短距離無線通信總結

1、2 Zigbee技術的優(yōu)點。近距離低復雜度低數據速率3作為ZigBee技術的物理層和媒體接入層的標準協(xié)議是802.15.44 Zigbee每個協(xié)調點最多可連接255個節(jié)點。Zigbee網絡最多可容納 65535個節(jié)點。5 ZigBee網絡中傳輸的數據可分為哪幾類周期性，間歇性，反復性的、反應時間低的數據6支持Zigbee短距離無線通信技術的 是Ziqbee聯(lián)盟7 WPAN的特點。A有限的功率和靈活的吞吐量C網絡結構簡單D成本低廉8 Zigbee體系結構。物理層（PHY ）物理層定義了物理無線信道和MAC子層之間的接口，提供物理層數據服務和物理層管理服務。-物理層數據服務從無線物理信道上收發(fā)數據

2、。-物理管理服務維護一個由物理層相關數據組成的數據庫。物理層功能1）ZigBee的激活；2）當前信道的能量檢測；3）接收鏈路服務質量信息；4）ZigBee信道接入方式；5）信道頻率選擇；6）數據傳輸和接收。MAC 層MAC層負責處理所有的物理無線信道訪問，并產生網絡信號、同步信號；支持PAN連接和分離，提供兩個對等MAC實體之間可靠的鏈路。_MAC層數據服務：保證MAC協(xié)議數據單元在物理層數據服務中正確收發(fā)。MAC層管理服務：維護一個存儲MAC子層協(xié)議狀態(tài)相關信息的數據庫。MAC層功能1）網絡協(xié)調器產生信標；2）與信標同步；3）支持PAN（個域網）鏈路的建立和斷開；4）為設備的安全性提供支持；

3、5 ）信道接入方式采用免沖突載波檢測多址接入（CSMA-CA）機制；6）處理和維護保護時隙（GTS）機制；7）在兩個對等的 MAC實體之間提供一個可靠的通信鏈路。網絡層（NWK ）ZigBee協(xié)議棧的核心部分在網絡層。網絡層主要實現(xiàn)節(jié)點加入或離開網絡、接收或拋棄其他節(jié)點、路由查找及傳送數據等功能，支持Cluster-Tree等多種路由算法，支持星形（Star）、樹形（Cluster-Tree ）、網格（Mesh）等多種拓撲結構。網絡層功能：1）網絡發(fā)現(xiàn)；2）網絡形成；3）允許設備連接；4）路由器初始化；5）設備同網絡連接；6）直接將設備同網絡連 接；7）斷開網絡連接；8）重新復位設備；9）接收

4、機同步；10）信息庫維護。安全層（SSP） （Security Service Provider）安全層是Zigbee獨立開發(fā)岀來進行信息安全驗證的功能模塊，在0SI和TCP/IP模型中都沒有體現(xiàn)。它主要負責實現(xiàn)信息交換的密鑰管理、密鑰存取等功能。應用程序接口（ API ）ZigBee應用層框架包括應用支持層（APS）、乙gBee設備對象（ZDO）和制造商所定義的應用對象。應用支持層的功能包括：維持綁定表、在綁定的設備之間傳送消息。所謂綁定就是基于兩臺設備的服務和需求將它們匹 配地連接起來。ZigBee設備對象的功能包括：定義設備在網絡中的角色（如ZigBee協(xié)調器和終端設備），發(fā)起和響應綁定

5、請求，在網絡設備之間建立安全機制。ZigBee設備對象還負責發(fā)現(xiàn)網絡中的設備，并且決定向他們提供何種應用服務。乙gBee應用層除了提供一些必要函數以及為網絡層提供合適的服務接口外，一個重要的功能是 應用者可在這層定義自己的應用對象。9 Zigbee 工作頻率范圍。B、868868.6 C、902928 D、24002483.510 Zigbee 發(fā)射功率范圍。010dBm30+10lgP mv11 Zigbee名字來源。這一名稱(又稱紫蜂協(xié)議)來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體

