从理论上来讲，2.4GHz是工作在ISM频段的一个频 段。ISM频段是工业、科学和医用频段。一般来说世界各 国均保留了一些无线频段，以用于工业、科学研究和医疗 方面的应用。
1.4 特高频（UHF）
2.4GHz频段的主要技术及其技术规格如图所示，目前Wi-Fi联盟所公布 的认证种类繁多，蓝牙技术使用与ISM相同的频段属于共用频段，存在干扰 问题。 WirelessUSB已被设计为一个电缆的计算机输入设备（鼠标，键盘 等），也将目标瞄准了无线传感器网络。 ZigBee为一个用于设计传感器和 控制网络的标准化解决方案。
2.8 军用方面
• 无线传感器网络可以协助实现有效的战场态势感知，满 足作战力量“知己知彼”的要求
• 白宫的信息技术专家介绍，计算机、通信及小型化技术 进步正引导美军进入一个新时代，在防御技术上产生 “革命性”效果。
• 典型应用模式可分为两类，一类是传感器结点监测环境 状态的变化;一类是由管理中心发布命令给某一区域的传 感器结点，传感器结点执行命令并返回相应的监测数据。
及AM广播
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
1.3 中频/高频/甚高频
• 中频（MF） 1、 300kHz 到 3000kHz 2、多数作AM电台
• 高频（HF） 1、 3MHz到30MHz 2、多数是用作民用电台广播及短波广播
• 甚高频（VHF） 1、 30MHz到300MHz 2、多数是用作电台及电视台广播，同时又是航空和航海 的沟通频道
2.4GHz频段技术
中国无线电委员会对2.4GHz频段的管理办法: 1、蜂窝移动通信（1）
工作频段：1710-1755MHz和1805-1850MHz 2、蜂窝移动通信（2）
工作频段：1865-1880MHz和1945-1960MHz 3、无线接入（FDD方式）
工作频段：1800-1990MHz和1960-1980MHz
三 无线传感器网络频谱检测技术
• 背景介绍 • 研究热点分析 • 频谱检测技术分析 • 频谱检测系统的关键技术 • 检测技术发展趋势
无线传感器网络频谱检测背景介绍
频谱资源在传统上是由政府部门以固定的方 式划分成不同的频段，并对频段颁发牌照来分配 给授权用户(licensed user)使用的。这种频谱资 源的固定分配方式的目的是为了保证各个频段的 用户不受到相互干扰。由于无线通信业务的迅猛 增加和无线通信技术的飞速演进，有一种矛盾显 得日益突出，这就是如何更有效地利用频谱资源 的问题。美国联邦通信委员(FCC)会关于频谱使用 情况的报告如下图所示：
频谱使用状况
高灵敏度接收机
• 智能家居--综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、 自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成
2.2、家居方面
• 目前来看，物联网和ZigBee技术在智能家居、工业监测和 健康保健等方面的应用有很大的融合性。
• 用于智能家居的无线系统需要满足几个特性：低功耗、稳 定、易于扩展并网；至于传输速度显然不是此类应用的重 点。目前几种可用于智能家居的无线方式如下： 1、蓝牙 2、WiFi 3、ZIGBEE
1.2 特低频/甚低频/低频
• 特低频（ELF） 1、300Hz到3000Hz 2、通常于矿场内使用，也可作勘探地质和地震
• 甚低频（ELF） 1、 3KHz到30 KHz 2、 潜艇通讯、无线心跳频率检测器及地球物理学研究
• 低频（LF） 1、 30 KHz到300 KHz 2、 卫星导航系统（差分全球定位系统）、国际广播以
1.5 极高频（EHF）
• 30~300GHz • 气象雷达、空间通信、射电天文等方面 • 60GHz频段无线短距通信技术
1、具有速度高，频带宽，不易受干扰，保密性好和频谱 复用率高等优点 2、将成为下一代无线通信技术的一个重要发展方向 3、专利的分布--索尼：应用方面；博通：系统方面；IBM： 射频方面；
1.4 特高频（UHF）
1、指频率由300MHz到3GHz 2、频谱细分 • 军用航空无线 • 手机（800MHz，1.5GHz） • 无线网络（2.4GHz） • 蓝牙（2.45GHz） • 业余无线电（430MHz、1200MHz、2400MHz） • 模拟电视及数码电视广播（470MHz～770MHz）
无线传感器网络研究报告
目录
一 各频段频谱管理及微功率技术 二 微功率技术的行业应用 三 无线传感器网络频谱检测技术
一 各频段频谱管理及微功率技术
1、无线电各频段的频谱划分 2、不同国家的频谱管理 3、代表性的技术标准国际联盟、典型商业公司系列产品 4、重点介绍了无线传感器网络应用领域较为广泛成熟和具
小结-- 短距离无线通信技术对比
1.7 中国微功率设备状况
1、射频识别（RFID） 2、抄表器 3、2.4GHz频段微功率技术
