物联网短距离通信技术 第4章无线局域网
物联网通信技术简介
物联网通信技术简介物联网（Internet of Things，简称IoT）是近年来兴起的一项前沿技术，它通过将各种物理设备与传感器连接到互联网上，实现设备之间的互联互通，打通了物理与数字世界之间的桥梁。
物联网通信技术是实现物联网的基础，本文将对物联网通信技术进行简单介绍。
一、无线通信技术物联网中的设备通常需要无线方式进行数据传输，因此无线通信技术是物联网通信技术的重要组成部分。
目前主要使用的无线通信技术有以下几种：1.1 WiFiWiFi是一种无线局域网技术，被广泛应用于家庭、办公场所等环境中。
它通过无线方式连接终端设备与路由器，实现设备之间的通信与互联。
在物联网中，WiFi常用于连接家庭智能设备、智能门锁、智能灯具等。
1.2 蓝牙蓝牙是一种短距离无线通信技术，适用于手机、平板电脑等移动设备之间的数据传输。
在物联网中，蓝牙通常用于连接智能手表、智能音箱等设备，实现设备之间的数据共享与控制。
1.3 ZigbeeZigbee是一种低功耗、短距离无线通信技术，适用于物联网中大量的传感器设备。
它具有低功耗、低成本、传输距离远的特点，适用于物联网中对设备功耗和成本要求较高的场景，比如智能家居中的照明系统、安防系统等。
1.4 LoRaWANLoRaWAN是一种远距离、低功耗的无线通信技术，适用于物联网中需要广域覆盖的场景。
LoRaWAN技术具有长距离传输、低功耗、抗干扰等特点，适用于物联网中的智慧城市、农业监测等应用领域。
二、传感器技术物联网中的传感器是连接物理世界与互联网的关键设备，它能够感知周围环境的各种参数，并将这些参数转化为数字信号进行传输。
以下是物联网中常用的传感器技术：2.1 温度传感器温度传感器能够测量周围环境的温度情况，并将测量结果转化为数字信号进行传输。
在物联网中，温度传感器常用于智能家居、工业自动化等领域，如智能恒温器、温度监控系统等。
2.2 湿度传感器湿度传感器用于测量环境的湿度水平，并将测量结果转化为数字信号进行传输。
网络通信技术发展与应用作业指导书
网络通信技术发展与应用作业指导书第1章网络通信基础 (4)1.1 网络通信概述 (4)1.1.1 基本概念 (4)1.1.2 发展历程 (4)1.1.3 通信模型 (4)1.2 网络通信协议 (4)1.2.1 TCP/IP协议 (4)1.2.2 HTTP协议 (4)1.2.3 FTP协议 (4)1.2.4 SMTP协议 (5)1.3 网络体系结构 (5)1.3.1 OSI模型 (5)1.3.2 TCP/IP模型 (5)1.3.3 五层模型 (5)第2章数据传输技术 (5)2.1 传输介质 (5)2.1.1 有线传输介质 (5)2.1.2 无线传输介质 (5)2.2 数据传输模式 (6)2.2.1 并行传输 (6)2.2.2 串行传输 (6)2.3 差错控制 (6)2.3.1 差错检测 (6)2.3.2 差错纠正 (6)2.3.3 流量控制 (6)2.3.4 数据压缩 (6)第3章网络拓扑结构 (6)3.1 星型拓扑 (6)3.1.1 结构特点 (7)3.1.2 应用场景 (7)3.2 环型拓扑 (7)3.2.1 结构特点 (7)3.2.2 应用场景 (7)3.3 总线型拓扑 (7)3.3.1 结构特点 (7)3.3.2 应用场景 (8)3.4 网状拓扑 (8)3.4.1 结构特点 (8)3.4.2 应用场景 (8)第4章局域网技术 (8)4.1 以太网 (8)4.1.2 技术标准 (8)4.1.3 发展历程 (8)4.2 交换式局域网 (9)4.2.1 概述 (9)4.2.2 技术特点 (9)4.2.3 常见交换机技术 (9)4.3 虚拟局域网 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 技术原理 (9)4.3.3 应用场景 (9)4.3.4 管理与配置 (9)第5章广域网技术 (9)5.1 电话网络 (9)5.1.1 电话网络的体系结构 (10)5.1.2 电话网络的传输特性 (10)5.1.3 电话网络在广域网中的应用 (10)5.2 分组交换网络 (10)5.2.1 分组交换网络原理 (10)5.2.2 分组交换网络的分类 (10)5.2.3 分组交换网络在广域网中的应用 (10)5.3 帧中继 (10)5.3.1 帧中继的技术特点 (10)5.3.2 帧中继的工作原理 (10)5.3.3 帧中继在广域网中的应用 (10)5.4 ATM技术 (10)5.4.1 ATM技术的体系结构 (10)5.4.2 ATM技术的传输特性 (11)5.4.3 ATM技术在广域网中的应用 (11)第6章无线网络通信技术 (11)6.1 无线局域网 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 技术标准 (11)6.1.3 应用场景 (11)6.2 无线城域网 (11)6.2.1 概述 (11)6.2.2 技术标准 (11)6.2.3 应用场景 (11)6.3 蓝牙技术 (11)6.3.1 概述 (11)6.3.2 技术特点 (11)6.3.3 应用场景 (11)6.4 移动通信技术 (12)6.4.1 概述 (12)6.4.3 应用场景 (12)第7章网络互联技术与设备 (12)7.1 路由器 (12)7.1.1 路由器概述 (12)7.1.2 路由器的工作原理 (12)7.1.3 路由器的分类与功能 (12)7.2 交换机 (12)7.2.1 交换机概述 (12)7.2.2 交换机的工作原理 (12)7.2.3 交换机的分类与功能 (13)7.3 网关 (13)7.3.1 网关概述 (13)7.3.2 网关的工作原理 (13)7.3.3 网关的分类与功能 (13)7.4 防火墙 (13)7.4.1 防火墙概述 (13)7.4.2 防火墙的工作原理 (13)7.4.3 防火墙的分类与功能 (13)第8章网络管理技术 (13)8.1 网络管理概述 (13)8.2 SNMP协议 (14)8.3 CMIP协议 (14)8.4 网络管理工具 (14)第9章网络安全技术 (14)9.1 加密技术 (14)9.1.1 基本概念 (15)9.1.2 分类 (15)9.1.3 常用算法 (15)9.2 鉴别与授权 (15)9.2.1 基本概念 (15)9.2.2 方法 (15)9.2.3 应用 (15)9.3 入侵检测与防御 (15)9.3.1 基本原理 (15)9.3.2 方法 (15)9.3.3 应用 (16)9.4 防病毒技术 (16)9.4.1 基本原理 (16)9.4.2 方法 (16)9.4.3 应用 (16)第10章网络通信技术的发展与应用 (16)10.1 物联网技术 (16)10.2 云计算与大数据 (16)10.4 未来网络通信技术的发展趋势与应用前景 (17)第1章网络通信基础1.1 网络通信概述网络通信是现代信息技术领域的核心内容，它涉及数据在不同地理位置的计算机或设备之间的传输。
物联网建设中的短距离无线通信技术
物联网建设中的短距离无线通信技术物联网的概念是指通过无线网络将各种设备连接起来，实现设备之间的互联和数据交换。
在物联网建设中，短距离无线通信技术起着至关重要的作用。
短距离无线通信技术指的是在近距离范围内进行无线通信的技术，其通信距离通常在几十米到几百米之间。
本文将介绍几种常见的物联网建设中使用的短距离无线通信技术。
一、蓝牙技术蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，具有低功耗、低成本和短距离通信等特点。
蓝牙技术广泛应用于手机、电脑、音频设备、医疗设备等领域。
在物联网中，蓝牙技术常用于设备之间的数据传输和控制。
通过蓝牙技术可以将温度传感器、湿度传感器等设备连接到物联网中，并通过手机或电脑进行数据监测和设备控制。
二、Wi-Fi技术Wi-Fi技术是一种用于无线局域网的技术，具有高速、大容量和覆盖范围广等特点。
在物联网建设中，Wi-Fi技术常用于家庭和办公场所等小范围的无线通信。
通过Wi-Fi技术，可以将各种设备连接到一个无线网络中，实现设备之间的互联和互操作。
在家庭中可以通过Wi-Fi将智能电视、智能音响、智能灯具等设备连接到一起，并实现语音控制和智能家居的功能。
三、ZigBee技术ZigBee技术是一种低速、低功耗的无线通信技术，适用于对通信速率和功耗要求不高的场景。
