無線通信網(wǎng)絡如何分類? 網(wǎng)絡類型有哪幾種
三、無線局域網(wǎng)(WLAN)
無線局域網(wǎng)是指以無線電波、紅外線等無線媒介來代替目前有線局域網(wǎng)中的傳輸媒介(比如電纜)而構成的網(wǎng)絡。無線局域網(wǎng)內使用的通信技術覆蓋范圍一般為半徑100m左右,也就是說差不多幾個房間或小公司的辦公室。當然實際的覆蓋范圍受很多因素影響,比如通信區(qū)域中的高大障礙物。
IEEE
802.11系列標準是IEEE制訂的無線局域網(wǎng)標準,主要對網(wǎng)絡的物理層和媒質訪問控制層進行規(guī)定,其中重點是對媒質訪問控制層的規(guī)定。目前該系列的標準有:IEEE802.11、IEEE
802.11b、IEEE 802.11a、IEEE 802.11g、IEEE 802.11d、IEEE 802.11e、IEEE802.11f、IEEE
802.11h、IEEE 802.11i、IEEE 802.11j等,其中每個標準都有其自身的優(yōu)勢和缺點。
下面就IEEE已經(jīng)制訂且涉及物理層的4種IEEE 802.11系列標準:IEEE 802.11、IEEE802.11a、IEEE 802.11b和IEEE
802.11g進行簡單介紹。
1.IEEE 802.11
IEEE
802.11是最早提出的無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)范,是IEEE于1997年6月推出的,它工作于2.4GHz的ISM頻段,物理層采用紅外、跳頻擴頻(Frequency
Hopsping SpreadSpectrum,F(xiàn)HSS)或直接序列擴頻(Direct Sequence Spread
Spectrum,DSSS)技術,其數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達2Mbps,它主要應用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶終端等的無線接入問題。使用FHSS技術時,2.4GHz頻道被劃分成75個1MHz的子頻道,當接收方和發(fā)送方協(xié)商一個調頻的模式,數(shù)據(jù)則按照這個序列在各個子頻道上進行傳送,每次在IEEE
802.11網(wǎng)絡上進行的會話都可能采用了一種不同的跳頻模式,采用這種跳頻方式避免了兩個發(fā)送端同時采用同一個子頻段;而DSSS技術將2.4GHz的頻段劃分成14個22MHz的子頻段,數(shù)據(jù)就從14個頻段中選擇一個進行傳送而不需要在子頻段之間跳躍。由于臨近的頻段互相重疊,在這14個子頻段中只有3個頻段是互不覆蓋的。IEEE
802.11由于數(shù)據(jù)傳輸速率上的限制,在2000年也緊跟著推出了改進后的IEEE
802.11b。但隨著網(wǎng)絡的發(fā)展,特別是IP語音、視頻數(shù)據(jù)流等高帶寬網(wǎng)絡應用的需要,IEEE
802.11b只有11Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率不能滿足實際需要。于是,傳輸速率高達54Mbps的IEEE
802.11a和IEEE802.11g也都陸續(xù)推出。
2.IEEE 802.11b
IEEE 802.11b又稱為Wi-Fi,是目前最普及、應用最廣泛的無線標準。IEEE 802.11b工作于2.4GHz頻帶,物理層支持5.5
Mbps和11 Mbps 兩個速率。IEEE 802.11b的傳輸速率會因環(huán)境干擾或傳輸距離而變化,其速率在1 Mbps、2 Mbps、5.5 Mbps、11
Mbps 之間切換,而且在1 Mbps、2 Mbps速率時與IEEE 802.11兼容。IEEE
802.11b采用了直接序列擴頻DSSS技術,并提供數(shù)據(jù)加密,使用的是高達128位的有線等效保密協(xié)議(WiredEquivalent
Privacy,WEP)。但是IEEE 802.11b和后面推出的工作在5GHz頻率上的IEEE802.11a標準不兼容。
從工作方式上看,IEEE
802.11b的工作模式分為兩種:點對點模式和基本模式。點對點模式是指無線網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡之間的通信方式,即一臺配置了無線網(wǎng)卡的計算機可以與另一臺配置了無線網(wǎng)卡的計算機進行通信,對于小規(guī)模無線網(wǎng)絡來說,這是一種非常方便的互聯(lián)方案;而基本模式則是指無線網(wǎng)絡的擴充或無線和有線網(wǎng)絡并存時的通信方式,這也是IEEE
802.11b最常用的連接方式。在該工作模式下,配置了無線網(wǎng)卡的計算機需要通過“無線接入點”才能與另一臺計算機連接,由接入點來負責頻段管理等工作。在帶寬允許的情況下,一個接入點最多可支持1
024個無線節(jié)點的接入。當無線節(jié)點增加時,網(wǎng)絡存取速度會隨之變慢,此時通過添加接入點的數(shù)量可以有效地控制和管理頻段。
IEEE
802.11b技術的成熟,使得基于該標準網(wǎng)絡產品的成本得到很大的降低,無論家庭還是公司企業(yè)用戶,無須太多的資金投入即可組建一套完整的無線局域網(wǎng)。當然,IEEE
