当前位置:文档之家› 常见无线传感网通信技术简介

常见无线传感网通信技术简介

常见无线传感网通信技术简介
根据国际上所采用的通信技术种类可将无线传感器网络划分为无线广域网(WWAN)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、低速率无线个域网(LR-WPAN)。

以下对各类网络各自常见和常用的通信技术进行简单介绍。

1. 无线广域网WWAN
无线广域网 WWAN(Wireless Wide Area Networks)主要是为了满足超出一个城市范围的信息交流和网际接入需求,让用户可以和在遥远地方的公众或私人网络建立无线连接。

在无线广域网的通信中一般要用到GSM、GPRS、GPS、CDMA 和3G 等通信技术。

2. 无线城域网WMAN
在1999 年,美国电气与电子工程师学会(Institute of Electrical andElectronic Engineers,IEEE)设立了IEEE 802.16 工作组,其主要工作是建立和推进全球统一的无线城域网技术标准。

在IEEE 802.16 工作组的努力下,近些年陆续推出了IEEE 802.16、IEEE 802.16a、IEEE802.16b、IEEE 802.16d 等一系列标准。

然而IEEE 主要负责标准的制订,为了使IEEE 802.16 系列技术得到推广,在2001年成立了WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access,全球微波接入互通)论坛组织,因而相关无线城域网技术在市场上又被称为“WiMAX 技术”。

WiMAX 技术的物理层和媒质访问控制层(MAC)技术基于IEEE 802.16 标准,可以在5.8 GHz、3.5 GHz 和2.5 GHz 这三个频段上运行。

WiMAX 利用无线发射塔或天线,能提供面向互联网的高速连接。

其接入速率最高达75 Mbps,胜过有线DSL 技术,最大距离可达50km,覆盖半径达1.6km,它可以替代现有的有线和DSL 连接方式,用来提供最后1km 的无线宽带接入。

WiMAX 论坛组织是WiMAX 推广的大力支持者,目前该组织拥有近300 个成员,其中包括Alcatel、AT&T、FUJITSU、英国电信、诺基亚和英特尔等行业巨头。

3. 无线局域网WLAN
无线局域网是指以无线电波、红外线等无线媒介来代替目前有线局域网中的传输媒介(比如电缆)而构成的网络。

无线局域网内使用的通信技术覆盖范围一般为半径100m 左右,也就是说差不多几个房间或小公司的办公室。

IEEE 802.11 系列标准是IEEE 制订的无线局域网标准,主要对网络的物理层和媒体存取控制层进行规定,其中重点是对媒体存取控制层的规定。

目前该系列的标准有: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,其中每个标准都有其自身的优势和不足。

IEEE 已经制订且涉及物理层的4 种IEEE802.11 系列标准:IEEE 802.11、IEEE802.11a、IEEE 802.11b 和IEEE 802.11g。

4. 无线个域网WPAN
无线个域网WPAN(Wireless Personal Area Networks)是指提供个人及消费类电子设备中间进行互联的无线短距离专用网络[3],用于很小范围内的终端与终端之间的连接,即点到点的短距离连接。

WPAN 是基于计算机通信的专用网,工作在个人操作环境,把需要相互通信的装置构成一个网络,且无须任何中央管理装置及软件。

用于无线个域网的通信技术有很多,如红外(IrDA)、蓝牙(Bluetooth)、超宽带(UWB)、家用射频(HomeRF)、IEEE802.15.1、RFID 等。

5. 低速率无线个域网LP-WAN
低速率无线个域网(Low-Rate Wireless Personal Area Network,LP-WPAN)是一种结构简单、低成本、低功耗的无线通讯网络,它的存在使得无线连接在功耗和低数据吞吐量的应用中成为可能。

可使用的通讯技术主要是IEEE 802.15.4/ZigBee。

IEEE 802.15.4(std 2003)是IEEE 无线个人区域网(Personal Area Network,PAN)工作组为满足低功耗、低成本的无线传感器网络要求而专门开发的低速率WPAN标准。

IEEE 802.15.4 工作在ISM 频段,它定义了2.45GHz 频段和868/915 MHz 频段两个物理层,这两个物理层都采用直接序列扩频(DSSS)技术。

在 2.45GHz 频段有16 个速率为250kbps 的信道,在868 MHz 频段有1 个20kbps 的信道,在915MHz频段有l0 个40kbps
的信道。

IEEE802.15.4 和 ZigBee 从一开始就被设计用来构建无线传感器网络。

我们现在所用到的无线传感器网络一般都是LP-WAN的范围,国际标准一般是IEEE 的802.15.4这个标准协议,定义了MAC层和物理层。

其他新的传感技术有UWB和NFC 两种无线传感技术。

但是主要还是Zigbee的技术。

相关主题