在物联网建设中，ZigBee技术主要用于传感器网络和自动化控制等领域。
通过ZigBee技术，可以实现设备之间的短距离通信和数据传输，适用于物联网中大量传感器节点的应用场景。
四、NFC技术NFC技术（Near Field Communication，近场通信）是一种短距离无线通信技术，适用于设备之间的近距离通信和数据交换。
NFC技术通常用于移动支付、智能门锁等场景。
在物联网中，NFC技术可以用于设备之间的身份认证、数据传输和设备配对等功能。
在智能家居中，可以使用NFC技术实现门锁解锁、电器开关等功能。
短距离无线通信技术在物联网建设中起着重要的作用。
新一代无线通信技术
第5章 LoRa技术
Chapter
LoRa是一种长距离无线传输技术，具有低功耗和低成本的特点。它能够实现远距离的通信，非常适用于物联网等领域。
LoRa介绍
LoRa应用场景
提高农业生产效率
农业物联网
建设智慧城市
智能城市
监测空气质量等
环境监测
长电池寿命
省去频繁更换电池的麻烦
减少维护成本
Threats to network infrastructure
网络攻击
01
03
Protection of personal information
隐私保护
02
Unauthorized data disclosure
数据泄露
5G技术的发展
5G技术的快速发展将推动数字化转型，改变人们的生活方式和工作方式。未来，5G将成为连接一切的基础，为人类带来更广阔的发展空间。
Chapter
5G技术架构包括5G核心网、5G无线接入网和5G传输网。5G核心网提供更快速的数据传输，5G无线接入网支持更多设备的连接，5G传输网提供更高效的数据传输速率。
5G技术架构
5G关键技术
Multiple-Input Multiple-Output
Massive MIMO
Focused signal transmission
家庭用户享受更稳定、更快速的网络体验
家庭网络
02
为企业提供高效的网络支持，提升办公效率
办公环境
安全性提升
加密技术的不断更新
网络攻击防护能力的提升
Wi-Fi 6未来发展
网络智能化
智能路由器、智能家居应用的普及
AI技术在网络优化中的应用
什么是计算机网络无线局域网常见的计算机网络无线局域网技术有哪些
什么是计算机网络无线局域网常见的计算机网络无线局域网技术有哪些计算机网络无线局域网，是指通过无线通信技术连接起来的计算机组成的局域网。
它提供了无线的数据传输方式，使得计算机用户可以在无需有线连接的情况下互相通信和共享资源。
在现代社会中，计算机网络无线局域网已经成为了人们工作、学习和生活中不可或缺的一部分。
本文将介绍什么是计算机网络无线局域网以及常见的计算机网络无线局域网技术。
一、什么是计算机网络无线局域网计算机网络无线局域网是一种利用无线通信技术连接计算机设备的局域网。
它通过无线信号传输数据，取代了传统的有线连接方式，使得计算机用户可以在任何地点进行网络通信和数据传输。
计算机网络无线局域网的核心组件包括无线接入点和无线网卡，无线接入点用于发送和接收无线信号，而无线网卡则用于接收和发送无线信号。
计算机网络无线局域网的好处在于它提供了更灵活的网络连接方式。
传统的有线网络连接必须通过有限长度的网线来进行，而计算机网络无线局域网可以通过无线信号实现网络连接，避免了网线长度的限制，用户可以在范围内自由移动，随时随地访问网络和共享资源。
二、常见的计算机网络无线局域网技术1. Wi-Fi技术（IEEE 802.11系列）Wi-Fi技术是目前应用最为广泛的无线局域网技术之一。
它基于IEEE 802.11系列标准，包括了多个子标准，如802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac等。
Wi-Fi技术使用无线接入点作为中心节点，通过短距离的无线信号传输数据。
它具有较高的传输速率和较远的传输距离，在大部分家庭和公共场所都可以找到Wi-Fi网络。
2. 蓝牙技术蓝牙技术也是一种常见的计算机网络无线局域网技术。
它通过使用蓝牙无线技术，实现了低功耗和短距离的无线数据传输。
