一、认识物联网与无线传感网

时间:2024-02-29 13:31:56

无线传感网络是当今在国际上备受关注的、多学科高度交叉的、知识高度集成的前沿热点研究领域。无线传感网络技术涉及纳米与微电子技术、新型微型传感器技术、微机电系统技术、片上系统SoC设计技术、移动互联网技术、微功耗嵌入式技术等多个技术领域,它与通信技术和计算机技术 共同构成信息技术的三大支柱,被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一。

物联网技术概述

物联网是新一代信息技术的重要组成 部分,也是“信息化”时代的重要发 展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网,也就是物物相息。

 

 

物联网关键技术

  • 传感器技术
  • 射频识别技术
  • 无线传感网
  • 嵌入式系统技术
  • 物联网云平台

 

 

物联网架构

 

 

物联网的应用

  • 智能仓储
  • 智慧物流
  • 智能家庭
  • 智能医疗
  • 智能电力
  • 智能交通
  • 智能农业
  • 军事应用

 

 

无线传感网概述

无线传感器网络(WSN,wireless sensor networks)是由部署在监测 区域内的大量微型传感器节点组成,是采用无线通信的方式形成的一 个多跳自组织网络系统,能够通过集成化的微型传感器,协同地实时 监测、感知、采集和处理网络覆盖区域中各种感知对象的信息,并对 信息资料进行处理,再通过无线通信方式发送,并以自组多跳网络方 式传送给信息用户,以此实现数据收集、目标跟踪以及报警监控等各 种功能。 

 

传感网络类型

物联网无线传感器网络的使用场景多种多样,不同的使用场景和环境,所适用的传感网络类型也有所不同。

ZigBee

ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。

 

BLE

蓝牙低能耗(BLE)技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术, 工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段。有BLE4.0, BLE4.1, BLE4.2, BLE 5.0等多个协议版本。其利用智能手段最大限度地降低功耗。多用于移动设 备和智能可穿戴设备。

 

WiFi

WiFi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术, 通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段。WIFI具有速度块、可靠性高, 安装简单,入网方便,覆盖范围较广等特点。常用于一定范围内的大容量 数据吞吐。

 

NB-IoT

NB-IoT构建于蜂窝网络,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT的特点是覆盖广泛,功耗极低,由运营商提供连接服务。多用于城市管网监控,远程抄表等。

 

LoRa

LoRa是一种基于Sub-GHz技术的无线传感网络。可使用电池供电,在电池供电的情况下以较低的数据速率可延长了电池寿命和增加了网络的容量。LoRa网路特点是传输距离远,易于建设和部署,功耗低和成本低。适用于大范围环境数据采集。

 

LTE

LTE网络就是熟知的4G网络。LTE采用FDD和TDD网络技术LTE网络的特点是传输速度块,容量大,覆盖范围广,移动性好,有一定的空间定位功能。

 

传感器的种类

  • 采集类传感器包括:温湿度、光强、空气质量、气压高度、三轴、距离、继电器、语音识别、传感器端子。
  • 控制类传感器包括:风扇、步进电机、蜂鸣器、LED、RGB、继电器、传感器端子、功能跳线。
  • 安防类传感器包括:火焰、光栅、人体红外、燃气、触摸、振动、霍尔、 继电器、语音合成、传感器端子、功能跳线。