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無線路由組網(wǎng)技術(shù)論文

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無線路由組網(wǎng)技術(shù)論文

  組網(wǎng)技術(shù)是以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,應(yīng)用無線通信技術(shù)將計算機(jī)設(shè)備互聯(lián)起來,構(gòu)成可以互相通信和實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的無線路由組網(wǎng)技術(shù)論文,希望你能從中得到感悟!

  無線路由組網(wǎng)技術(shù)論文篇一

  無線組網(wǎng)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用

  摘 要:隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,為實現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)中對事物的智能控制,無線組網(wǎng)技術(shù)就成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。文章通過對無線組網(wǎng)技術(shù)的研究,并在物聯(lián)網(wǎng)各個領(lǐng)域的應(yīng)用例證,詳細(xì)論證了無線組網(wǎng)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的重要作用。

  關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);無線通訊技術(shù);自組網(wǎng);無線網(wǎng)絡(luò)

  中圖法分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)04-0054-03

  0 引 言

  物聯(lián)網(wǎng)融合了新一代的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動通訊技術(shù),通過把各種傳感器組成的終端嵌入到各種實體中,把實物組建成網(wǎng)絡(luò)的形式,與目前的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,利用傳感器收集信息和互聯(lián)網(wǎng)快速傳遞數(shù)據(jù)信息的功能,以及利用計算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理信息能力,能夠高效快速地管理實物,并充分實現(xiàn)資源信息的共享,最終達(dá)到提高資源的利用率、提高生產(chǎn)水平的目的。

  1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

  在物聯(lián)網(wǎng)中,物體可以實時地被識別、定位和進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,這是形成物聯(lián)網(wǎng)的基本要求,物聯(lián)網(wǎng)的功能決定了其大體上分為3個層狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),圖1所示是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)。

  圖1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)構(gòu)

  物聯(lián)網(wǎng)中的感知層由各種傳感器網(wǎng)絡(luò)和無線射頻識別系統(tǒng)組成,用于完成數(shù)據(jù)信息的采集和協(xié)同處理信息,主要涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集和實時定位等技術(shù)[1];

  傳輸層也叫網(wǎng)絡(luò)層,是由互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、移動通訊等組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),用來實現(xiàn)從信息采集到信息傳輸?shù)墓δ躘2];

  應(yīng)用層則通過上位機(jī)(PC機(jī))、手機(jī)、智能控制系統(tǒng)等對收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合、分析、計算和管理,形成與業(yè)務(wù)需求相適應(yīng),并可實時更新的動態(tài)數(shù)據(jù)資源庫,為各類業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的信息資源服務(wù),從而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)各個行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用,主要體現(xiàn)的是對信息的智能處理能力[3]。

  2 無線組網(wǎng)技術(shù)

  2.1 無線組網(wǎng)的模型

  無線通訊模塊的實現(xiàn)不同于有線通訊,不能使用成熟的有線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),不過無線通訊由于擺脫了場地的限制,所以組成網(wǎng)絡(luò)也有自身的特點(diǎn),無線網(wǎng)絡(luò)總的來說一般分為3種情況:點(diǎn)對點(diǎn)、星狀網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),圖2所示是3種常見的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

  圖2 三種常見的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

  圖2中從左到右依次為點(diǎn)對點(diǎn)結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),深色的節(jié)點(diǎn)為協(xié)調(diào)器或者實現(xiàn)路由功能的節(jié)點(diǎn),淺色節(jié)點(diǎn)為普通終端節(jié)點(diǎn)。

  點(diǎn)對點(diǎn)通訊:適合連接物體不多的設(shè)備且需要相互之間傳遞數(shù)據(jù)信息的情況,這種情況屬于一種很特殊的網(wǎng)絡(luò),只不過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是簡單的包含終端和數(shù)據(jù)中心兩個方面;

  星狀網(wǎng)絡(luò):控制簡單,任何的節(jié)點(diǎn)只需要和中心節(jié)點(diǎn)通訊,致使協(xié)議也行對簡單,易于網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和管理;

  網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò):處于網(wǎng)絡(luò)中,每兩個節(jié)點(diǎn)之間可以直接或者間接的通訊,而且有時候通訊路徑也不唯一,這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成各種形狀,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個節(jié)點(diǎn)之間對資源的共享比較容易,能選擇最佳路徑,傳輸延時小但是建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用高[4]。

  2.2 無線組網(wǎng)通訊技術(shù)優(yōu)勢

  無線組網(wǎng)通訊技術(shù)有以下的優(yōu)點(diǎn):

  實時查詢:在網(wǎng)絡(luò)中的每一個節(jié)點(diǎn)都能實時的傳輸信息,返回終端節(jié)點(diǎn)的狀態(tài);