蓝牙技术通常用于连接手机、平板电脑、耳机等设备，提供无线的数据传输和通信功能。
3. 无线局域网Mesh网络无线局域网Mesh网络是一种基于无线通信的分布式网络技术。
初识物联网的无线（长短）距离技术总结
初识物联⽹的⽆线（长短）距离技术总结物联⽹已经发展了好⼏年了，⾝边也有了好多物联⽹的应⽤，但是对有些物联⽹使⽤的技术还是⼀头雾⽔，我们所知道也就是经常⽤到的：移动通信⽹络（4G，5G），WiFi（笔记本），蓝⽛（⾳箱），射频（门禁卡）等。
下⾯就让我们简单总结⼀下物联⽹的⽆线长距离和⽆线短距离技术都有哪些，在哪些⽅⾯可以应⽤，对物联⽹的通信技术进⼀步学习和了解，为以后物联⽹的开发做好基础。
⽆线长距离- 5G5G ⽹络是万物互联的新基建，为打造信息⾼速公路服务。
它是第五代移动通信⽹络，其峰值理论传输速度可达20Gbps，合2.5GB每秒，⽐4G⽹络的传输速度快10倍以上。
应⽤场景：VR（虚拟现实）视频，AR（增强现实），⽆⼈机，⾃动化交通和驾驶（车联⽹），⼯业互联⽹（智能制造），AI（机器⼈），智慧家庭，智慧城市。
- LTE-V2XLTE-V 是蜂窝车联⽹的通信技术，在车辆与车辆（V2V）、车辆与基础设施（V2I）、车辆与⾏⼈（V2P）之间组⽹，构建数据共享交互桥梁。
车联⽹是实现⾃动驾驶和⽆⼈驾驶的重要组成部分，也是未来智能交通系统的核⼼组成。
车联⽹是汽车，电⼦，信息通信，道路交通运输等⾏业深度融合的新型产业，是全球创新热点。
优点：提升交通效率，降低出⾏时间成本，降低能源成本。
ADAS（单车智能⾼级辅助驾驶系）ADAS 是利⽤安装于车上的各式各样的传感器，在第⼀时间收集车内外的环境数据，进⾏静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从⽽能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发⽣的危险，以引起注意和提⾼安全性的主动安全技术。
特点：长距雷达，中短距雷达，激光雷达，单双⽬摄像头，超声波雷达等技术应⽤。
应⽤：⾃助泊车，倒车雷达，倒车影像，主动刹车等。
- eMTCeMTC 是增强型机器类通信，是机器之间的 LTE 通信，适⽤于物联⽹ LTE ⽹络。
特点：低成本，低功耗，⼴覆盖，海量连接，移动性等。
应⽤：智能物流（⼿持终端，车载传感器，车载电脑，管理系统等），电梯联⽹（运⾏状态，实时监控，应急救援，商业⼴告等），⾏车卫⼠（汽车板终端，部件异常，定位跟踪，远程监听，轨迹等）。
短距离通信技术的原理与应用
短距离通信技术的原理与应用在现代社会，人们对通信技术的需求越来越高，同时，通信技术也在不断地提升与发展。
短距离通信技术就是其中之一，它是一种基于无线电技术的低功率、低速率的通信技术，具有广泛的应用场景和很强的实用性。
本文将介绍短距离通信技术的原理与应用。
一、短距离通信技术的原理短距离通信技术的原理是基于电磁波的传输和接收原理。
通过在发射端产生电磁波，利用空气介质将电磁波传输到接收端，并在接收端接收电磁波，实现数据的传输和通信。
要实现短距离通信技术的原理，还需要经过一系列的技术处理。
具体来说，主要包括：1、调制调制就是将需要传输的信息转换成符合发射端能够发送的电磁波。
常用的调制方式有幅度调制、频率调制和相位调制等。
2、发射发射是指将调制好的电磁波通过天线发送出去，从而让电磁波能够在空气中传输和传播。
3、接收接收是指将通过天线接收到的电磁波通过电路处理并分离出信号，以达到接收和解码的目的。
4、解调解调是将接收到的信号恢复成最初的信息，也就是将传输的电磁波恢复成最初的调制信息。
解调可以采用同调解调、频率转换解调、相干解调等方式。
以上这些步骤都是基础的短距离通信技术的原理。
只有通过这些步骤，才能够将数据传输到目标设备，并实现通信。
二、短距离通信技术的应用1、Wi-Fi技术Wi-Fi技术是目前应用最广泛的短距离通信技术之一。
它是一种无线局域网技术，可实现电子设备与无线局域网之间的无线通信和连接。
无线路由器是Wi-Fi技术的重要组成部分，它可以将网络信号转换成无线信号并发射出去，让设备可以连接到无线网络中。