802.11b并不是完美的,也有其不足之處,IEEE
802.11b最高11Mbps的傳輸速率并不能很好地滿足用戶高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰蚨谝蟾邔拵r,其應用也受到限制,但是可以作為有線網(wǎng)絡的一種很好的補充。
3.IEEE 802.11a
IEEE
802.11a工作于5GHz頻帶,但在美國是工作于U-NII頻段,即5.15~5.25GHz、5.25~5.35GHz、5.725~5.825GHz三個頻段范圍,其物理層速率可達54
Mbps,傳輸層可達25Mbps。IEEE 802.11a的物理層還可以工作在紅外線頻段,波長為850~950納米,信號傳輸距離約10m。IEEE
802.11a采用正交頻分復用(OFDM)的獨特擴頻技術,并提供25Mbps的無線ATM接口和10Mbps的以太網(wǎng)無線幀結構接口,支持語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務。IEEE
802.11a使用正交頻分復用技術來增大傳輸范圍,采用數(shù)據(jù)加密可達152位的WEP。
就技術角度而言,IEEE 802.11a與IEEE 802.11b之間的差別主要體現(xiàn)在工作頻段上。由于IEEE 802.11a工作在與IEEE
802.11b不同的5GHz頻段,避開了大量無線電子產品廣泛采用的2.4GHz頻段,因此其產品在無線通信過程中所受到的干擾大為降低,抗干擾性較IEEE
802.11b更為出色。高達54Mbps數(shù)據(jù)傳輸帶寬,是IEEE 802.11a的真正意義所在。當IEEE
802.11b以其11Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率滿足了一般上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁、數(shù)據(jù)交換、共享外設等需求的時候,IEEE
802.11a已經(jīng)為今后無線寬帶網(wǎng)的高數(shù)據(jù)傳輸要求做好了準備,從長遠的發(fā)展角度來看,其競爭力是不言而喻的。此外,IEEE
802.11a的無線網(wǎng)絡產品較IEEE802.11b有著更低的功耗,這對筆記本電腦及PDA等移動設備來說也有著重大實用價值。
然而在IEEE 802.1la的普及過程中也面臨著很多問題。首先,來自廠商方面的壓力。IEEE 802.11b已走向成熟,許多擁有IEEE
802.11b產品的廠商會對IEEE
802.11a都持保守態(tài)度。從目前的情況來看,由于這兩種技術標準互不兼容,不少廠商為了均衡市場需求,直接將其產品做成了“a+b”的形式,這種做法雖然解決了“兼容”問題,但也使得成本增加。其次,由于相關法律法規(guī)的限制,使得5GHz頻段無法在全球各個國家中獲得批準和認可。5GHz頻段雖然令基于IEEE802.11a的設備具有了低干擾的使用環(huán)境,但也有其不利的一面,由于太空中數(shù)以千計的人造衛(wèi)星與地面站通信也恰恰使用5GHz頻段,這樣它們之間產生的干擾是不可避免的。此外,歐盟也已將5GHz頻率用于其自己制訂的HiperLAN無線通信標準。
4.IEEE 802.11g
IEEE 802.11g是對IEEE
802.11b的一種高速物理層擴展,它也工作于2.4GHz頻帶,物理層采用直接序列擴頻(DSSS)技術,而且它采用了OFDM技術,使無線網(wǎng)絡傳輸速率最高可達54Mbps,并且與IEEE802.11b完全兼容。IEEE802.11g和IEEE802.11a的設計方式幾乎是一樣的。
IEEE 802.11g的出現(xiàn)為無線傳感器網(wǎng)絡市場多了一種通信技術選擇,但也帶來了爭議,爭議的焦點是圍繞在IEEE 802.11g與IEEE
802.11a之間的。與IEEE
802.11a相同的是,IEEE802.11g也采用了OFDM技術,這是其數(shù)據(jù)傳輸能達到54Mbps的原因。然而不同的是,IEEE
802.11g的工作頻段并不是IEEE 802.11a的工作頻段5GHz,而是和IEEE 802.11b一致的2.4GHz頻段,這樣一來,使得基于IEEE
802.11b技術產品的用戶所擔心的兼容性問題得到了很好的解決。
從某種角度來看,IEEE 802.11b可以由IEEE 802.11a來替代,那么IEEE
802.11g的推出是否就是多余的呢?答案當然是否定的。IEEE
802.11g除了具備高數(shù)據(jù)傳輸速率及兼容性的優(yōu)勢外,其所工作的2.4GHz頻段的信號衰減程度也不像IEEE 802.11a所在的5GHz那么嚴重,并且IEEE
802.11g還具備更優(yōu)秀的“穿透”能力,能在復雜的使用環(huán)境中具有很好的通信效果。但是IEEE 802.11g工作頻段為2.4GHz,使得IEEE
802.11g與IEEE 802.11b一樣極易受到來自微波、無線電話等設備的干擾。此外,IEEE 802.11g的信號比IEEE
802.11b的信號能夠覆蓋的范圍要小得多,用戶需要通過添置更多的無線接入點才能滿足原有使用面積的信號覆蓋,這或許就是IEEE
802.11g能夠具有高寬帶所付出的代價吧!
