常见的物联网通信方式

常见的物联网通信方式
常见的物联网通信方式

常见的物联网通信方式,各类传感器采集数据越来越丰富,大数据应用随之而来,+随着时代进步和发展,社会逐步进入互联网物联网智能化已经不再简而言之,人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。局限于小型设备、小网络阶段,而是进入到完整的智能工业化领域,智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟,并纳入互联网+整个大生态环境。

一、前言

早期多采用有线方式,解决物物相连,早期的物联网是指两个或多个设备之间在近距离内的数据传输,

(有根线太丑了),考虑设备的位置可随意移动的方便性后期更多的使用无线方式;,比如RS323、RS485随着时代进步和发展,社会逐步进入互联网+,各类传感器采集数据越来越丰富,大数据应用随之而来,人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之,物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段,而是进入到完整的智能工业化领域,智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟,并纳入互联网+整个大生态环境。

二、物联网的发展

最早的物联网只是简单把两个设备用信号线连接在一起:

后来使用了无线,也出现了简单的组网:

在互联网+时代,越来越多的传感器、设备接入互联网,互联网也不单是通过网线传输,引入了空中网、卫星网等,应用的领域也越来越广泛:

三、常见的物联网通信方式笔者对常用的物联网通信方式进行归纳总结分为四大种类,见下图:

、有线传输1

设备之间用物理线直接相连,不是很方便。主要有电线载波或载频、同轴线、开关量信号线、RS232串口、RS485、USB,这里只对常用的RS232串口、RS485、USB做介绍。

RS232串口:串行通信接口,全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”,是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口;该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定;RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信,常用的串口线一般只有1~2米。见图:

无法满足,RS232RS-485总线:在要求通信距离为几十米到上千米时或者有多设备联网需求时,

加上总,RS-485采用平衡发送和差分接收,具有抑制共模干扰的能力因此诞生了RS-485 串行总线标准。采RS-485线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,使得传输信号能在千米以外得到恢复,用半双工工作方式,可以联网构成分布式系统,用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线,允许最32台接收器。台驱动器和多并联32具有传输速度快、使:通用串行总线,是一个外部总线标准,支持设备的即插即用和热插拔功能,USB针)插头作为标准插头,采用USB3.0标准为9用方便、连接灵活,独立供电等优点。USB用一个4针(可连接键盘、127个外部设备,并且不会损失带宽。菊花链形式可以把所有的外设连接起来,最

多可以连接、网卡、ADSL Modem移动硬盘、外置光驱/软驱、USB闪存盘、鼠标、打印机、扫描仪、摄像头、充电器、、机、手机、数码相机等几乎所有的外部设备。已成功替代串口和并口,并成为个人、MP3Cable Modem

电脑、智能设备的必配接口之一。

2、近距离无线传输

设备之间用无线信号传输信息。主要有无线RF433/315M、蓝牙、Zigbee、Z-ware、

IPv6/6Lowpan。

RF433/315M:无线收发模组,采用射频技术,工作在ISM频段(433/315MHz),一般包含发射器和接收器,频率稳定度高,谐波抑制性好,数据传输率1K~128Kbps,采用GFSK 的调制方式具有超强的抗干扰能力。应用范围:(1)无线抄表系统(2)无线路灯控制系统(3)铁路通信(4)航模无线遥控(5)无线安防报警(6)家居电器控制(7)工业无线数据采集(8)无线数据传输。低功耗的RF433可在2.1-3.6V电压范围内工作,在1SEC周期轮询唤醒省电模式(Polling mode)下,接收仅仅消耗不到20uA,一节3.6V/3.6A的锂亚电池可工作10年以上。

蓝牙(Bluetooth):使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波、基于数据包、有着主从架构的一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。由蓝牙技术联盟(SIG)管理,IEEE将蓝牙技术列为IEEE 802.15.1,但如今已不再维持该标准,蓝牙技术拥有一套专利网络,可发放给符合标准的设备。蓝牙使用跳频技术,将传输的数据分割成数据包,通过79个指定的蓝牙频道分别传输数据包。每个频道的频宽为1 MHz。蓝牙4.0使用2 MHz 间距,可容纳40个频道。质量好的无线蓝牙耳机电池可以使用时间一般是2-3年,通常是数周。

Zigbee:是基于IEEE802.15.4标准的低速、短距离、低功耗、双向无线通信技术的局域网通信协议,又称紫蜂协议。特点是近距离、低复杂度、自组织(自配置、自修复、自管理)、低功耗、低数据速、(NWK)、网络层(TL)、传输层(MAC)、媒体访问控制层(PHY)协议从下到上分别为物理层ZigBee率。.

标准的规定,主要用于传感控制应用IEEE 802.15.4应用层(APL)等,其中物理层和媒体访问控制层遵循(Sensor and Control)。可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率,单点传输距离在10-75m的范围内,

ZigBee是可由一个到65535个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,从标准的75m距离进行无限扩展。ZigBee 节点非常省电,其电池工作时间可以长达6 个月到2 年左右,在休眠模式下可达10 年,下图是Zigbee的组网图(该图来源于网上):

Z-Wave:是由丹麦公司Zensys所一手主导的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术,工作频带为908.42MHz(美国)~868.42MHz(欧洲),采用FSK(BFSK/GFSK)调制方式,数据传输速率为9.6 kb~ 40kb/s,信号的有效覆盖范围在室内是30m,室外可超过100m,适合于窄宽带应用场合。Z-Wave采用了动态路由技术,每一个Z-Wave网络都拥有自己独立的网络地址(HomeID);网络内每个节点的地址(NodeID),由控制节点(Controller)分配。每个网络最多容纳232个节点(Slave),包括控制节点在内。Zensys 提供Windows开发用的动态库(Dynamically Linked Library,

DLL),开发者该DLL内的API函数来进行PC软件设计。通过Z-Wave技术构建的无线网络,不仅可以通过本网络设备实现对家电的遥控,甚至可以通过Internet网络对Z-Wave网络中的设备进行控制。