射频识别（RFID）
1、物联网四大关键技术之首 2、物流与供应链管理、公共管理、信息公共服
务、智能交通、食品安全跟踪追溯等领域 3、国内外基于RFID技术的应用呈现出从试点应
9、工业、科学、医疗设备无线电磁波辐射频段：2400-2500
2.4GHz频段技术
2.4GHz技术在中国的应用状况分析 Wi-Fi 应用状况分析: 电信运营商:市场保持40％左右的增长速度(2008-2010)
55％以上的增长速度(2011) 中国移动:WIFI和3G尚不能自由切换，3G按流量收费,而
• 无线传感器网络是很适合作为交通控制系统的检测手段 • 实时交通流采集传感器网络布点技术 • 交通导航和信息发布系统 • 应用前景：
交通数据采集 交通信息 智能交通信号控制 停车管理 综合信息服务平台 智能公交与轨道交通 车载导航系统 交通诱导系统 安全与自动驾驶 综合信息平台技术
2.2、家居方面
2.4 环境保护
• 从总体上看，国外发达国家如欧美日韩等国面向环境保护 物联网的发展代表了国际先进水平，其产业链已经初步形 成
• 实例：美国ALERT系统中利用多种传感器来监测降雨量、 河位水位和土壤水分，并依此预测爆发山洪暴发的可能性。
• 实例：澳洲的CSRIO ICT研究中心将节点安置在动物身上 对动物的生理状况(脉搏、血压)和外界环境进行检测，研 制成完善的草地放牧与动物模型。
图2-12为北京邮电大学研制的煤矿安全检测与定位系统示意
2.7 医疗卫生
• 例如利用现代电子信息技术，逐步建立远程诊断和会诊系 统，逐步解决县医院诊断问题
• 案例美国：“应对老龄化社会技术项目”--基于无线传感器 网络技术的人体行为监测系统
基于无线传感器网络技术的人体行为监测系统
每个传感器节点上包括了温度、湿度、光、红外传感器及声音 传感器，部分节点使用了超声节点。根据这些节点收集到信息， 监控界面实时显示人员的活动情况。
中国在60GHz方面的专利并不多
1.6 极高频（EHF）
• UWB 1、包括一系列由美国联邦通信委员会（FCC）批准的技 术，可以在3.1GHz~10.6GHz之间的7GHz频谱（与其它 用户共享）内传输极低功率的信号。 2、UWB无线通信实现的挑战在于如何充分利用其频宽来 提供高数据速率，同时确保这种解决方案与802.11n等技 术相较具有更低的成本。
二 微功率技术的行业应用
• 代表性的技术标准国际联盟 • 典型商业公司系列产品 • 无线传感器网络应用领域较为广泛成熟和具有巨大潜力的
微功率技术 • 交通、家居、生态农业、环境保护、仓储物流、工业电力、
医疗卫生、军用领域
2.1 智能交通
• 智能交通方面的应用，从基本实现方式来看，只是分为预 测和控制两个功能，预测是为控制服务，提供数据，而控 制又反作用于预测。
抄表器
1、频段470~510 MHz 2、基于Ad-hoc和Mesh(网状)网络设计理念 3、机制：采用动态适应的受控、自组织网络，
自动跳频，自动多级路由，载渡侦听与 冲突避让机制
抄表器应用概况
1、居民电表数据抄收方式有485总线抄表、低压电力 线载波抄表，近几年涌现出民用无线抄 表等 2、低压电力线载波技术占据了主流地位，可以克服低 压载波面临的难题。 3、可实现跨电压等级、跨台区抄表，传输速率快(数 据传输速率可达37 600 bit／s)，实时性高，可为智能 电网的末端管理提供更强的通信能力，实现“远程售 电”、“远程费控”、“阶梯电价调整”等远程管理 功能。
2、煤矿、石化、冶金行业对工作人员安全、易燃、易爆、有 毒物质的监测的成本一直居高不下，无线传感器网络把部分 操作人员从高危环境中解脱出来的同时，提高险情的反应精 度和速度。
2.6 工业电力
煤炭行业对先进的井下安全生产保障系统的需求巨大。线 传感器网络对运动目标的跟踪功能、对周边环境的多传感器 融合监测功能，使其在井下安全生产的诸多环节有着很大的 发展空间。
有巨大潜力的微功率技术 5、中国微功率技术标准化及应用现状
1、电磁频谱划分
1.1超/极低频（ELF）
1、频谱划分 • 美国：3赫～3千赫 • 音频电波：频率从300赫到3000赫
2、特点
1、频率低，在海水中的衰减比其他频段都小 2、音频电波可用于水下核潜艇的指挥通信 3、总体上，频率低于30KHz的超/极低通信频段，由于技术 难度大而极少未用
• 实例: 上海交通大学自动化系基于气体污染源浓度衰减模 型，开展了气体源预估定位系统。同样，该项技术也可推 广到放射性元素、化学元素等的跟踪定位中。
2.5 仓储物流
• 主要技术：采用传感器、RFID、条码、激光、红外、蓝牙、 语音及视频监控等感知技术
• 基于条码的自动识别技术具有广泛应用外，“电子标签辅 助拣选系统”也有一DD方式） 工作频段：1900-1920MHz
5、扩频数据通信 工作频段：2400-2483.5
6、多路微波有线电视传输系统（MMDS） 工作频段：2533-2599MHz