IEEE 802.11系列4個標準的一些特性見表1-2。
四、無線個域網(wǎng)(WPAN)
從網(wǎng)絡構成上來看,無線個域網(wǎng)WPAN(Wireless Personal Area
Networks)位于整個網(wǎng)絡架構的底層,用于很小范圍內的終端與終端之間的連接,即點到點的短距離連接。WPAN是基于計算機通信的專用網(wǎng),工作在個人操作環(huán)境,把需要相互通信的裝置構成一個網(wǎng)絡,且無須任何中央管理裝置及軟件。用于無線個域網(wǎng)的通信技術有很多,如藍牙、紅外、UWB、HomeRF等,下面就幾種主要的技術進行講述。
1.藍牙(Bluetooth)
藍牙(Bluetooth)是由愛立信、英特爾、諾基亞、IBM和東芝等公司于1998年5月聯(lián)合主推的一種短距離無線通信技術,它可以用于在較小的范圍內通過無線連接的方式實現(xiàn)固定設備或移動設備之間的網(wǎng)絡互聯(lián),從而在各種數(shù)字設備之間實現(xiàn)靈活、安全、低功耗、低成本的語音和數(shù)據(jù)通信。藍牙技術的一般有效通信范圍為10m,強的可以達到100m左右,其最高速率可達1Mbps。
藍牙技術運行在全球通行的、無須申請許可的2.4GHz頻段。采用GFSK調制技術,傳輸速率達1Mbps;采用FHSS擴頻技術,把信道分成若干個長為625μs的時隙,每個時隙交替進行發(fā)射和接收,實現(xiàn)時分雙工。在2.402~2.480GHz頻段內含有間隔為1MHz的79個跳頻載頻及一系列的跳頻序列,跳頻速率為1
600hops/s,每個時隙傳送一個分組數(shù)據(jù)。藍牙由于采用了時分雙工,可以防止收發(fā)信機之間的串擾;采用跳頻技術提高了設備抗干擾能力,以及提供了一定的安全保障,便于疊區(qū)組網(wǎng)。藍牙采用電路交換和分組交換技術,可獨立或同時支持異步數(shù)據(jù)信道和語音信道。每個同步語音信道數(shù)據(jù)速率為64kbps,語音信號編碼采用脈沖編碼調制或連續(xù)可變斜率增量調制方法。當采用非對稱信道傳輸數(shù)據(jù)時,其速率可達723.2kbps;當采用對稱信道傳輸數(shù)據(jù)時,速率最高為342.6kbps。藍牙還使用了前向糾錯(Forward
Error Correction,F(xiàn)EC)機制,從而抑制了長距離鏈路的隨機噪聲。
基于藍牙技術的設備在網(wǎng)絡中所扮演的角色有主設備和從設備之分。主設備負責設定跳頻序列,從設備必須與主設備保持同步。主設備負責控制主從設備之間的業(yè)務傳輸時間與速率。在組網(wǎng)方式上,通過藍牙設備中的主設備與從設備可以形成一點到多點的連接,即在主設備周圍組成一個微微網(wǎng),網(wǎng)內任何從設備都可與主設備通信,而且這種連接無須任何復雜的軟件支持,但是一個主設備同時最多只能與網(wǎng)內的7個從設備相連接進行通信。同樣,在一個有效區(qū)域內多個微微網(wǎng)通過節(jié)點橋接可以構成散射網(wǎng)。
藍牙技術是一種新興的技術,其傳輸使用的功耗很低,它可以應用到無線傳感器網(wǎng)絡中。同時,也可以廣泛應用于無線設備(如PDA、手機、智能電話)、圖像處理設備(照相機、打印機、掃描儀)、安全產品(智能卡、身份識別、票據(jù)管理、安全檢查)、消遣娛樂(藍牙耳機、MP3、游戲)、汽車產品(GPS、動力系統(tǒng)、安全氣袋)、家用電器(電視機、電冰箱、電烤箱、微波爐、音響、錄像機)、醫(yī)療健身、智能建筑、玩具等領域。如今日常生活中基于藍牙技術的手機、耳機和筆記本電腦隨處可見。
2.紅外(IrDA)
IrDA是國際紅外數(shù)據(jù)協(xié)會的英文縮寫,IrDA技術是一種利用紅外線進行點對點短距離通信的技術。IrDA技術的主要特點有:利用紅外傳輸數(shù)據(jù),無須專門申請?zhí)囟l段的使用執(zhí)照;具有對設備體積小、功率低的特點;由于采用點到點的連接,數(shù)據(jù)傳輸所受到的干擾較小,數(shù)據(jù)傳輸速率高,速率可達16Mbps。
由于IrDA使用紅外線作為傳播介質。紅外線是波長在0.75~1000μm之間的無線電波,是人用肉眼看不到的光線。紅外數(shù)據(jù)傳輸一般采用紅外波段內波長在0.75~25μm之間的近紅外線。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會成立后,為保證不同廠商基于紅外技術的產品能獲得最佳的通信效果,規(guī)定所用紅外波長在0.85~0.90μm之間,紅外數(shù)據(jù)協(xié)會相繼也制訂了很多紅外通信協(xié)議,有些注重傳輸速率,有些則注重功耗,也有二者兼顧的。
3.UWB
UWB(Ultra
Wideband)技術最初是被作為軍用雷達技術開發(fā)的,它是一種不用載波,而采用時間間隔極短(小于1納秒)的脈沖進行通信的方式,能在10m左右的范圍內達到數(shù)百Mbps至數(shù)Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。
4.HomeRF