6、中的通信網絡。人們用Zigbee來命名這種無線通訊方式，也是因為Zigbee也有蜜蜂8字舞一樣近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率的特點。12 Zigbee適應的應用場合。A.個人健康監(jiān)護B.玩具和游戲 C傢庭自動化13868MHz (歐洲頻段)、915MHz (北美頻段)、2.4GHz (全球使用)13 ZigBee組成的無線網絡內，連接地址碼的短地址和長地址分別最大可容納多少個設備？2A16 2A6415在ZigBee技術的體系結構中，具有信請求的特征的是哪一層?MAC層16 FFD (Full Fu nctio nal Device) 完整功能設備MAC (Media Acces

7、s Co ntrol )媒體訪問控制CAP ( Competitive Access Provider )競爭接入提供商RFD (Reduced Function Device)精減功能設備17 ZigBee相對于其它點對點的協(xié)議，ZigBee協(xié)議的缺點是：結構復雜Zigbee優(yōu)點：低功耗。低成本。低速率。近距離。短時延。高容量。高安全。免執(zhí)照頻段。18 物理層MAC層佃網絡層通過哪兩種服務接入點提供相應的兩種服務。網絡層數據服務和網絡層管理服務20 ZigBee應用層由什么組成。應用支持層、 乙gBee設備對象和制造商所定義的應用對象21. 樹形、星形、網狀形22. 藍牙技術、UWB技術、W

8、IMAX 技術等的標準是什么？23. MAX層處理所有的物理層無線信道的技術，其主要功能是什么？ 與信道同步24. WI-FI的標準是什么？802.1125. WIMA所能提供的最高接入速率是多少？70M26. ZigBee使用了 3個頻段其中2450MHZ定義了多少個頻道？1627. 列舉你了解的短距離無線通信技術？目前為止，學術界和工程界對此并沒有一個嚴格的定義。一般來講，短距離無線通信的主要特點為通信距離短，覆蓋距離一般在10-200m ;另外，無線發(fā)射器的發(fā)射功率低，一般小于100mW，工作頻率多為免付費、免申請的全球通用的工業(yè)、科學、醫(yī)學頻段。1藍牙技術藍牙工作頻率為 2.4GHz，

9、有效范圍大約在10m半徑內作為一種電纜替代技術，藍牙具有低成本、高速率的特點，它可把內嵌有藍牙芯片的計算機、手機和其他編寫通信終端互聯(lián)起來，為其提供語音和數字接入服務，實現(xiàn)信息的自動交換和處理，并且藍牙的使用和維護成本低于其他任何一種無線技術。2 WI-FI技術Wi-Fi(Wireless Fidelity 無線高保真)屬于無線局域網的一種，通常是指符合IEEE802.11b標準的網絡產品，是利用無線接入手段的新型局域網解決方案。Wi-Fi的主要特點是傳輸速率高、可靠性高、建網快速便捷、可移動性好、網絡結構彈性化、組網靈活、組網價格較低等。3 IrDA技術IrDA的主要有點是無須申請頻率的使用

10、權，因而紅外通信成本低廉。它還具有移動通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡單易用的特點；由于數據傳輸率較高，因而適于傳輸大容量的文件和多媒體數據。此外，紅外線發(fā)射角度較小，傳輸安全性高。4 UWB 技術超寬帶技術 (UWB )是另一個新發(fā)展起來的無線通信技術。 UWB 通過基帶脈沖作用于天線的方式發(fā)送數據。 窄脈沖(小于 1ns )產生極大帶寬的信號。脈沖采用脈位調制貨二進制移相鍵控調制。UWB 被允許在3.1-10.6GHz 的波段內工作，主要應用在小范圍、高分辨率，能夠透墻壁、地面和身體的雷達和圖像系統(tǒng)中。5 NFC 技術NFC 能快速自動地建立無線網絡，為蜂窩設備、藍牙設備、 Wi-F