IPv6/6Lowpan:基于IPv6的低速无线个域网标准,即IPv6 over IEEE 802.15.4。IEEE 802.15.4标准设计用于开发可以靠电池运行1到5年的紧凑型低功率廉价嵌入式设备(如传感器)。该标准使用工作在2.4GHz频段的无线电收发器传送信息,使用的频带与Wi-Fi相同,但其射频发射功率大约只有Wi-Fi的1%。6LoWPAN的出现使各类低功率无线设备能够加入IP 家庭中,与Wi-Fi、以太网以及其他类型的设备并网;IETF 6LoWPAN技术具有无线低功耗、自组织网络的特点,是物联网感知层、无线传感器网络的重要技术,ZigBee新一代智能电网标准中SEP2.0已经采用6LoWPAN技术,随着美国智能电网的部署,6LoWPAN将成为事实标准,全面替代ZigBee标准。

LoRa:易于建设和部署的低功耗广域物联技术,使用线性调频扩频调制技术,即保持了像FSK(频移键控)调制相同的低功耗特性,又明显地增加了通信距离,同时提高了网络效率并消除了干扰,即不同扩频序列的终端即使使用相同的频率同时发送也不会相互干扰,因此在此基础上研发的集中器/网关)能够并行接收并处理多个节点的数据,大大扩展了系统容量。主要在全球免Concentrator/Gateway(.

、模块)网络主要由终端915 MHz等。LoRa(内置LoRa费频段运行(即非授权频段),包括433、868、公里。网关(或称基站)、服务器和云四部分组成,应用数据可双向传输,传输距

离可达15到20、传统互联网3互联网发展到现在,基本上所有的软件系统都运行在互联网基础上,人们从互联网上获取各类数据,

进行交流沟通、工作,基本上所有人都知道互联网,这里只做简单描述。

WIFI可以看作是有线局域网的短距离无线延伸。组建:基于IEEE 802.11标准的无线局域网,WIFI 或是无线路由器就可以,成本较低。只需要一个无线AP)以太网。10Gbit/s100Mbit/s)

和10G(以太网:包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(,IEEE802.3规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。它们都符合IEEE802.3

4、移动空中网

移动无线通信技术发展到现在,移动终端直接接入到互联网世界,随着通信资费下降以及

3G/4G无线模块成本下降,由于3G/4G可以很方便直接与互联网通信,越来越多的设备采用移动网技术。

GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线服务技术的简称,它是GSM 移动电话用户可用的一种移动数据业务,属于第二代移动通信中的数据传输技术,介于2G和3G之间的技术,也被称为2.5G,可说是GSM的延续。GPRS以封包(Packet)式来传输,传输速率可提升至56~114Kbps。

3G/4G: 第三和第四代移动通信技术,4G是集3G与WLAN于一体,能够快速高质量地传输数据、图像、音频、视频等。4G可以在有线网没有覆盖的地方部署,能够以100Mbps以上的速度下载,能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求,具有不可比拟的优越性。4G移动系统网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。

NB-IoT(基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT))构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

物联网通信技术复习知识点.

第一部分概述 第0章概述 ●物联网的框架结构 信息的感知控制层 数据采集子层 短距离通信传输子层 协同信息处理子层 网络传输层 应用层 ●物联网通信系统 感知控制层通信 目的:将各种传感设备所感知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。 特点:传输距离近,传输方式灵活,多样 承载平台:有线、无线等 网络传输层通信:如基于IP的通信协议 由数据通信主机(或服务器)、网络交换机、路由器等构成,在数据传送网络支撑下的计算机通信系统。 可由公众电话交换网PSTN、全球移动通信系统GSM,码分多址CDMA、时分同步码分多址TDCDMA,数字数据网DDN、异步传输模式ATM, 帧中继

第1篇数据通信基础 第1章通信的基本模型与概念 1.基带信号:信源(信息源,也称发送端)发出的没有经过调制(进 行频谱搬移和变换)的原始电信号,信号频谱从零频附近开始,具有低通形式。根据原始电信号的特征,基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号(相应地,信源也分为数字信源和模拟信源。)其由信源决定。 2.频带信号:已调信号。在通信中,由于基带信号具有频率很低的 频谱分量,出于抗干扰和提高传输率考虑一般不宜直接传输,需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号,变换后的信号就是频带信号。 3.模拟通信系统模型 4.数字通信系统模型 5.通信系统的分类 按调制方式分:载波调制\脉冲调制 按信号特征分:模拟通信\数字通信

按传输媒介分:有线\无线 按信号复用分:频分\时分\码分 6. 通信方式 单工通信\半双工通信\全双工通信 串行通信方式\并行通信方式 7. 信息量: 信息多少的量度。 在信息论中,认为信源输出的消息是随机的。即在未收到消息之前, 是不能肯定信源到底发送什么样的消息。而通信的目的也就是要使接收者在接收到消息后,尽可能多的解除接收者对信源所存在的疑义(不确定度),因此这个被解除的不定度实际上就是在通信中所要传送的信息量。 例,设二进制离散信源以相等的概率发送0或1,且相互独立,则信源输出的每个符号所含信息量为多少? 消息的信息量:一条消息由若干个事件组成,如果 各事件相互独立, 那么所有事件发生的概率即为各个事件信息量的总和 例,一离散信源由0,1,2,3,四个符号组成,它们出现的概率分别3/8,1/4,1/4,1/8,且每个符号的出现相互独立,则试求以下信息的信息量是多少? log () a I P x =-221 (0)log log 21(0)1 (1)log log 21 (1)a a I P I P ======22 31 (0)3log (1)2log I I =- =-121(())(()).....log () n a i i I I P x I P x P x ==++=-∑