HomeRF是由HomeRF工作組開發(fā)的,它是在家庭區(qū)域范圍內的計算機和電子設備之間實現(xiàn)無線數(shù)字通信的開放性工業(yè)標準,為家庭用戶建立具有互操作性的音頻和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)帶來了便利。
HomeRF是IEEE 802.11與DECT(Digital Enhanced Cordless Telephony)的結合。與前面所介紹的IEEE
802.11、IEEE
802.11b、藍牙等無線通信技術一樣,HomeRF工作在開放的2.4GHz頻段,采用跳頻擴頻(FHSS)技術,跳頻速率為50hops/s,共有75個帶寬為1
MHz的跳頻信道,室內覆蓋范圍約45m,調制方式為恒定包絡的FSK調制,且分2FSK與4FSK兩種,采用FSK調制可以有效地抑制無線通信環(huán)境下的干擾和衰落。2FSK方式下,最高數(shù)據(jù)的傳輸速率為1Mbps;4FSK方式下,速率可達2Mbps。在新的HomeRF
2.x標準中,采用了寬帶跳頻(Wide Band Frequency
Hopsping,WBFH)技術來增加跳頻帶寬,由原來的1MHz跳頻信道增加到3MHz和5MHz,跳頻的速率也提高到75hops/s,數(shù)據(jù)傳輸速率峰值達10Mbps。
HomeRF是對現(xiàn)有無線通信標準的綜合和改進。HomeRF把共享無線接入?yún)f(xié)議(SWAP)作為網(wǎng)絡的技術指標,當進行數(shù)據(jù)通信時,采用簡化的IEEE
802.11標準,沿用類似于以太網(wǎng)技術中的載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免(CSMA/CA)方式;當進行語音通信時,則采用DECT無線通信標準,使用TDMA技術。HomeRF提供了對流媒體真正意義上的支持,其規(guī)定了高級別的優(yōu)先權并采用了帶有優(yōu)先權的重發(fā)機制,這樣就滿足了播放流媒體所需的高帶寬、低干擾、低誤碼要求。
目前HomeRF技術僅獲得了少數(shù)公司的支持,并且由于在抗干擾能力等方面與其他技術標準相比也存在不少缺陷,這些使得HomeRF技術的應用和發(fā)展前景受到限制,又加上這一標準推出后,市場策略定位不準、后續(xù)研發(fā)與技術升級進展遲緩,因此,從2000年之后,HomeRF技術開始走下坡路,2001年HomeRF的普及率降至30%,逐漸喪失市場份額。尤其是芯片制造巨頭英特爾公司決定在其面向家庭無線網(wǎng)絡市場的AnyPoint產品系列中增加對IEEE802.11b標準的支持后,HomeRF的發(fā)展前景比較不樂觀。這樣看來,HomeRF很難沖出只能在家庭里應用的限制。
5.IEEE 802.15.1
IEEE
802.15.1標準是IEEE批準的用于無線個域網(wǎng)的藍牙技術標準,它是由藍牙標準演變而來的。該標準手2002年推出,但是在實施過程中進行了修改,于2005年發(fā)布了它的修正版。
目前國際上RFID的標準還不統(tǒng)一,很多公司企業(yè)都推出各自的標準,而且之間互不兼容。全球主要有兩大陣營:歐美的Auto-ID
Center與日本的Ubiquitous ID
Center(UID)。前者的領導組織是美國的EPC環(huán)球協(xié)會,旗下有沃爾瑪集團、英國Tesco等企業(yè),同時有IBM、微軟、飛利浦、Auto-ID
Lab等公司提供技術支持;后者主要由日本廠商組成。歐美的EPC標準采用860~930MHz的UHF頻段,電子標簽的信息位數(shù)為96位,日本RFID標準采用2.45GHz和13.56MHz的頻段,其電子標簽的信息位數(shù)為128位。
RFID技術可運用在很多方面,其典型應用有物流和供應鏈管理、生產制造和裝配、航空行李處理、郵件與快運包裹處理、文檔追蹤、圖書館管理、動物身份標識、運動計時、門禁控制、電子門票和道路自動收費等。
五、低速率無線個域網(wǎng)(LR-WPAN)
1.IEEE 802.15.4/ZigBee
IEEE 802.15.4是為滿足低功耗、低成本的無線傳感器網(wǎng)絡要求而專門開發(fā)的低速率WPAN標準。IEEE
802.15.4工作在ISM頻段,它定義了2.45GHz頻段和868/915
MHz頻段兩個物理層,這兩個物理層都采用直接序列擴頻(DSSS)技術。在2.45GHz頻段有16個速率為250kbps的信道,在868
MHz頻段有1個20kbps的信道,在915MHz頻段有l(wèi)0個40kbps的信道。IEEE 802.15.4有如下優(yōu)點。
① 網(wǎng)絡能力強:IEEE 802.15.4具有卓越的網(wǎng)絡能力,在基于IEEE 802.15.4的網(wǎng)絡中,可對多達254個網(wǎng)絡設備進行動態(tài)尋址。
② 適應性好:IEEE
802.15.4可與現(xiàn)有控制網(wǎng)絡標準無縫集成。通過網(wǎng)絡協(xié)調器可自動建立網(wǎng)絡,采用載波監(jiān)聽多路訪問/沖突避免(CSMA/CA)方式進行信道存取。
③ 可靠性高:IEEE 802.15.4提供全握手協(xié)議,能可靠地傳遞數(shù)據(jù)。
ZigBee建立在IEEE