2、蓝牙技术蓝牙技术也是短距离通信技术的一种，它是一种无线个人区域网络技术，可实现多种不同设备之间的互联和交互，如手机、电脑、音频设备等。
蓝牙技术具有低功耗、短距离、高速率等优点，已广泛应用在消费电子、医疗、安防等领域。
3、NFC技术NFC技术是一种短距离通信技术，它利用高频无线电场进行数据传输。
NFC技术的应用场景比较广泛，常见的应用包括移动支付、电子门票、智能家居等。
短距离无线通信技术简介
ZigBee的应用
• 监视 • 传感器 • 自动化 • 控制
工业、农业 和商业
• TV • VCR • DVD • CD
低速无线设备
• 监视 • 诊断
• 传感器
个人 健康监护
玩具和游 戏
• 玩具 • 游戏器具
消费电子
• 鼠标 • 键盘 • 操作杆
蓝牙的基本功能及性能指标
• 无线传输距离: 10米~100米 • 发射功率: 1mW，2.5mW，100mW • 传输类型: 数据信息、语音信息 • 传输速率: 1Mbps、 2Mbps、 3Mbps • 通信方式和组网方式: 点对点、点对多点、微微
网piconet、散射网scatternet
蓝牙的优势
802.11协议发展历程
传输速率提高到54M 2.4G频段 兼容11b
11b 2.4G频段, 传输速率提高 到5.5M和11M 11a 5.8G频段传输速率提高到54M
IEEE推出的第一代WLAN标准 2.4G频段传输速率1M
2.4G频段和5.8G频段 传输速率提高到300M 兼容11a/11b/11g
短距离无线通信 及组网技术
Overlay Networks – the global goal
integration of heterogeneous fixed and
mobile networks with varying
Global Star
transmission characteristics
6G以下频段和60G频段 传输速率不小于1Gbit/s 协议正在制定和完善之中
802.11ac 802.11ad
过去
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第四章 无线局域网
本章章节
4.1 WLAN概述 4.2 WLAN物理层技术 4.3 WLAN的MAC层技术 4.4 WLAN网络安全技术 4.5 WLAN的应用
无线局域网（Wireless Local Area Network, WLAN）是指以无线信 道作传输媒介的计算机局域网。
它是无线通信、计算机网络技术相结合的产物，是有线连网方式的重 要补充和延伸，并逐渐成为计算机网络中一个至关重要的组成部分。
（3）经济节约
—由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发 展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络 的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN 可以避免或减少以上情况的发生。
与有线网络相比，WLAN具有以下优点：
（4）易于扩展
WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，WLAN就能 胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提 供像“漫游（Roaming）”等有线网络无法提供的功能。
3.HomeRF
HomeRF 工作组是由美国家用射频委员会于1997年成立的，其主要 工作是为家庭用户建立具有互操作性的语音和数据通信网。
HomeRF 标准
采用扩频技术，工作在2.4 GHz频带，数据传输速率为1～2 Mbps。 可同步支持4条高质量语音信道并且具有低功耗的优点，适合用于笔 记本电脑。
2.HiperLAN
欧 洲 电 信 标 准 化 协 会 （ ETSI ） 的 宽 带 无 线 电 接 入 网 络 （ BRAN ） 小 组 着 手 制 定 Hiper（High Performance Radio）接入泛欧标准。
HiperLAN1
——推出时，数据速率较低，没有被人们重视。