物联网中的通信技术

物联网中的通信技术 典型的物联网是将所有的物品通过短距离射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来,实现局域范围内的物品“智能化识别和管理”。即从智慧地球到感知中国,无论物联网的概念如何扩展和延伸,其最基础的物物之间感知和通信是不可替代的关键技术。 普遍认为,M2M技术是物联网实现的关键。M2M技术原意是机器对机器,通信的简称,是指所有实现人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段,广义上也指人对机器、机器对人以及移动网络对机器之间的连接与通信。 M2M是无线通信和信息技术的整合,用于双向通信,因此适用范围广泛,可以结合GSM/GPRS/UMTS等远距离连接技术,也可以结合Wifi、蓝牙、Zigbee、RFID和UWB等近距离连接技术,此外还可以结合XML和Corba,以及基于GPS、无线终端和网络的位置服务技术等。 随着科技飞速发展,最近,三种新兴的短距离无线传输技术凭借其独有的特点进入了我们的视线。 其一紫蜂(ZigBee)技术,新一代的无线传感器网络将采用802.15.4(Zig.Bee)协议。ZigBee是一种供廉价的固定、便携或移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线连接技术,主要适合于自动控制和远程控制领域,可以嵌入在各种设备中,同时支持地理定位功能。 Zigbee技术的特点主要有:低速率、低时延、低功耗、实现简单

、低成本、网络容量高。ZigBee技术的应用范围非常广泛,其中包括智能建筑、军事领域、工业自动化、医疗设备、智能家居及各种监察系统等。ZigBee技术弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺,其成功的关键在于丰富而便捷的应用,而不是技术本身。 其二是RFID,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签(Tag)、解读器(Reader)和天线(Antenna)三个基本要素组成。其基本工作原理并不复杂,标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag,有源标签或主动标签)。解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。 RFID可被广泛应用于安全防伪、工商业自动化、财产保护、物流业、车辆跟踪、停车场和高速公路的不停车收费系统等。从行业上讲,RFID将渗透到包括汽车、医药、食品、交通运输、能源、军工、动物管理以及人事管理等各个领域。然而,由于成本、标准等问题的局限,RFID技术和应用环境还很不成熟。主要表现在:制造技术较为复杂,智能标签的生产成本相对过高;标准尚未统一,最大的市场尚无法启动;应用环境和解决方案还不够成熟,安全性将接受很大考验。 形形色色的传感技术、通信技术、无线技术、网络技术共同组成了以物联网为核心的智慧网络。亚里士多德曾说过“给我一个支点我

物联网常见的6大定位方式

物联网常见的6大定位方式 物联网实现物物相连,意味着将有数以百亿计的设备将要接入网络,并且种类繁多,其中基于位置服务的物联网应用市场空前。定位技术,无论是传统的GPS定位技术还是借助于无线网络的定位技术或者短距离无线定位技术,都有其技术优势,本篇云里物里就来为大家介绍物联网大环境下常见的几种定位方式。 GPS定位,目前市场中GPS定位是最常见的,它信号好、定位精度高、使用范围广,几乎所有需要定位的设备都会优先使用GPS定位。缺点是,不能信号透过金属和钢筋水泥混合物,因而不能在室内如地下停车场、高桥下、密集的楼房下使用。而且GPS在首次启动定位时,搜星速度慢,大约需要2~3分钟,不过现在这个缺陷也得到很好的解决了,很多GPS定位的设备都有AGPS或EPO辅助定位功能,帮助在搜星时快速定位位置,一般只需要几秒就搞定了。 北斗定位,众所周知,北斗是我国全力发展的可以跟GPS定位抗衡的卫星定位方式,定位原理跟GPS是一样的,都是根据天上的卫星来确定当前的位置的。虽然原理都一样吧,但是目前在定位精度、使用范围上还是有一定的差距,现在还是主要用于军事上,民用范围正在大力推广,民用范围定位精度几米到几十米都有,北斗模块的定位芯片价格相较GPS模块要高。现在的北斗三号导航系统可以在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有独特的短报文通信功能。相较于北斗二号卫星系统,除了覆盖区域由区域覆盖扩大到全球覆盖外,在性能上、系统可靠性上,都有很大的提高。 基站定位,基站定位也是很常见的定位方式了,它是基于三大通信运营商建立的基站来定位的,那么它的优缺点就很明显了,附近的基站点多,那么定位就准,如果站点少甚至没有,那就定位误差大,或者是无法定位。一般说来,不管基站点多少,基站的定位误差在几十米左右,误差大的有几百米。 WiFi定位,WiFi定位其实是室内定位方式的一种,但随着WiFi在室外的大范围覆盖,它也渐渐在室外定位技术上得到很好的应用。wifi定位的原理,这里就不细讲了,技术上的东西说深了其实更难理解,我们只要知道,一般情况下,wifi热点(也就是AP,或者无线路由器)的位置都是固定的,热点只要通电,不管它怎么加密的,都一定会向周围发射信号,只需设备能够扫到wifi,不需要连接wifi,定位端就能把检测到的热点的信息发送给服务器,服务器根据这些信息,查询、运算,就能知道客户端的具体位置了。WiFi定位的精度也是很高的,缺点是客户端必须能上网,而且附近必须有WiFi热点才行,离开大城市,这个功能就很难用到了。 蓝牙Beacon室内定位,简单来说,Beacon就是一个小型的信息基站,可以应用在室内导航、移动支付、店内导购、人流分析、物品跟踪等等所有与人在室内流动相关的活动之中。Beacon技术做到的是通过Bluetooth Smart(智能蓝牙)向通信覆盖范围内的移动设备捕捉和推送信息。 1.这些蓝牙beacon基站不断发送beacon广播报文