  數(shù)據(jù)交流:能夠和信息處理中心進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)信息傳遞和信息交換;

  數(shù)據(jù)處理:終端節(jié)點(diǎn)一般有簡單提取和處理信息的能力,讓信息以相應(yīng)的格式傳送到信息處理中心;

  組成網(wǎng):雖然具體到每個節(jié)點(diǎn)都有不同的任務(wù)分工,但是每個節(jié)點(diǎn)都有相同的功能就是和上下節(jié)點(diǎn)之間建立連接,宏觀上面就是系統(tǒng)組成了一個無線的局域網(wǎng)絡(luò);

  低能耗:每個節(jié)點(diǎn)不管是終端設(shè)備、路由器還是協(xié)調(diào)器都是由微控制器控制的低功耗芯片,一般的終端節(jié)點(diǎn)都使用紐扣電池或者太陽能電池供電就足夠了,所以整個網(wǎng)絡(luò)的功耗低。

  2.3 幾種常見的無線組網(wǎng)技術(shù)

  2.3.1 藍(lán)牙組網(wǎng)

  藍(lán)牙技術(shù)是一種支持設(shè)備短距離通信(一般10 m內(nèi))的無線電技術(shù)。能在包括移動電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。利用“藍(lán)牙”技術(shù),能夠有效地簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信,也能夠成功地簡化設(shè)備與因特網(wǎng)之間的通信。

  藍(lán)牙系統(tǒng)采用一種靈活的無基站的組網(wǎng)方式,使得一個藍(lán)牙設(shè)備可同時與7個其他的藍(lán)牙設(shè)備相連接,藍(lán)牙系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有兩種形式:微微網(wǎng)(piconet)和分布式網(wǎng)絡(luò)(Scatternet)。

  微微網(wǎng)是通過藍(lán)牙技術(shù)以特定方式連接起來的一種微型網(wǎng)絡(luò),一個微微網(wǎng)可以只是兩臺相連的設(shè)備,比如一臺便攜式電腦和一部移動電話,也可以是8臺連在一起的設(shè)備。在一個微微網(wǎng)中,所有設(shè)備的級別是相同的,具有相同的權(quán)限。藍(lán)牙采用自組式組網(wǎng)方式(Ad-hoc),微微網(wǎng)由主設(shè)備(Master)單元(發(fā)起鏈接的設(shè)備)和從設(shè)備(Slave)單元構(gòu)成,有一個主設(shè)備單元和最多7個從設(shè)備單元。主設(shè)備單元負(fù)責(zé)提供時鐘同步信號和跳頻序列,從設(shè)備單元一般是受控同步的設(shè)備單元,接受主設(shè)備單元的控制;

  分布式網(wǎng)絡(luò)是由多個獨(dú)立的非同步的微微網(wǎng)組成的,以特定的方式連接在一起。一個微微網(wǎng)中的主設(shè)備單元同時也可以作為另一個微微網(wǎng)中的從設(shè)備單元,這種設(shè)備單元又稱為復(fù)合設(shè)備單元。藍(lán)牙獨(dú)特的組網(wǎng)方式賦予了它無線接入的強(qiáng)大生命力,同時可以有7個移動藍(lán)牙用戶通過一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與因特網(wǎng)相連。它靠跳頻順序識別每個微微網(wǎng)。同一微微網(wǎng)所有用戶都與這個跳頻順序同步[5]。

  2.3.2 ZigBee協(xié)議組網(wǎng)

  ZigBee是最近十年內(nèi)出現(xiàn)的一項技術(shù),經(jīng)常應(yīng)用于工業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域,一般會結(jié)合傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),ZigBee技術(shù)已經(jīng)在全世界的范圍內(nèi)推廣開來,也逐漸向農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展[6]。

  在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中,分為幾種功能不同的類型。如:每一個網(wǎng)絡(luò)中只能有一個協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器主要是負(fù)責(zé)整個網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,同時它也可作為與其他類型網(wǎng)絡(luò)的通訊節(jié)點(diǎn)(網(wǎng)關(guān)),但是網(wǎng)絡(luò)中可以出現(xiàn)很多個路由器,終端的節(jié)點(diǎn)可以擁有的更多,但也有數(shù)量限制,一般一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可存在65000個終端節(jié)點(diǎn)。   ZigBee組網(wǎng)協(xié)議的特點(diǎn):

  (1)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的功耗都比較低,主要是因為該協(xié)議一般不支持高速的數(shù)據(jù)傳輸,而且有相應(yīng)的低功耗模式,在有限電量下可以工作很久的時間;