HiperLAN2
——物理层定义了数据传输的信号特征和调制，定义了两个射频（RF） 传输方法和一个 红外线传输方法，
——RF传输标准是跳频扩频和直接序列扩频，工作在2.4000～2.4835 GHz频段。
——速率最高只能达到2Mbps
2）IEEE 802.11b
工作频段在2.4～2.4835 GHz 数据传输速率达到11 Mbps 传输距离控制在50～150英尺。
安全性较IEEE 802.11b好
采用两种调制方式，含802.11a中采用的OFDM与IEEE 802.11b中采用 的CCK
可以与802.11a和802.11b兼容
5)IEEE 802.11i
改善WLAN的安全性 IEEE 802.11i标准是结合IEEE 802.1x中的用户端口身份验证和设备 验证，对WLAN的MAC层进行修改与整合，定义了严格的加密格式和 鉴权机制。
定义了访问节点之间的通信，支持IEEE 802.11的接入点互操作协议 （IAPP）。 IEEE 802.11h 用于802.11a的频谱管理技术。
7)02.11ac被正式获批，该标准规定WLAN工作频 段在5GHz频段，数据传输速率到到422Mbps/867Mbps。
IEEE 802.11i标准在WLAN网络建设中是相当重要的，数据的安全性 是WLAN设备制造商和WLAN网络运营商应该首先考虑的头等工作。
6）IEEE 802.11e/f/h
IEEE 802.11e 对WLAN MAC层协议提出改进，以支持多媒体传输，支持所有
WLAN无线广播接口的服务质量保证QoS机制。 IEEE 802.11f
4.1 WLAN概述
4.1.1 WLAN技术标准
WLAN中主要的协议标准有802.11系列、HiperLAN、HomeRF等。802.11系列协议是由 IEEE制定的，目前居于主导地位的无线局域网标准。
1．802.11系列
1）IEEE 802.11
IEEE 802.11，别名Wi-Fi（Wireless Fidelity，无线保真），是在1997年6 月由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准，该标准定义物理层（PHY） 和媒体访问控制（MAC）规范。
——由全球论坛（H2GF）开发并制定。
——在5 GHz的频段上运行，并采用OFDM调制方式，物理层最高速率可达54 Mbps， 是一种高性能的局域网标准。
——定义了WLAN的检测功能和转换信令，用以支持许多无线网络，支持动态频率 选择、无线信元转换、链路自适应、多束天线和功率控制等。
HiperLAN1对应IEEE 802.11b，HiperLAN2与IEEE 802.11a具有相同的物理层
扩充了标准的物理层
——采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术， ——采用QFSK调制方式， ——可提供25 Mbps的无线ATM接口和10 Mbps的以太网无线帧结构接口。
支持多种业务 一个扇区可以接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。
4）IEEE 801.11g 拥有IEEE 802.11a的传输速率
是对IEEE 802.11的一个补充，采用补偿编码键控调制方式，采用点 对点模式和基本模式两种运作模式。
在数据传输速率方面可以根据实际情况在不同速率间自动切换。
3) IEEE 802.11a
工作频段在5.15～8.825 GHz 数据传输速率达到54 Mbps/72 Mbps（Turbo） 传输距离控制在10～100 m
HomeRF 2.0版
集成了语音和数据传送技术，工作频段为10 GHz，数据传输速率可 达到10 Mbps，在WLAN的安全性方面主要考虑访问控制和加密技术。
4.1.2 WLAN的技术特点
与有线网络相比，WLAN具有以下优点：
（1）安装便捷
—减去或者减少了网络布线的工作量。
（2）使用灵活
—一旦WLAN建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以 接入网络。