M2M(物对物)需求的几种物联网通讯方式

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。传感技术、嵌入式系统技术和通讯技术是物联网的三个重要组成部分[软件技术,管理系统],其中,通讯技术是互联网啊各单位之间进行信息传输和交流的物质基础,因为有了通讯技术物联网才能实现与世界的互联,本文主要介绍常用的几种物联网通讯方式。 LoRa 全称“Long Rang”,是LPWAN一种成熟的通信技术,是美国公司的一种基于扩频技术的低功耗超长距离无线通信技术,是Semtech公司私有的物理层技术,主要采用的是窄带扩频技术,抗干扰能力强,大大改善了接收灵敏度,在一定程度上奠定了LoRa技术的远距离和低功耗性能的基础。总体来看,LoRa是为了解决物联网中M2M(物对物)无线通信的需求,主要是在全球免费频段运行,包括433、470、868、915MHZ等非授权频段的低功耗广域接入网技术。 调制方式 采用的基于线性调频信号(Chirp)扩频技术,同时结合了数字信号处理和前向纠错编码技术,然后数字信号通过调制Chirp信号,将原始信号频带展宽至Chirp信号的整个线性频谱区间,这样大大增加了通信范围。 通讯协议 基于LoRa技术的网络层协议主要是LoRaWAN,定义了网络通信协议和系统架构,LoRaWAN的通信系统网络是星状网结构,主要分为以下三种,第一种:点对点通信,从A点发起,B点接收;第二种:星状网轮询,一点对多点的方式,一个中心点和N个节点,由节点出发,中心点接收然后确认接收完毕,下一个节点继续上传,直到N个节点完成,一个循环周期;第三种:星状网并发,也是一点对多点的通信,不同的是多个节点可以同时与中心点通讯,这就节约了节点的功耗,避免了个别节点的故障而引起网络的瘫痪,网络的稳定性得以提高。 NB-IOT Nb-IOT是可与蜂窝网融合眼睛的低成本电信级高可靠性、高安全性广域物联网技术。NB-IOT构建于蜂窝网络之上,只消耗180KHz的频段,可以直接部署于GSM网络,UMTS网络和LTE网络,NB-IOT采用的是授权频带技术,以降低成本,它具有四大优势,一:海量链接的能力,在同一基站的情况下,NB-IOT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数,一个扇区能够支持10万个连接,设备成本降低、设备功耗降低,网络结构得到优化;二:覆盖广,在同样的频段下,NB-IOT 比现有的网络增益提升了20db,相当于提升了100倍的覆盖面积;三:低功耗,NB-IOT借助PSM 和eDRX可实现更长待机,它的终端模块待机时间可长达10年之久;四:低成本,NB-IOT和LoRa 不同,不需要重新建网,射频和天线都是可以复用的,企业预期的模块价格也不会超过5美元。优势 强链接: 在同一基站的情况下,NB-IOT可以比现有无线技术提供50—100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络结构。 高覆盖: NB-IOT室内覆盖能力强,比LTE提升20DB增益,相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求,对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。低功耗: 低功耗特性是物联网应用一项重要指标,特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合,如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感器监测设备,它们不可能像智能手机一天一充电,长达几年的电池寿命是最本质的需求。NB-IOT聚焦小数据量、小速率应用,因此NB-IOT设备功耗可以做

移动通信技术在物联网中的应用赵利民

移动通信技术在物联网中的应用赵利民 发表时间:2019-11-08T11:22:22.893Z 来源:《当代电力文化》2019年13期作者:赵利民[导读] 近年来,随着时代的进步,互联网技术的应用越来越广泛,移动通信技术简单来讲是一种全网覆盖类的无缝连接网络,其在物联网中的应用,能够构建一个良好的应用平台,充分挖掘物联网的使用价值,物联网技术被界定为未来发展较长一段时间内的主要经济点,在世界范围内得到了广泛的应用。 摘要:近年来,随着时代的进步,互联网技术的应用越来越广泛,移动通信技术简单来讲是一种全网覆盖类的无缝连接网络,其在物联网中的应用,能够构建一个良好的应用平台,充分挖掘物联网的使用价值,物联网技术被界定为未来发展较长一段时间内的主要经济点,在世界范围内得到了广泛的应用。移动通信技术,能够为物联网连接提供便利,具有较强的数据通信能力,现已融入到人们生活的各个方面,本文主要介绍了物联网和移动通信技术的发展,重点阐述了移动通信技术在物联网中的应用,对其未来发展提出了展望。 关键词:移动通信技术;物联网;应用引言 我国现代化信息技术不断普及发展过程中,物联网当前的发展已经初具规模,如今世界上诸多国家在发展过程中,将移动通信技术与互联网技术作为自身主要经济增长点。在我国,当前我国众多学者针对物联网技术展开了重点研究。众所周知,移动通信技术的不断发展,为社会中的各行各业带来了诸多便利,物联网技术也在其中,移动通信技术如何在物联网中广泛应用成为当前物联网行业发展过程中的主要问题。 1物联网技术的特点 1.1实时性 物联网是一种能够综合多种感知技术的现代信息化技术类型,其应用能够更好的控制人们的生活与工作,物联网技术中包含着很多不同类型、不同功能的感知设备,从使用性能来看传感器设备是独立存在的信息来源,企业发展过程中,借助物联网能够获取更多的信息资源,对企业未来的发展规划起到促进作用,和其他信息采集形式相比,物联网传感器能够实时的进行数据获取,实时性使物联网技术在我国各行各业的监测设备操控过程中都得到了广泛应用,实现物品的自我管理。 1.2多样性 互联网技术具有覆盖范围广、技术性强等特点与现代化信息产业的发展相一致,同时物联网技术能够有效的提高通信效果,自主地进行信息识别,对网络资源进行整理,操控无线网络技术内容,因此,其应用能够实现基础服务形态的多元化发展。 1.3包容性 物联网技术在应用过程中,通常是通过多个基础信息网络来作为物质保证的,因此,在使用过程中需要全面突出物联网的包容性特点,通过其应用来促进社会发展领域和行业发展机制的有机结合,构建一个良好的技术架构,提高企业的市场竞争力,创造无限的发展机遇,现已成为未来经济发展热点。 1.4智能化 从物联网的技术性能分析,智能化处理是其最主要的应用优势,能够对物体和工作进行智能化管控,通过传感器和处理模块之间的结合来做好工作信息的采集,派发管理指令,实现智能化管理的目标,在当下信息技术引领的新时代,智能化技术应用已成为重要的发展趋势,物联网的智能化具有较大的发展潜力,值得工作人员开放。 2物联网的基本组成结构 根据我国对物联网技术的定义可知,物联网基本结构如图1所示。(1)信息感知与控制部分。如图1所示,信息感知与控制部分属于物联网结构中的最底层,也是物联网之间与各种物体相互接触的部分,此部分由各种控制器与传感器组成。在信息感知控制结构运行过程中,需要功能是为了对物体的相关信息进行感知了解,并且根据自身所了解的信息按照一定的格式传输到信息网络中。而控制部分的主要功能便是为了从物联网中的信息传输网络接受控制信息,以便使物体能够满足人们所需求的状态。(2)信息传输网络部分。在物联网结构中,信息传输网络部分属于该结构的中间层,此结构的物理组成分别是由各种信息传输网构成,例如计算机互联网、无线局域网、移动网络等等,它的主要功能是要将不同控制节点以及信息感知能够相互连接成网。此结构的主要功能除了要将不同控制节点与信息感知相互互联成网之外,还需要对其进行信息安全管理与传输管理,与此同时还需要为物联网的上层信息应用提供安全可靠的信息资源。(3)信息应用部分。在物联网中,信息应用部分处于其最高层次,此结构的存在是为了实现管理功能与监控定位功能,由各种应用系统与应用程度组成。由于物联网中涉及海量信息,因此物联网必须通过云计算等技术才能够实现对数据的管理与应用。针对物联网而言,信息应用部分是人与物联网的主要结构,可以通过此部分对物体的信息进行查询,或者对物体进行监控与定位。 图1物联网基本组成结构 3移动通信技术在互联网中的应用 3.1移动通信管理平台 物联网涉及到的人、物联系复杂多样,需要一个能够进行综合管理的平台保证其高效工作。移动通信管理平台能够实现物联网的大多数工作需求,能整合处理物联网中的信息流,形成高效信息链。能对物联网包含的设备、端口进行有效的监控和管理,做好故障检查与维护工作,保证物联网的稳定运行。然而目前的移动通信管理平台,需要进行部分调整升级,采用先进的技术、模式,对用户进行分区标识,加强信息的安全,提高工作水平。