802.15.4標準上,并確定了可以在不同制造商之間共用的應用協(xié)議,是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)傳輸速率、低成本的無線傳感器網(wǎng)絡技術。它依據(jù)IEEE
802.15.4標準,可在眾多的傳感器節(jié)點之間相互協(xié)調實現(xiàn)通信。
ZigBee技術具有以下特點:
① 數(shù)據(jù)傳輸速率低:只有10~250kbps的帶寬,因而它專注于低數(shù)據(jù)傳輸方面應用。
② 功耗低、成本低:由于工作周期很短,并且在應用中采用了休眠模式,那么收發(fā)信息功耗較低。ZigBee數(shù)據(jù)傳輸速率低,協(xié)議簡單,這大大降低了成本。
③
網(wǎng)絡容量大:ZigBee支持星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡結構,一個基于ZigBee的網(wǎng)絡可以容納最多254個從設備和1個主設備,一個區(qū)域內可以同時存在最多100個ZigBee網(wǎng)絡。
④ 時延短:通常時延都在15~30ms之間,因此在對實時性要求高的自動控制領域,ZigBee有著很好的應用和推廣。
⑤ 高安全性:ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒定功能,采用AES-128加密算法。
⑥
有效范圍小:ZigBee的通信有效覆蓋范圍在10~75m之間,基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環(huán)境,其具體通信范圍受實際發(fā)射功率的大小和各種不同應用模式的影響。
ZigBee主要應用在距離短、功耗低且傳輸速率要求不高的各種電子設備之間,典型的傳輸數(shù)據(jù)類型有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應時間數(shù)據(jù)。因而它的應用目標主要是:工業(yè)控制(如自動控制設備、無線傳感器網(wǎng)絡)、醫(yī)護(如監(jiān)視和傳感)、家庭智能控制(如照明、水電氣計量及報警)、消費類電子設備的遙控裝置、PC外設的無線連接等領域。
2.Z-Wave
Z-Wave是Z-Wave聯(lián)盟推出的一種基于射頻的、低成本、低功耗、適用于無線傳感器網(wǎng)絡的高可靠性的無線通信技術。目前Z-Wave主要專注于家庭自動化領域,主要包括照明系統(tǒng)控制、讀取儀表(水、氣、電)、家用電器功能控制、身份識別、能量管理系統(tǒng)等。
Z-Wave屬于低速率無線個域網(wǎng)通信技術,其工作頻段為908MHz
ISM頻帶,其著力于窄帶寬應用。Z-Wave的帶寬只有9.6kbps,因而它也不適合用于高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽茫捎诩矣米詣踊到y(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不多,所以其9.6kbps的帶寬已經(jīng)足夠了。Z-Wave的傳輸距離為室內大于30m,室外大于10m,但這些都只是在單段傳輸時距離的理論值,實際的傳輸距離受發(fā)射功率的大小、應用模式及網(wǎng)絡中中繼節(jié)點的使用情況等因素的影響。由于Z-Wave和前面介紹的很多無線通信技術一樣工作在ISM頻段,那樣其所受到的干擾很多,但是Z-Wave通過使用冗余的傳送機制來降低干擾,利用濃縮幀格式和隨機插入算法保證在網(wǎng)內設備之間高可靠性地進行通信。
總之,根據(jù)Z-Wave結構簡單,成本低,功耗低,可靠性高,安全性高和其網(wǎng)絡易管理等特征,Z-Wave在家庭自動化領域的市場中將會占有一席之地。
3.Insteon
Insteon是一種復雜度低,功耗低,數(shù)據(jù)傳輸速率低,成本低的雙向混合通信技術,具有即時響應,易安裝,易使用,經(jīng)濟可靠和與X10兼容的特點。Insteon被稱為混合通信技術是因為它通過電力線和無線兩種方式來實現(xiàn)家庭設備間的互聯(lián)。Insteon網(wǎng)絡是點對點通信的網(wǎng)狀網(wǎng)結構,因而網(wǎng)絡中所有設備的角色是對等的,都能發(fā)送報文、接收報文及轉發(fā)報文,但是出于節(jié)能方面考慮,一般都不轉發(fā)報文。
家庭網(wǎng)絡中單獨使用電力線或ISM頻段都存在很多問題。單獨使用無線通信時,無線設備要受到其他設備的干擾且無線信號在家庭環(huán)境中有很強的多徑效應。使用電力線存在相位橋接和有嚴重電流噪聲。為了解決這些問題,lnsteon通過電力線和無線構成的雙線網(wǎng)狀網(wǎng)絡,改善了單一介質傳輸中的問題,提高了網(wǎng)絡的可靠性。
Insteon網(wǎng)絡工作在131.65kHz的電力線和904MHz的ISM頻段上,采用CSMA實現(xiàn)MAC層的訪問。當工作在131.65
kHz時,它采用BPSK調制方式,突發(fā)數(shù)據(jù)速率為13165bps,平均數(shù)據(jù)速率為2
880bps;當工作在904MHz時,它采用FSK調制方式,無線突發(fā)數(shù)據(jù)速率為38400bps。