  (2)該協(xié)議的容量比較大,在一個網(wǎng)絡(luò)中可以最多的存在65 000個節(jié)點(diǎn),可以在星型網(wǎng)絡(luò)中容納不同的設(shè)備;

  (3)組網(wǎng)形式靈活多變,連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間可以相互感知,數(shù)據(jù)流通途徑可以有多種方式;

  (4)ZigBee協(xié)議體積小,一般在幾KB到幾十KB之間,也是屬于面專利費(fèi)的協(xié)議,這樣使用該協(xié)議的成本也會比較低;

  (5)可靠性和安全性比較高,在協(xié)議的MAC層中使用了確認(rèn)信息的數(shù)據(jù)傳輸模式,發(fā)送的每一個數(shù)據(jù)都必須得到接收成功后,才能進(jìn)行下一步傳輸動作,而且還提供了循環(huán)冗余校驗的功能,還提供了完善的加密算法,確保了信息的安全傳輸。

  2.3.3 SimpicitiTI協(xié)議組網(wǎng)

  SimpliciTI協(xié)議是德州儀器針對其生產(chǎn)芯片開發(fā)的,主要支持兩種通信結(jié)構(gòu),簡單的點(diǎn)對點(diǎn)通信和星狀的網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu),在星狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中AP負(fù)責(zé)大部分的任務(wù),包括網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建以及維護(hù),對各個節(jié)點(diǎn)低功耗的支持等,還提供從正常模式到休眠模式的轉(zhuǎn)變,并且擁有很快的喚醒體制,該協(xié)議組成的網(wǎng)絡(luò)比較穩(wěn)定,數(shù)據(jù)的傳輸可靠性高,SimpliciTI協(xié)議對硬件資源需求不高,在滿足了基本的寄存器和較少的存儲條件就可以運(yùn)行[7],圖3所示是SimpliciTI組網(wǎng)協(xié)議的構(gòu)成圖。

  圖3 SimpliciTI協(xié)議的組成結(jié)構(gòu)

  可以看出,SimpliciTI組網(wǎng)協(xié)議主要分為3個部分:

  (1)應(yīng)用層(Application Layer)

  就是主應(yīng)用程序,在程序中定義并實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的各個功能,具體的包括整個系統(tǒng)的初始化,網(wǎng)絡(luò)的初始化以及網(wǎng)絡(luò)維護(hù),整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程等;

  (2)網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer)

  在網(wǎng)絡(luò)層中主要負(fù)責(zé)信息的收發(fā)隊列,由很多的網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用函數(shù)組成,這些函數(shù)都是以端口號的形式作為自身的標(biāo)志,協(xié)議中出現(xiàn)的端口其實和TCP/IP中的端口相似,并且網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層也支持用戶自己定義,在SimpliciTI協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層中,通過相互的API函數(shù)調(diào)用最終實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)層的功能;

  (3)硬件邏輯層(Lite Hardware Abstraction Layer)

  又可細(xì)分為射頻層Radio和應(yīng)用板支持層BSP,負(fù)責(zé)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的API接口函數(shù),主要包括涉及到射頻模塊的硬件結(jié)構(gòu)的函數(shù)定義。

  SimpliciTI組網(wǎng)協(xié)議的一般工作流程如下:

  整個系統(tǒng)首先進(jìn)行硬件底層的初始化,然后是上層網(wǎng)絡(luò)的初始化,所有的終端節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送入網(wǎng)請求,這個時候AP節(jié)點(diǎn)檢測是否有節(jié)點(diǎn)加入請求,發(fā)現(xiàn)有入網(wǎng)的請求就開始響應(yīng)終端節(jié)點(diǎn),最終構(gòu)建好整個網(wǎng)絡(luò)框架。在網(wǎng)絡(luò)建立好了之后,可以調(diào)用協(xié)議中的API函數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的控制,以及整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收發(fā)送的流程的控制。

  最后,設(shè)備之間通過調(diào)用協(xié)議接口函數(shù)建立好網(wǎng)絡(luò)后,就可以進(jìn)行端到端的數(shù)據(jù)收發(fā)了,這樣就實現(xiàn)了整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞功能。

  2.3.4 其他常見的無線組網(wǎng)技術(shù)

  Wi-Fi也是市場上很熱門的通訊技術(shù),正式的名稱是IEEE802.11b,傳輸?shù)乃俣纫埠芸?,,在通訊的覆蓋范圍上Wi-Fi要比其他的短距離無線通訊方式優(yōu)秀很多,可以輕松地覆蓋整個家庭、辦公室,甚至是整裝辦公大樓。覆蓋在網(wǎng)絡(luò)中的通訊終端都可以連接在一起,相互之間構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)。

