第1章物联网通信技术概述

这是一篇关于物联网通信技术概述的思维导图，里面的知识点包含了物联网通信系统、物联网通信技术的发展前景等，喜欢可以收藏哦。

第1章 物联网通信技术概述

• 1.1 物联网通信的起源及发展
  • 1.1.1 物联网通信的产生
    • 物联网传感网的构想最早由美国军方提出，起源于1978年美国国防部高级研究计划局资助卡耐基梅隆大学进行分布式传感器网络研究项目。
  • 1.1.2 物联网通信的现状和未来
    • 物联网通信是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业的第三次浪潮。
  • 1.1.3 物联网的内涵
    • 其一，物联网的核心和基础任然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；
    • 其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信，也就是物物相息。
  • 1.1.4 物联网的体系结构
    • 物联网是一个庞大、复杂和综合的信息集成系统，它由三个层次构成，即信息的感知层、网络传输层和应用层。
• 1.2 物联网通信系统
  • 物联网通信系统主要包括感知层通信和核心承载网通信两方面，其中传感网采用的通信技术主要是短距离通信技术，主要包括近距离网络传输类型，如RFID、NFC、蓝牙技术、ZigBee、UWB、IrDA红外线等通信技术，核心承载网又称电信传输网络，主要包括传感器网络与传输网络之间的互联通信技术（如Wi-Fi、WiMAX技术等）和电信传输网络自身的通信技术。
    • 1.2.1 物联网感知控制层通信技术
      • 感知层通信的目的是将各种传感设备（或数据采集设备以及相关的控制设备）所感应的信息在较短的通信距离内传送到信息汇聚系统，并由该系统传送（或互联）到网络传输层，其通信的特点是传输距离近，传输方式灵活、多样。
        • 1. RFID射频识别技术
          • 非接触式的自动识别技术，可是识别高速运动物体并课同时识别多个标签，操作快捷方便。
        • 2. 蓝牙技术
          • 短距离通信（一般10m内）的无线电技术，能有效简化移动通信终端设备之间的通信，也能简化设备与因特网之间的通信，使数据传输变得更加迅速高效。
        • 3. ZigBee
          • 采用DSSS技术调制发射，是基于802.15.4标准的低功耗局域网协议，是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据的传输应用。
        • 4. IrDA红外连接技术
          • 统一红外通信的标准。
        • 5. NFC近距离无线通信技术
          • 是一种非接触式识别和互联技术，提供了一种简单、触控式的解决方案。
        • 6. Wi-Fi技术
          • 短程无线传输技术，最高带宽为11Mb/s，在信号较弱或有干扰的情况下，带宽可调整为5Mb/s、2Mb/s和1Mb/s。主要特性：书读快；可靠性高；在开放性区域，通信距离可达305m，在封闭性区域，通信距离为76m~122m；方便与现有的有线以太网整合，组网的成本更低。
        • 7. UWB超宽带技术
          • 是一种无线载波通信技术，即不采用正线载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽，适用于高速、近距离的无线个人通信。按照FCC的规定，3.1GHz~10.6GHz中的7.5GHz的带宽频率为UWB所使用的频率范围。
    • 1.2.2 物联网网络传输层通信技术
      • 网络传输层是由数量通信主机（或服务器）、网路交换机、路由器等构成的在数据传送网络支撑下的计算机通信系统。
        • 1. M2M技术
          • 旨在通过通信技术来实现人、机器和系统三者之间的智能化、交互式无缝连接。M2M设备是能够回答包含在一些设备中的数据的请求或能够自动传送包含在这些设备中的数据的设备。
        • 2. Wireless HRRT技术
          • 可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议是一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。（2.4GHz）
        • 3. 无线个域网(WPAN）
          • 通常指覆盖半径在10米以内的短距离无线网络，尤其是指能在便携式电器和通信设备之间进行短距离特别链接的自组织网。根据应用场合，分为高速WPAN(HR-WPAN)和低速WPAN(LR-WPAN)两种。
        • 4. 移动通信
          • 是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息传输和交换的通信方式。
• 1.3 物联网通信技术的发展前景
  • 1.3.1 物联网通信的发展所面临的问题
    • 1. 物联网通信频谱扩展和分配问题
    • 2. 基于智能无线电的物联网通信体系
    • 3. 物联网中的异构网络融合
    • 4. 基于多通信协议的高能效传感器网络
    • 5. 整合IP协议
  • 1.3.2 物联网通信技术的发展方向
    • 1. 适应“泛在网络”的通信技术
    • 2. 支撑异构网络的通信技术
      • 1）业务融合
      • 2）终端融合
      • 3）网络融合
    • 3. 支持大数据与云计算的通信技术
    • 4. 具备低成本、低功耗、广覆盖、低速率特点的长距离通信技术
      • NB-IoT（Narrow Band Internet of things）是基于蜂窝的窄带物联网，也称为低功耗广域网。其构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的频段，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络。
      • NB-IoT有三大优势
        • 其一，覆盖更广，在相同频段，NB-IoT比现有移动网络的覆盖面扩大了100倍，明显拥有与Wi-Fi等距离传输将技术；
        • 其二，支持海量连接，NB-IoT的一个扇区能够支持多达十万个连接，比现在的2G、3G网络高50倍；
        • 其三，低功耗，电池寿命长达10年。