IOT物联网方案分析范文

IoT需求&方案分析 1、需求分析 Iot平台系统设计关键要点: ?设备接入网络方案 ?设备间通信 ?物联网数据的用途 ?如何搭建起一个物联网系统框架?它的技术架构又是怎么样? ?物联网终端软件系统架构? ?物联网云平台系统架构? 2、方案分析 系统架构: 1)设备接入方式: 只有设备接入到网络里面,才能算是物联网设备。这里涉及接入方式以及网络通信方式。 设备接入方式目前有2种: 直接接入:物联网终端设备本身具备联网能力直接接入网络,比如在设备端加入NB-IOT通信模组,2G 通信模组。 网关接入:物联网终端设备本身不具备入网能力,需要在本地组网后,需要统一通过网关再接入到网络。比如终端设备通过zigbee无线组网,然后各设备数据通过Zigbee网关统一接入到网络里面。常用到本地无线组网技术有Zigbee,Lora,BLE MESH, sub-1GHZ等。 在物联网设备里面,物联网网关是一个非常重要的角色。一个处在本地局域网与外部接入网络之间的智能设备。主要的功能是网络隔离,协议转化/适配以及数据网内外传输。

一个典型的物联网网关架构如下: 常用的通信网络主要存在2种方式: 移动网络(主要户外设备用) :移动网络2G/3G/4G/5G/NB-IOT等 宽带(主要户内设备用) :WIFI,Ethernet等 2)设备接入云端的协议: 物联网设备终端接入网络后,只是物联网应用的开始。设备接入网络后,设备与设备之间需要互相通信,设备与云端需要互相通信。只有互通,物联网的价值才展现出来。既然要互通,则需要一套物联网通信协议。只有遵循该套协议的设备相互间能够通信,能够交换数据。 常用的物联网通信协议主要有如下协议:CCP、MQTT、COAP、HTTP等,他们有个共同点都是基于消息模型来实现的。设备与设备之间,设备与云端之间通过交换消息来实现通信,消息里面携带了通信数据。 基于CCP接入(MQTT协议的精简版) 协议本身具备安全算法,不依赖TLS算法;协议大小更精简,包头,payload占用字节更少。例如header 只有1个字节;协议支持多种通信模式,相对于MQTT,不仅支持Pub/Sub,还支持RPC/RRPC 基于MQTT接入 被广泛用在嵌入式设备的消息传输上 COAP CoAP是一种软件协议旨在用于非常简单的电子设备,让他们通过互联网交互通信。 HTTP协议 用RESTAPI的方式连接IoT。设备可以通过POST方式实现Pub消息到某个Topic。 3)平台功能: ?设备接入:安全接入,确保设备在云端的安全及合法性;快速接入。 ?设备授权 ?数据收集

物联网通信

1 融合包含以下三个层次的内容: 业务融合,终端融合,网络融合 异构网络融合的实现分为两个阶段:连通阶段和融合阶段。连通阶段是指传感网、RFID 网、局域网、广域网等的互联互通,将感知信息和业务信息传送到网络另一端的应用服务器进行处理,以支持应用服务。 2物联网框架结构 3 感知控制层 (1)数据采集子层通过各种类型的感知设备获取现实世界中的物理信息,这些物理信息可以描述当前“物”属性和运动状态。感知设备的种类主要有各种传感器、RFID、多媒体信息采集装置、条码(一维、二维条码)识别装置和实时定位装置等。 (2)短距离通信传输子层将局部范围内采集的信息汇聚到网络传输层的信息传送系统,该系统主要包括短距离有线数据传输系统、无线传输系统、无线传感器网络等。 (3)协同信息处理子层将局部采集到的信息通过汇聚 装置及协同处理系统进行数据汇聚处理,以降低信息的冗余度、提高信息的综合应用度、降低与传送网络层的通信负荷为目的。协同信息处理子层主要包括信息汇聚系统、信息协同处理系统、中间件系统及传送网关系统等。 4 网络传输层 网络传输层将来自感知控制层的信息通过各种承载网络 传送到应用层。各种承载网络包括了现有的各种公用通信网络、专业通信网络,目前这些通信网主要有移动通信网、固定通信网、互联网、广播电视网、卫星网等。 5 应用层及其应用子层的作用 应用层是物联网框架结构的最高层次,是“物”的信息综合应用的最终体现。“物”的信息综合应用与行业有密切的关系,依据行业的不同而不同。 应用层主要分为两个子层次,即服务支撑层和行业应用层。服务支撑层主要用于各种行业应用的信息协同、信息处理、信息共享、信息存储等,是一个公用的信息服务平台;行业应用层主要面向诸如环境、电力、智能、工业、农业、家居等方面的应用。 6 按照物联网的框架结构,物联网的通信系统可大体分为两大类,即感知控制层通信和网络层传输通信 7 感知控制层通信系统功能及特点 感知控制层的通信目的是将各种传感设备所感知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。 8 网络传输层通信系统 网络传输层是由数据通信主机(或服务器)、网络交换机、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 9 多个无线接入环境的异构性体现在以下几个方面: (1)无线接入技术的异构性(2)组网方式的异构性。(3)终端的异构性。(4)频谱资源的异构性(5)运营管理的异构性 第一章 1 什么是通信系统模型 通信的任务是完成消息的传递。消息具有不同的形式,如符号、文字、语音、数据、图像等,为了将消息传递到目的地,须经过若干个环节构成的“通信系统”来完成,将这些环节抽象为一般的模型,即形成了通信系统的模型。