  3 無線組網(wǎng)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

  伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,無線組網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了社會的各個領(lǐng)域,結(jié)合傳感器技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)對每個應(yīng)用領(lǐng)域都起到了很大的影響。

  3.1 智能家庭

  可以應(yīng)用于家庭的照明、溫度、安全、控制等,通過無線網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備可以收集家庭各種信息,傳送到中央控制設(shè)備,或是通過遙控達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的,提供家居生活自動化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化[9]。

  3.2 工業(yè)應(yīng)用

  通過無線網(wǎng)絡(luò)自動收集各種信息,并將信息回饋到系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析,以利工廠整體信息之掌握,例如:火警的感測和通知、照明系統(tǒng)的感測、生產(chǎn)機(jī)臺的流程控制等,都可由組建的無線網(wǎng)絡(luò)提供相關(guān)信息,以達(dá)到工業(yè)與環(huán)境方面的控制管理。

  3.3 物流應(yīng)用

  目前物流產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展,特別是在各種網(wǎng)上購物方面物流是其支撐的很重要的一個方面,而在物流管理方面經(jīng)常會出現(xiàn)貨物的丟失等管理不當(dāng)?shù)男袨椋@時候在每一個或者一批貨物上面加載定位標(biāo)簽,使貨物組建成為一個很大的物流網(wǎng)絡(luò),不但能夠提高貨物的管理能力,也能大大提高生產(chǎn)運(yùn)輸效率。

  3.4 無線貨架標(biāo)簽

  電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng)是在計算機(jī)技術(shù)、移動通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,使用無線組網(wǎng)的方式統(tǒng)一管理商品信息,不但擁有便捷的管理方式和快速的數(shù)據(jù)信息處理能力,還減少了資源的浪費(fèi),節(jié)省了大量人力[10]。

  3.5 農(nóng)業(yè)應(yīng)用

  在農(nóng)業(yè)逐步邁進(jìn)現(xiàn)代化的時代,也對農(nóng)業(yè)方面的管理提出了更高的要求,比如對農(nóng)業(yè)的自動化監(jiān)管和控制管理等,這就需要使用物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)結(jié)合傳感器技術(shù),實時地傳遞農(nóng)作物的空氣、濕度、溫度等相關(guān)信息,最終達(dá)到對農(nóng)業(yè)的智能控制。

  4 結(jié) 語

  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前正處于壯大發(fā)展的的階段,在不遠(yuǎn)的未來肯定有其廣闊的發(fā)展前景,物聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)通信就像不可分割的一個整體相互促進(jìn),在未來,無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將會是一個一體化的整合網(wǎng)絡(luò),各種無線通訊技術(shù)如Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee和移動通訊(2G、3G或者更高的技術(shù))等都將會融合到互聯(lián)網(wǎng)中去,組成一個穩(wěn)定高速的信息數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),各種無線通訊技術(shù)相互補(bǔ)充完善,促使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日臻完善,屆時將會給人們提供一種更便利高效的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。   參 考 文 獻(xiàn)

  [1]Cha J R, Kim J H. Dynamic framed slotted ALOHA algorithms using fast tag estimation method for RFID system[C]. Consumer Communications and Networking Conference, 2006. CCNC 2006. 3rd IEEE. IEEE, 2006(2): 768-772.

  [2]李錦濤, 郭俊波, 羅海勇, 等. 射頻識別 (RFID) 技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 信息技術(shù)快報, 2004, 11(2): 1-10.

  [3]尹應(yīng)增. 微波射頻識別技術(shù)研究[D]. 西安: 西安電子科技大學(xué), 2002.

  [4]Leong K S, Ng M L, Cole P H. The reader collision problem in RFID systems[C]. Microwave, Antenna, Propagation and EMC Technologies for Wireless Communications, 2005. MAPE 2005. IEEE International Symposium on. IEEE, 2005(1): 658-661.

  [5]余向陽. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究綜述 [J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用, 2008, 8(2): 8-12.

  [6]喻金錢, 喻斌. 短距離無線通信詳解: 基于單片機(jī)控制[M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 2009.

  [7]孫曉東. 基于 nRF2401 的 RFID 系統(tǒng)設(shè)計[D]. 杭州: 浙江大學(xué), 2008.

  [8]周祥. RFID 技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)探討 [D]. 鎮(zhèn)江: 江蘇大學(xué), 2005.

  [9]杜向黨, 李淼, 張繼紅. 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和 GPRS 的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 [J]. 機(jī)械與電子, 2010, 2(20): 72.

  [10]張帆, 張海鵬. 一種電子貨架標(biāo)簽系統(tǒng) (ESLS) 的設(shè)計[J]. 電訊技術(shù), 2010, 50(12): 95-100.

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