11、i 設備提供一個“虛擬連接”，使電子設備 可以在短距離范圍進行通信。 NFC 的短距離交互大大簡化了整個認證識別過程， 使電子設備間互相訪問更直 接、更安全和更清楚，不會再聽到各種電子雜音 .6 ZigBee 技術ZigBee 可以說是藍牙的同族兄弟，它使用 2.4GHz 波段，采用跳頻技術。與藍牙相比，ZigBee 更簡單，速率更慢，功率及費用也更低。它的基本速率是250kb/s，當降低到28kb/s時，傳輸范圍可擴大到134m，并獲得更高的可靠性。28. 比較 ZigBee 、藍牙、 UWB 、WIFI 、RFID 技術？ZigBee 技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本

12、的雙向無線通信技術，主要適合于自動 控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備中，同時支持地理定位功能。相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術，Zigbee 技術是最低功耗和成本的技術。同時由于 Zigbee 技術的低數據速率和通信范圍較小的特點，也決定 了 Zigbee 技術適合于承載數據流量較小的業(yè)務。ZigBee 技術將主要用于這幾種場景： (1)設備成本很低，傳輸的數據量很小； (2)設備體積很小，不便放置較 大的充電電池或者電源模塊； (3)沒有充足的電力支持，只能使用一次性電池；(4) 頻繁地更換電池或者反復地充電無法做到或者很困難； (5)需要較大范圍的通信覆蓋，網絡中的設備非常多，但僅僅用于監(jiān)

13、測或控制。藍牙(Bluetooth)工作在2.4GHz的頻段，采用 FHSS擴頻方式，目前藍牙信道帶寬為1MHz，異步非對稱連接最高數據速率 723.2kbps ;連接距離多半為10m左右。藍牙速率也進一步增強，新的藍牙標準2.0版擬支持高達 10Mbps 以上速率，使用藍牙技術的無線電收發(fā)器的鏈接距離可達10 米，使用高增益天線可以將有效通信范圍擴展到 100米。鑒于藍牙在睡眠狀況下消耗的電流，及其激活延遲，一般電池使用壽命為24個月。由于藍牙的上述特性，使得它可以應用于無線設備、圖像處理設備，如智能卡、身份識別等安全產品， 消費娛樂，家用電器，醫(yī)療健身和建筑、玩具等領域。UWB 具有以下特

14、點 :(1) 占用帶寬大和傳輸速率高UWB 系統(tǒng)使用上千兆赫茲的超寬頻帶，所以即使把發(fā)送信號功率譜密度控制得很低，也可以實現(xiàn)高達100Mb/s 500Mb/s 的信息速率。(2) 保密性強在短距離應用中，UWB發(fā)射機的發(fā)射功率通?？勺龅降陀?mW，使UWB系統(tǒng)與同頻段的現(xiàn)有窄帶通信系統(tǒng)保持良好共存性，還使得 UWB 信號隱蔽性好，不易被截獲，保密性高。(3) 抗多徑衰落由于 UWB 采用持續(xù)時間極短的窄脈沖，其時間、空間分辨力都很強，因此系統(tǒng)的多徑分辨率極高，窄脈沖 具有很強的穿透各種障礙物的能力，例如墻壁和地板，因此UWB 具有比紅外通信更為廣泛的應用。(4) 無載波的基帶通信傳統(tǒng)的 UWB

15、 技術使用基帶傳輸，無需進行射頻調制和解調，由此帶來的好處是設備的功耗小、成本低、靈 活性高，適合于便攜型無線應用。無線局域網技術 WLAN(WiFi) ，其技術標準為 802.11 ，可實現(xiàn)十幾兆至幾十兆的無線接入。 WLAN 最大的特 點是便攜性，主要解決用戶“最后100m ”的通信需求，定位于熱點地區(qū)的高速游牧數據接入，不支持高速移動性， 主流應用是商務用戶在酒店、 機場等熱點使用便攜電腦上網瀏覽或訪問企業(yè)的服務器。WLAN 制定有一系列標準，有 802.11b/a/g/n 等。RFID 是射頻識別技術的英文 (Radio Frequency Identification) 的縮寫，射頻