几种常见的物联网通讯方式及其技术特点

Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2017, 7(10), 984-993 Published Online October 2017 in Hans. https://www.360docs.net/doc/529427346.html,/journal/csa https://https://www.360docs.net/doc/529427346.html,/10.12677/csa.2017.710111 Several Communication Modes of the Internet of Things and the Technical Characteristics Qin Zhang1,2, Shenglong Yang1, Yumei Wu1, Yang Dai1* 1Ministry of Agriculture Key Laboratory of East China Sea & Oceanic Fishery Resources Exploitation and Utilization, East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai 2College of Engineering Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai Received: Oct. 5th, 2017; accepted: Oct. 18th, 2017; published: Oct. 24th, 2017 Abstract In today’s Internet era, the existing wireless communication networks have been developed from the interconnection between people and people or people and things to the interconnection be-tween things and things [1]. Low power wireless communication is one of the main hot spot of to-day’s Internet network technology. With the characteristics of low power consumption and low cost, the low power wireless communication is a good technology to match the application re-quirements of the Internet of things. The low-power wireless communication technologies include the low-power wide area network (WAN) and the low-power local area network (LAN). The low-power wide area network includes LoRa, NB-IOT, Sigfox, Weightless, and the Low-power local area network includes Zigbee and bluetooth 4.0, the technical introduction and the key techniques of each communication are discussed respectively, and the prospect of the low-power network technology is discussed. Keywords Low Power Consumption, The Internet of Things, Low Power Consumption WAN, Low Power Consumption LAN 几种常见的物联网通讯方式及其技术特点 张琴1,2,杨胜龙1,伍玉梅1,戴阳1* 1中国水产科学研究院东海水产研究所,农业部东海及远洋渔业渔业资源开发利用重点实验室, 上海 *通讯作者。

常见的物联网通信方式

常见的物联网通信方式 随着时代进步和发展,社会逐步进入互联网+,各类传感器采集数据越来越丰富,大数据应用随之而来,人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之,物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段,而是进入到完整的智能工业化领域,智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟,并纳入互联网+整个大生态环境。 一、前言 早期的物联网是指两个或多个设备之间在近距离内的数据传输,解决物物相连,早期多采用有线方式,比如RS323、RS485,考虑设备的位置可随意移动的方便性(有根线太丑了),后期更多的使用无线方式; 随着时代进步和发展,社会逐步进入互联网+,各类传感器采集数据越来越丰富,大数据应用随之而来,人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之,物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段,而是进入到完整的智能工业化领域,智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟,并纳入互联网+整个大生态环境。 二、物联网的发展 最早的物联网只是简单把两个设备用信号线连接在一起:

后来使用了无线,也出现了简单的组网: 在互联网+时代,越来越多的传感器、设备接入互联网,互联网也不单是通过网线传输,引入了空中网、卫星网等,应用的领域也越来越广泛:

三、常见的物联网通信方式 笔者对常用的物联网通信方式进行归纳总结分为四大种类,见下图: 1、有线传输 设备之间用物理线直接相连,不是很方便。主要有电线载波或载频、同轴线、开关量信号线、RS232串口、RS485、USB,这里只对常用的RS232串口、RS485、USB做介绍。 RS232串口:串行通信接口,全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”,是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口;该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定;RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信,常用的串口线一般只有1~2米。见图:

