需要增加8～16倍。影响传输距离的另一重要因素是接收机的灵敏度。在其他因素不变的情况下，提高接收灵敏度可以增加传输的距离。STEP01STEP02采用x表示功率的dBm值，P表示功率的绝对值(瓦)，则1mW相当于0dBm，而1W相当于30dBm。天线设计阻抗匹配电磁兼容无线射频电路设计考虑三个问题：02天线效率天线的性能指标:03天线电压驻波比