根據(jù)Insteon的空中接口規(guī)范,用電力線上的零交叉點可實現(xiàn)電力線設備和無線設備全網(wǎng)同步。Insteon網(wǎng)絡中有標準報文和擴展報文兩種,其中電力線上傳輸?shù)膱笪拈L度與無線傳輸?shù)膱笪拈L度不一樣,傳輸時報文需要分割成多個分組,每個分組中需要加入額外的同步比特,且只能在1.823ms的零交叉期間(電壓零點前0.8ms至后1.023
ms)傳輸,每個零交叉期間傳輸?shù)?4bit,標準報文和擴展報文長度分別為120bit、264bit,因此傳輸一個標準報文需6個零交叉,最后一個為靜默期,傳輸一個擴展報文需13個零交叉,最后兩個為靜默期。無線信道上的標準報文和擴展報文分別為112bit和224bit,需要時間為2.708ms和5.625
ms。
Insteon技術利用聯(lián)播轉發(fā)機制,因而不需要路由機制,也不需要網(wǎng)絡中心控制器。聯(lián)播轉發(fā)為接收報文的設備,在報文轉發(fā)跳數(shù)為非零,目的地址與自己不相符的情況下,在下一個發(fā)送周期轉發(fā)該報文。聯(lián)播轉發(fā)機制有兩個優(yōu)點:省略路由,簡化設備;提高報文傳輸?shù)目煽啃浴?br />
4.HomePlug
無線根據(jù)國際上所采用的通信技術種類可將無線傳感器網(wǎng)絡劃分為無線廣域網(wǎng)(WWAN)、無線城域網(wǎng)(WMAN)、無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線個域網(wǎng)(WPAN)、低速率無線個域網(wǎng)(LR-WPAN)。以下是對各類網(wǎng)絡各自常見和常用的通信技術進行簡單介紹。
1、無線局域網(wǎng)(WLAN)
無線局域網(wǎng)是指以無線電波、紅外線等無線媒介來代替目前有線局域網(wǎng)中的傳輸媒介(比如電纜)而構成的網(wǎng)絡。無線局域網(wǎng)內使用的通信技術覆蓋范圍一般為半徑100m左右,也就是說差不多幾個房間或小公司的辦公室。當然實際的覆蓋范圍受很多因素影響,比如通信區(qū)域中的高大障礙物。
2、IEEE
802.11系列標準是IEEE制訂的無線局域網(wǎng)標準,主要對網(wǎng)絡的物理層和媒質訪問控制層進行規(guī)定,其中重點是對媒質訪問控制層的規(guī)定。目前該系列的標準有:IEEE802.11、IEEE
。802.11b、IEEE
802.11a、IEEE
802.11g、IEEE
802.11d、IEEE
802.11e、IEEE802.11f、IEEE
802.11h、IEEE
802.11i、IEEE
802.11j等,其中每個標準都有其自身的優(yōu)勢和缺點。
3、WIFI
Wi-Fi是一種可以將個人電腦、手持設備(如PDA、手機)等終端以無線方式互相連接的技術。Wi-Fi是一個無線網(wǎng)路通信技術的品牌,由Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-Fi
Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE
802.11標準的無線網(wǎng)路產品之間的互通性。現(xiàn)時一般人會把Wi-Fi及IEEE
802.11混為一談。甚至把Wi-Fi等同于無線網(wǎng)際網(wǎng)路。
4、IEEE
802.11g
IEEE
802.11g是對IEEE
802.11b的一種高速物理層擴展,它也工作于2.4GHz頻帶,物理層采用直接序列擴頻(DSSS)技術,而且它采用了OFDM技術,使無線網(wǎng)絡傳輸速率最高可達54Mbps,并且與IEEE802.11b完全兼容。IEEE802.11g和IEEE802.11a的設計方式幾乎是一樣的。
無線通信網(wǎng)絡是可將無線傳感器網(wǎng)絡劃分為無線廣域網(wǎng),無線局域網(wǎng)等等,具體的大家可以再去查查看。
有線網(wǎng)絡和移動通信網(wǎng)絡的關系
1、有線網(wǎng)絡是通過物理線纜(如光纖、雙絞線等)連接各個設備或終端,提供穩(wěn)定、高速的網(wǎng)絡連接。這些網(wǎng)絡可以是局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN),例如家庭、辦公室或企業(yè)內部的有線網(wǎng)絡。2、移動通信網(wǎng)絡則是通過無線電信號來連接移動設備和終端,例如手機、平板電腦等。移動通信網(wǎng)絡基站通過無線電波傳輸數(shù)據(jù)...
網(wǎng)絡通信有哪些類型?
局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。1、局域網(wǎng) 局域網(wǎng)的覆蓋范圍一般是方圓幾千米之內,其具備的安裝便捷、成本節(jié)約、擴展方便等特點使其在各類辦公室內運用廣泛。局域網(wǎng)可以實現(xiàn)文件管理、應用軟件共享、打印機共享等功能。2、城域網(wǎng) 城域網(wǎng)是在一個城市范圍內所建立的計算機通信網(wǎng),簡稱MAN。屬寬帶局域網(wǎng)。
通信網(wǎng)絡的水平結構分為哪幾部分?