16、識別技術是一項利用射頻信號通過 空間耦合 (交變磁場或電磁場 )實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。29. 談談你對藍牙微微網的認識？ 藍牙系統(tǒng)采用一種靈活的無基站的組網方式，使得一個藍牙設備可同時與 7 個其它的藍牙設備相連接?；?藍牙技術的無線接入簡稱為BLUEPAC （Bluetooth Public Access ），藍牙系統(tǒng)的網絡結構的拓撲結構有兩種形式：微微網（ piconet ）和分布式網絡（ Scatternet）。 一個藍牙網絡由一個主設備和一個或多個從屬設備組成，它們都與這設備的時間和跳頻模式同步（以主設備 的時鐘和藍牙設備的地址為準）。每個獨立的同步

17、藍牙網絡就被稱為一個微微網（piconet ）。微微網是通過藍牙技術以特定方式連接起來的一種微型網絡，一個微微網可以只是兩臺相連的設備，比如一 臺便攜式電腦和一部移動電話， 也可以是 8 臺連在一起的設備。 在一個微微網中， 所有設備的級別是相同的， 具有相同的權限。藍牙采用自組式組網方式（ Ad-hoc ），微微網由主設備（ Master ）單元（發(fā)起鏈接的設備） 和從設備（Slave）單元構成，有一個主設備單元和最多7個從設備單元。主設備單元負責提供時鐘同步信號和跳頻序列，從設備單元一般是受控同步的設備單元，接受主設備單元的控制。 在每個微微網中，一組偽隨機調頻序列被用來決定 79 個跳頻

18、信道，這個調頻序列對于每個微微網來說是惟 一的，由主設備地址和時鐘決定。信道分成時隙，每個時隙相應有一個調頻頻率，通常調頻速率為1600 跳/s。30. 簡要敘述兩個藍牙設備連接的過程？藍牙的連接的過程 在開發(fā)中最為重要的一點是了解藍牙系統(tǒng)如何使用協(xié)議組件來構造堆棧,并實現(xiàn)正常工作。使用應用程序之前，在設備之間建立連接有五個步驟：a. 查找 （或查詢 ） 設備：確定鄰近的其它藍牙設備的地址，以及它們使用設備類別（CoD） 信息的能力；b. 查找名稱：也可選擇通過連接查找到的節(jié)點并向其詢問來確定該節(jié)點的正確名稱；c. 查找服務：獲取設備支持的應用程序信息，以及連接該應用程序所必須的信息；d. 安

19、全保證：采用通行認證、授權處理以及在要求時進行加密處理來保證安全；e. 應用連接：使用服務查找得到的參數來調用應用程序。1、聯(lián)系與區(qū)別： “實體層”和“介質訪問層”2、 認識： 這就使它有著不同于普通傳感器網絡。為了達到良好的傳輸效果，ZigBee 網絡層支持星型 、 簇集樹型和網狀網三種拓撲。但無線傳感網絡拓撲具有動態(tài)變化性，而這種變化方式是不可預測的。此 外，無線傳感網絡還具有以數據為中心、多跳路由31. 請結合自己的專業(yè)特點，設計一個無線傳感器網絡應用場景3、無線傳感器網絡在未來物流方面的運用隨著現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展，企業(yè)追求的是零庫存、拉動式的生產方式。人們對于物流效率問題的關注 程度越來