移动通信技术在物联网中的应用探讨

移动通信技术在物联网中的应用探讨 发表时间:2016-12-08T15:55:48.620Z 来源:《基层建设》2016年9月下27期作者:蔡子奇韦国开 [导读] 摘要:移动通信能够实现无缝覆盖、接入方便的移动通信网络为物联网的实际应用提供了坚实的物质基础。介绍了物联网的相关概念和移动通信技术的发展,重点论述了移动通信系统在物联网中的应用方式以及需要做出的改进,并展望了其将来的应用。 中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司 523129 摘要:移动通信能够实现无缝覆盖、接入方便的移动通信网络为物联网的实际应用提供了坚实的物质基础。介绍了物联网的相关概念和移动通信技术的发展,重点论述了移动通信系统在物联网中的应用方式以及需要做出的改进,并展望了其将来的应用。 关键词:物联网;移动通信;应用 随着移动通信技术的不断升级和发展,移动通信技术逐渐地在物联网中得以广泛的应用,满足了物联网的物质基础需求。物联网作为近几年方兴未艾的新兴产业,其信息节点具有广泛性和移动性的特点,现代通信技术承载的功能越来越强大,网络4G的推广功能日趋成熟是最好体现,这无疑会使物联网的应用领域更加宽广。现代移动通信网络系统为物联网的发展提供了强大的技术支持,两者的融合必然会给物联网的推广带来更广阔的前景。 一、物联网相关概念 物联网在狭义上指物品到物品的互连,并实现物品具有虚拟个体的标识,实现物品智能化无缝链接识别和管理;广义上的物联网就是在物品到物品、人到物品、人到人实现信息空间与物理空间的融合,达到将一切事物数字化、网络化,并通过各种新的服务模式使各种信息技术融入到我们的社会行为中,使信息化在人类社会综合应用达到更高的境界。 二、物联网组成结构 物联网由信息感知和控制部分、信息传输网络部分以及信息应用这三部分组成。位于最底层的是信息感知和控制部分,这一部分是由几种不同的传感器和对应的控制器组成的,可以直接接触到各种物体的部分。其中信息感知部分主要用来感知物体的一些信息,然后将感知到的信息以特定的格式传输到信息传输网络当中。而控制部分则用来控制接收到的物体信息,使得物体状态能够满足人们的需求。位于中间位置的是信息传输网络部分,网络是我们日常生活和办公用到的局域无线网、互联网以及移动通信网,该部分主要用来将感知到的各种信息连接成网络,以安全的管理信息传输网和信息管理,为信息应用提供信息资源。位于最上层的是信息应用部分,组成部分是各种应用程序和系统,主要用于定位联网的各种实体,同时监督控制和管理这些联网物体。在物联网中涉及到大量不同的物体信息,因此在信息和数据的管理以及应用中通常会采用云计算以及数据挖掘等信息技术。通过信息应用部分,人们可以获取物联网上的各种物体信息,从而实现对物体的定位和监控。 三、物联网系统独有的特点 1、对各种感知技术的广泛应用 物联网上的传感器难以计数,每个传感器定时采集信息,不断地积累,形成海量的信息,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器将感受到被测量的信息,按一定规律变成为电信号或其他所需要形式的信息传出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,实现物-物、人-物之间的信息联网,同时节点的移动性也更加广泛。 2、对信息传输的安性和网络的可靠性要求甚高 物联网的核心和基础仍然是互联网,是将现有的互联的计算机网络扩展到互联的物品网络,从技术角度上来说,就是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备,按约定的协议把物-物、人-物进行智能化连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种新兴网络。同时保证信息传输和使用中不被非法获取,并实现人们对相关物品的远程监控。 3、物联网智能技术 物联网提供传感器链接的同时,利用云计算、模糊识别等各种智能技术,能对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能控制。以适应不同用户的不同要求,发挥新的应用领域和应用模式。 四、移动通信技术在物联网中的应用 目前,随着移动通信4G 业务的普及和广泛应用,移动通信技术能够支持的业务范围越发广泛,为物联网的发展创造了良好的物质基础,未来移动通信技术在物联网中的应用将会更加广泛。移动通信技术在物联网中的应用实例有:各运营商利用移动通信网络开展的物流业务、基于移动通信网络的车辆及货物智能管理系统、移动支付业务、汽车制造商与运营商合作推出的基于移动通信系统的车载信息网络等。 1、通信在物联网中应用的形式 信的组成部分包括:移动终端、传输网络和网络的管理和维护等,在物联网中应用移动通信技术的形式包括:移动通信终端在物联网中的应用、移动通信传输网络在物联网中的应用、移动通信网络管理平台在物联网中的应用。在物联网中应用移动通信终端时,移动通信终端一般是作为物联网信息接入的终端设备,该终端设备会随着网络信息节点的移动而移动,使得信息节点和网络的通信不会受到时间和地点的限制。过比较物联网节点信息感知终端和移动通信终端这二者的作用和工作形式,用于物联网信息节点感知的终端完全可以用移动通信终端来代替。在物联网中应用移动通信传输网络,仅可以使各个移动的信息节点能够互相连接,还可以实现信息的远距离传输,物联网中的信息传输网络也需要满足这种需求。因此,在物联网中完全可以使用移动通信传输网络来达到物联网信息传输的目的,同时也可以将物联网承载在现有的移动通信网上来使用。移动通信网络管理平台主要是为了维护和管理网络设备、网络性能以及用户的业务,从而保证网络系统能够可靠、安全地运行,在物联网网络系统运行中正好也需要这种功能,因此在物联网安全管理中同样可以借助移动通信网络管理平台的工作方式和原理,来实现对物联网的管理和维护 2、通信在物联网改进中的应用 通信和物联网在某些功能和结构上有一定的共同性,在物联网中可以广泛地应用移动通信技术。由于移动通信的各种技术最终是为语音通信服务的,当前用到的4G业务也增加了数据通信的功能,现有的移动通信系统还不能直接地在物联网中应用,还需要加以改进。在现有的移动通信系统中,移动终端只有数据和语言的通信功能,还不能感知和控制物品的信息,因而也不能在物联网上直接使用。改进的方

物联网通信技术

第二章、数据通信基础理论 数据通信是两个实体间的数据传输与交换。数据在传输时,需要对发送的原始信息进行编码和交换,使之成为适合在信道上传输的信号;在接收端通过反变换和译码还原原始信息。电路交换缺点是建立电路过程需要时间太长,电路资源利用率不高;优点是传输时延小且时延固定,没有信息格式限制,是透明传输。 报文交换的缺点是传送信息的时延较长且时延不固定,对设备要求高,节点交换机要具有大容量存储、高速处理分析报文的能力;优点是电路利用率高,易于实现不同类型终端间通信,从而能平滑通信业务量的峰值。 分组交换有数据报和虚电路两种交换方式。 第三章、信道 信道的功能是讲载有信息的电磁信号从一段传送到另一端。 信道模型: 信源—编码器—调制器—发送滤波器—传输介质—接受滤波器—解调器—译码器—信宿 第四章、信源编码 信源编码的作用:第一,去除信源消息的冗余信息,降低数字信号的信息量,提高传输的有效性,也就是信源的压缩编码;第二,信源的模拟信号转换为离散信号,实现模拟信号的数字换。 抽样、量化、编码的过程称为数字化。 抽样及抽样定理 抽样是对模拟信号在时域上的离散化,即将一个时间连续、幅度也连续的信号转换成时间离散、幅度连续的信号。 低通抽样定理:对于一个频率范围在[0,fH]内的时间连续信号x(t),若以抽样频率fs>=2fH 对其进行均匀抽样,则x(t)被xs(nTs)完全确定,或者说抽样信号xs(nTs)将无失真地恢复出x(t)。Ts成为抽样周期或抽样间隔Ts=1/fs,1/2fH为奈奎斯特间隔,2fH为奈奎斯特速率。 帯通抽样定理: 量化:利用预先规定的有限个有限个电平来表示模拟样值的过程。 脉冲编码调制(PCM):将离散信号xq(nTs)变为N位二进制数字信号,接收端收到二进制数字信号后经译码还原xq(nTs),再经过低通滤波器恢复原始的模拟信号,这个过程就是脉冲编码调制(PCM)。 编码过程就是用二进制或多进制码组来表示量化电平的过程。 线性编码的方法是先对抽样信号均匀量化,再对量化值进行简单的二进制编码得到对应的码组。非线性编码的方法是先对抽样值进行均匀压缩和均匀量化,再用线性编码的方法完成编码。 PCM通信系统:采用N位二进制码组表示量化电平,码元速率RB=N*fs=2NfH(Baud/s)。采用K进制码组表示量化电平,Rb=RB=lbK 增量调制?M系统由减法器,抽样脉冲产生器,抽样判决器和积分器,低通滤波器等构成。 第五章、数字基带传输 基带信号是指把消息变换为二进制(或多进制)脉冲序列的信号。 基带变换:将消息变为脉冲序列的过程。 频带变换:基带信号的带宽相当宽,为了使基带信号能有效地在信道中传输,需要对基带信号进行适当的变换,称为频带变换。