3、星形網(wǎng) 星形網(wǎng)的組成通過中心設備將許多點到點連接。在電話網(wǎng)絡通信中,這種中心結構是PABX。在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡通信中,這種設備是主機或集線器。在星形網(wǎng)中,可以在不影響系統(tǒng)其他設備工作的情況下,非常容易地增加和減少設備。通信網(wǎng)絡的特點:1、系統(tǒng)容量大。在cdma系統(tǒng)中所有用戶共用一個無線信道,當有的...
計算機網(wǎng)絡的分類有哪些?
計算機網(wǎng)絡的分類有以下幾種:按照覆蓋的地理范圍劃分:(1)局域網(wǎng)(Local Area Network,LAN):在小范圍內將多臺計算機互連起來,形成的計算機網(wǎng)絡。(2)廣域網(wǎng)(Wide Area Network,WAN):連接多個地區(qū)或城市的計算機網(wǎng)絡,通常跨越幾個省或國家。按照通信介質劃分:(1)有線網(wǎng):通過銅纜、光纜等...
通信方式的分類
通信方式的分類主要包括有線通信和無線通信兩大類。有線通信是通過物理電纜或光纖等有線介質傳輸信息的通信方式。這種通信方式具有穩(wěn)定、高速、安全等特點。例如,我們日常生活中使用的固定電話就是通過有線電纜進行通信的,它保證了通話的清晰度和穩(wěn)定性。此外,寬帶網(wǎng)絡連接也大多依賴于有線通信,通過光纖...
計算機網(wǎng)絡有哪幾種分類方式?
計算機資源主要是指計算機硬件、軟件與數(shù)據(jù)。②互連的計算機是分布在不同的地理位置的多臺獨立的“自治計算機”。連網(wǎng)的計算機既可以為本地用戶提供服務,也可以為遠程用戶提供網(wǎng)絡服務。③連網(wǎng)計算機之間遵循共同的網(wǎng)絡協(xié)議。以上內容參考 百度百科-計算機網(wǎng)絡分類;百度百科-計算機網(wǎng)絡系統(tǒng) ...
...來進行分類的?A.網(wǎng)絡功能 B.網(wǎng)絡拓撲C.管理性質 D.網(wǎng)_
星形網(wǎng)、總線型網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)是按照網(wǎng)絡拓撲來進行分類的。網(wǎng)絡拓撲(Network Topology)結構是指用傳輸介質互連各種設備的物理布局。指構成網(wǎng)絡的成員間特定的物理的即真實的、或者邏輯的即虛擬的排列方式。分為星型結構、環(huán)型結構、總線型結構、混合拓撲結構、分布式結構、樹型結構、網(wǎng)狀拓撲結構、蜂窩...
雙絞線有哪些分類?
1. 類別1線(Cat 1)傳輸速率:20Kbps 應用:電話線路 2. 類別2線(Cat 2)傳輸速率:1Mbps 應用:一般通信線路 3. 類別3線(Cat 3)傳輸速率:10Mbps 應用:以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng) 4. 類別4線(Cat 4)傳輸速率:20Mbps 應用:令牌環(huán)網(wǎng) 5. 類別5線(Cat 5)傳輸速率:100Mbps 應用:高速以太...
信息網(wǎng)絡主要劃分為?
信息網(wǎng)絡主要劃分為:1、局域網(wǎng)(LAN):一般限定在較小的區(qū)域內,小于10km的范圍,通常采用有線的方式連接起來。2、城域網(wǎng)(MAN):規(guī)模局限在一座城市的范圍內,10~100km的區(qū)域。3、廣域網(wǎng)(WAN):網(wǎng)絡跨越國界、洲界,甚至全球范圍。局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)是網(wǎng)絡的熱點。局域網(wǎng)是組成其他兩種類型網(wǎng)絡的...
計算機網(wǎng)絡分類有哪些
計算機網(wǎng)絡分類 一、按照網(wǎng)絡覆蓋范圍分類 1. 局域網(wǎng):局域網(wǎng)是一種在小范圍內,如學校、辦公室等區(qū)域使用的計算機網(wǎng)絡。其特點是覆蓋有限的地域,高速數(shù)據(jù)傳輸,提供高度便捷的網(wǎng)絡通信。2. 城域網(wǎng):城域網(wǎng)是一個覆蓋城市區(qū)域的網(wǎng)絡,連接多個局域網(wǎng),提供數(shù)據(jù)傳輸、資源共享等服務。這種網(wǎng)絡主要用于滿足...
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東山縣端面: ______ 多臺電腦連接在一起,能夠實現(xiàn)電腦相互間信息的互相交換,并可共享電腦資源的系統(tǒng),就是計算機網(wǎng)絡. 可以分為:(1)按網(wǎng)絡的交換功能分類:電路交換、報文交換、分組交換、混合交換; (2)按網(wǎng)絡的拓撲結構分類:總線型結構、星...