20、越高， 對于每件貨物需要實時了解信息也越來越多， 無線傳感器網絡的出現(xiàn)為為物流業(yè)的實時 監(jiān)控提供了可能，并且還可以避免物流的重復調配，提高物流效率。物流調配方面：物流業(yè)最重要的是效率，時間就是物流的生命，各種商品的調配，商品到按時按點 到達都需要對商品信息的精細了解，現(xiàn)代企業(yè)物流要求通過前饋的物流和反饋的信息流、資金流，把客 戶需求和企業(yè)內部的生產經營活動及供應商的資源整合在一起，體現(xiàn)完全按用戶需求進行經營管理的一種全新的管理方法。此外，企業(yè)對于物流是要求的零庫存，準時到貨，準時送貨的思想，最大的提高資 金的運作效率。如今這些都是還是處于人工處理的階段，需要人來提供各種信息，并設計出調配方案。

21、 而在今后，通過附在每件商品或原材料上的無線傳感器，就可以知道各種商品所在的位置，以及商品類 型、數量，通過整個區(qū)域的無線傳感網絡并結合交通狀況信息，計算機就可以計算出效率最高的配送方 法。而當出現(xiàn)意外時，還可以利用這商品信息借用其它暫時閑置的同種商品，確保用戶生產的連續(xù)性， 達到用戶所要求的零庫存、準時到達的要求，大大提高資金運作效率。商品保存方面：除了商品的調配，一些商品在運輸、貯存過程中對溫度、濕度等都有嚴格的要求， 通過附在商品上的無線傳感器組成的無線傳感網絡，就可以對這些商品現(xiàn)在處環(huán)境進行監(jiān)控， 實時了解商品的情況。出現(xiàn)異常情況能夠及時發(fā)現(xiàn)，及時處理，避免發(fā)生不必要的損失。這類商品需

22、要高性能的 傳感器以了解環(huán)境信息，而普通商品只需了解位置等信息，可以采用較簡單的傳感器以節(jié)約成本。通過商品的無線傳感網絡與其它信息網絡的連接， 就可以實時了解各商品情況， 并且及時處理突發(fā) 情況，實現(xiàn)商品運作效率的最大化。從經濟角度來說，這些對于企業(yè)乃到整個世界的工業(yè)生產都是具有 非常重要的意義的。32. 藍牙名稱來源于什么 ?藍牙的名字來源于 10 世紀丹麥國王 Harald Blatand 英譯為 Harold Bluetooth 。在行業(yè)協(xié)會籌備階段 ,需要一 個極具有表現(xiàn)力的名字來命名這項高新技術。行業(yè)組織人員，在經過一夜關于歐洲歷史和未來無限技術發(fā)展 的討論后，有些人認為用 Blat

23、and 國王的名字命名再合適不過了。 Blatand 國王將現(xiàn)在的挪威，瑞典和丹麥統(tǒng) 一起來；而藍牙是這個丹麥國王 Viking 的“綽號”， 因為他愛吃藍梅， 牙齒被染藍， 因此而得這一 “綽號”。 就如同這項即將面世的技術，技術將被定義為允許不同工業(yè)領域之間的協(xié)調工作，例如計算，手機和汽車行 業(yè)之間的工作。名字于是就這么定下來了。33. 無線傳感器網絡關鍵技術？1、網絡拓撲控制 傳感器網絡拓撲控制目前主要研究的問題是在滿足網絡覆蓋度和連通度的前提下， 通過功率控制和骨干網節(jié) 點的選擇，剔除節(jié)點之間不必要的無線通信鏈路，生成一個高效的數據轉發(fā)的網絡拓撲結構。拓撲控制可以 分為節(jié)點功率控制和層

24、次型拓撲結構形成兩個方面。功率控制機制調節(jié)網絡中每個節(jié)點的發(fā)射功率，在滿足 網絡連通度的前提下， 減少節(jié)點的發(fā)送功率， 均衡節(jié)點單跳可達的鄰居數目； 目前提出了 TopDisc 成簇算法， 改進的 GAF 虛擬地理網格分簇算法，以及 LEACH 和 HEED 等自組織成簇算法。2網絡協(xié)議 傳感器網絡協(xié)議負責使各個獨立的節(jié)點形成一個多跳的數據傳輸網絡， 目前研究的重點是網絡層協(xié)議和數據 鏈路層協(xié)議。網絡層的路由協(xié)議決定監(jiān)測信息的傳輸路徑；數據鏈路層的介質訪問控制用來構建底層的基礎 結構，控制傳感器節(jié)點的通信過程和工作模式。在無線傳感器網絡中，路由協(xié)議不僅關心單個節(jié)點的能量消 耗，更關心整個網絡能