物联网通信技术考试重点

通信系统组成:发送设备、接受设备、发送机、信道和接收机。把除去两端设备的部分叫做信息传输系统。 信息传输通信系统由三个主要部分组成信源(发送机)、信宿(接收机)和信道。 信源就是信息的发送端,是发出待传送信息的人或设备;信宿就是信息的接收端,是接收所传送信息的人或设备。 信道本身也可以是模拟的或数字方式的,用以传输模拟信号的信道叫做模拟信道,用以传输数字信号的信道叫做数字信道。 信号变换器的作用是将信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号。 数据通信系统可以分为数字通信系统和模拟通信系统。 数字信号传递信息的通信系统叫做数字通信系统,模拟信号传递信息的通信系统叫做模拟通信系统。 数据通信按照字节分为两种:串行通信、并行通信。 将待传送的每个字符的二进制代码按由低位到高位的顺序,依次发送,称为串行通信。 将表示一个字符的8位二进制代码同时通过8条并行的通信信道发送出去,每次发送一个字符代码,称为并行通信。 异步传输的工作原理:每个字节作为一个单元独立传输,字节之间的传输间隔任意。 同步传输方式不是对每个字节单独进行同步,而是对一组字符组成的数据块进行同步数据通信按照信号传送方向与时间的关系,分为三种:单工通信、半双工通信、全双工通信。 单向通信(单工通信)——只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。 双向交替通信(半双工通信)——通信的双方都可以发送信息,但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。 双向同时通信(全双工通信)——通信的双方可以同时发送和接收信息。 数据通信的连接方法有两种:点对点连接方式和多点连接方式。 多点连接:各个通信终端公用一条通信主线路的通信方式 数据信号的传输方法有基带传输和频带传输(又称宽带传输)。 把矩形脉冲信号的固有频带称作基本频带(简称为基带),这种矩形脉冲信号就叫做基带信号,在数字通信信道上直接传送基带信号的方法称为基带传输 基带传输的特征:不改变数字数据信号波形的情况下直接传输数字信号,具有速率高和误码率底等优点。 通信信道分为两类:模拟通信信道与数字通信信道。 数据通信的数据编码方式分为两类:模拟数据编码与数字数据编码 数字数据信号变换成模拟数据信号的过程称为调制(modulation) 模拟数据信号还原成数字数据信号的过程称为解调(demodulation), 差分曼彻斯特:“0”和“1”是根据两比特之间有没有跳变来区分的。如果下一个数是“0”,则在两比特中间有一次跳变;如果下一个数据是“1”,则在两比特中间没有电平跳变。 多路复用(multiplexing):当传输介质的带宽超过了传输单个信号所需的带宽,通过在一条媒体上同时携带多个传输信号的方法来提高传输系统的利用率。 多路复用技术通常有:频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用和码分多路复用。调制解调器(modem)包括: 调制器(MOdulator):把要发送的数字信号转换为频率范围在300~3400 Hz 之间的模拟信号,以便在电话用户线上传送。

常见的物联网通信方式

常见的物联网通信方式,各类传感器采集数据越来越丰富,大数据应用随之而来,+随着时代进步和发展,社会逐步进入互联网物联网智能化已经不再简而言之,人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。局限于小型设备、小网络阶段,而是进入到完整的智能工业化领域,智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟,并纳入互联网+整个大生态环境。 一、前言 早期多采用有线方式,解决物物相连,早期的物联网是指两个或多个设备之间在近距离内的数据传输, (有根线太丑了),考虑设备的位置可随意移动的方便性后期更多的使用无线方式;,比如RS323、RS485随着时代进步和发展,社会逐步进入互联网+,各类传感器采集数据越来越丰富,大数据应用随之而来,人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之,物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段,而是进入到完整的智能工业化领域,智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟,并纳入互联网+整个大生态环境。 二、物联网的发展 最早的物联网只是简单把两个设备用信号线连接在一起: 后来使用了无线,也出现了简单的组网:

在互联网+时代,越来越多的传感器、设备接入互联网,互联网也不单是通过网线传输,引入了空中网、卫星网等,应用的领域也越来越广泛: 三、常见的物联网通信方式笔者对常用的物联网通信方式进行归纳总结分为四大种类,见下图:

、有线传输1 设备之间用物理线直接相连,不是很方便。主要有电线载波或载频、同轴线、开关量信号线、RS232串口、RS485、USB,这里只对常用的RS232串口、RS485、USB做介绍。 RS232串口:串行通信接口,全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”,是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口;该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定;RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信,常用的串口线一般只有1~2米。见图: 无法满足,RS232RS-485总线:在要求通信距离为几十米到上千米时或者有多设备联网需求时, 加上总,RS-485采用平衡发送和差分接收,具有抑制共模干扰的能力因此诞生了RS-485 串行总线标准。采RS-485线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,使得传输信号能在千米以外得到恢复,用半双工工作方式,可以联网构成分布式系统,用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线,允许最32台接收器。台驱动器和多并联32具有传输速度快、使:通用串行总线,是一个外部总线标准,支持设备的即插即用和热插拔功能,USB针)插头作为标准插头,采用USB3.0标准为9用方便、连接灵活,独立供电等优点。USB用一个4针(可连接键盘、127个外部设备,并且不会损失带宽。菊花链形式可以把所有的外设连接起来,最

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