東山縣端面: ______ 無線局域網(wǎng)(WLAN) 什么是無線局域網(wǎng)? 無線局域網(wǎng)是固定局域網(wǎng)的一種延伸. 沒有線纜限制的網(wǎng)絡連接. 對用戶來說是完全透明的,與有線局域網(wǎng)一樣. 無線局域網(wǎng)的分類 主要有兩類:第一是有固定基礎設施的;第二類是無固定設施的. 無線局域網(wǎng)的特點 靈活性和移動性 簡單的點對點技術 基礎架構網(wǎng)絡提供分布式的數(shù)據(jù)連接和漫游 與有線局域網(wǎng)相當?shù)墓δ?但沒有線纜的限制 有效局域網(wǎng)的有效延伸 便攜式局域網(wǎng) 容易設置 (會議室,小型辦公室等)
東山縣端面: ______ 1、你的想法可以,但缺點是計算機基本無法在不同AP之間漫游.這無形中縮小了AP的覆蓋范圍.2、看看AP是否支持VLAN吧,如果支持那么就最好了,這樣可以把VLAN做到每個AP上.3、目前所有網(wǎng)段之間的通信都需要通過防火墻進行處理,效率會比較低.如果成本允許,建議采用liuying098的說法,加一臺三層交換機做VLAN間數(shù)據(jù)轉發(fā).4、至于跨網(wǎng)段DHCP的實現(xiàn)原理是一樣的,就是路由設備要轉發(fā)DHCP廣播報文,但是每種設備的設置不太一樣,有如liuying098說的DHCP-Snooping,或者DHCP Relay之類的名字.其實你可以把AP看作是一個無線交換機,只能功能允許,那么在有線交換機上可以做到的,無線AP也可以做到.
東山縣端面: ______ 1、電腦網(wǎng)絡和有線電視網(wǎng)絡、有線電話網(wǎng)絡是現(xiàn)代社會通訊行業(yè)三大網(wǎng)絡. 2、電腦網(wǎng)絡有各種形式,采用的組網(wǎng)設備不同,使用的傳輸協(xié)議不同、規(guī)模不同,最大的就是互聯(lián)網(wǎng).
東山縣端面: ______ 樓上說的很專業(yè)的樣子,我通俗的講解一下,其實計算機網(wǎng)絡就是將計算機連接起來,而因特網(wǎng)又將網(wǎng)絡連接了起來!組成的計算機網(wǎng)絡,就實現(xiàn)了兩大功能,信息交流和資源共享 至于網(wǎng)絡的分類,這要看根據(jù)什么標準了 根據(jù)網(wǎng)絡的作用范圍,可以分為廣域網(wǎng)(WAN)、城域網(wǎng)(MAN)、局域網(wǎng)(LAN)、個人局域網(wǎng)(PAN) 根據(jù)不同的使用者,可以分為公用網(wǎng)、專用網(wǎng)等.例如:軍事、銀行都使用專用網(wǎng) 當然,還有其他的分類,這兩種最常用了 希望可以幫你o(∩_∩)o
東山縣端面: ______ 【網(wǎng)絡分類】 按覆蓋范圍分: 局域網(wǎng)LAN(作用范圍一般為幾米到幾十公里) 城域網(wǎng)MAN(界于WAN與LAN之間) 廣域網(wǎng)WAN(作用范圍一般為幾十到幾千公里) 按拓撲結構分類: 總線型 環(huán)型 星型 網(wǎng)狀 按信息的交換方式來分: 電路交換 報文交換 報文分組交換 按傳輸介質分類有線網(wǎng) 光纖網(wǎng) 無線網(wǎng) 局域網(wǎng)通常采用單一的傳輸介質,而城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)采用多種傳輸介質. 按通信方式分類點對點傳輸網(wǎng)絡 廣播式傳輸網(wǎng)絡 按網(wǎng)絡使用的目的分類共享資源網(wǎng) 數(shù)據(jù)處理網(wǎng) 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng) 目前網(wǎng)絡使用目的都不是唯一的. 按服務方式分類客戶機/服務器網(wǎng)絡 對等網(wǎng)
東山縣端面: ______ 一、按覆蓋的范圍分局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)和城域網(wǎng). 二、 按網(wǎng)絡的拓撲結構進行分類:1、集中式網(wǎng)絡2、分散式網(wǎng)絡3、分布式網(wǎng)絡. 三、 從網(wǎng)絡使用的傳輸技術進行分類:1、點對點傳輸網(wǎng)絡 2、廣播式傳輸網(wǎng)絡. 四、從網(wǎng)絡的交換功能進行分類:1、電路交換2、報文交換3、分組交換4、混合交換. 五、從網(wǎng)絡的使用頻帶進行分類:基帶網(wǎng)和寬帶網(wǎng). 六、從網(wǎng)絡的使用范圍進行分類:1、公用網(wǎng)2、專用網(wǎng).
東山縣端面: ______ 計算機網(wǎng)絡的分類方式有很多種,可以按地理范圍、拓撲結構、傳輸速率和傳輸介質等分類. ⑴按按照計算機之間的距離和網(wǎng)絡覆蓋面來分可分為 ①局域網(wǎng)LAN(Local Area Network) 局域網(wǎng)地理范圍一般幾百米到10km之內,屬于小范圍內的連...