25、量的均衡消耗，這樣才能延長整個網絡的生存期。3.網絡安全 為了保證任務的機密布置和任務執(zhí)行結果的安全傳遞和融合， 無線傳感器網絡需要實現(xiàn)一些最基本的安全機 制：機密性、點到點的消息認證、完整性鑒別、新鮮性、認證廣播和安全管理。除此之外，為了確保數據融 合后數據源信息的保留，水印技術也成為無線傳感器網絡安全的研究內容。4. 時間同步 目前已提出了多個時間同步機制， 其中 RBS、TINY MINI SYNC 和 TPSN 被認為是二個基本的同步機制。 RBS 機制是基于接收者接收者的時鐘同步： 一個節(jié)點廣播時鐘參考分組， 廣播域內的兩個節(jié)點分別采用本 地時鐘記錄參考分組的到達時間，通過交換汜錄時

26、間來實現(xiàn)它們之間的時鐘同步。TINY MINI SYNC 是簡單的輕量級的同步機制：假沒節(jié)點的時鐘漂移遵循線性變化，那么兩個節(jié)點之間的時間偏移也是線性的， 可通過交換寸標分組來估計兩個節(jié)點間的最優(yōu)匹配偏移量。 TPSN 采用層次結構實現(xiàn)整個網絡節(jié)點的時間同 步：所有節(jié)點按照層次結構進行邏輯分級，通過基于發(fā)送者接收者的節(jié)點對方式，每個節(jié)點能夠與上一級 的某個節(jié)點進行同步，從而實現(xiàn)所有節(jié)點都與根節(jié)點的時間同步。5. 定位技術 根據節(jié)點位置是否確定，傳感器節(jié)點分為信標節(jié)點和位置未知節(jié)點。信標節(jié)點的位置是已知的，位置未知節(jié) 點需要根據少數信標節(jié)點，按照某種定位機制確定自身的位置，在傳感器網絡定位過程中

27、，通常會使用三邊 測量法、三角測量法或極大似然估計法確定節(jié)點位置。根據定位過程中是否實際測量節(jié)點間的距離或角度， 把傳感器網絡中的定位分類為基于距離的定位和距離無關的定位。34. WSN 中的路由有什么作用？有什么路由策略？ 路由協(xié)議是 WSN 的關鍵技術之一，它負責將數據分組從源節(jié)點通過網絡轉發(fā)到目的節(jié)點。主要包括兩個方 面的功能：一是尋找源節(jié)點和目的節(jié)點的優(yōu)化路徑；二是將數據分組沿著優(yōu)化路徑正確轉發(fā)。與有限網絡和 蜂窩式無線網絡不同， WSN 中，沒有基礎設施和全網統(tǒng)一的控制中心在這種無中心的環(huán)境下，路由可以看 成分布式的獲取網絡拓撲信息，以一定準則計算路徑并對路徑進行維護的過程。路由協(xié)議分類：按路由發(fā)現(xiàn)策略劃分： 1 、主動路由，也叫表驅動路由。 2、被動路由，也叫按需路由。按網 絡管理的邏輯結構劃分： 1、平面結構路由（典型路由： Flooding ， Gossiping,SPIN,DD,Rumor ）.2、分層路由（典型協(xié)議： LEACH,TTDD ）3、地理信息路由協(xié)議（典型協(xié)議： GPSR,GEAR,GEM ） .35. 簡述物聯(lián)網技術在智能電網中的應用物聯(lián)網 / 傳感網絡作為智能電網信息感知末梢，是智能電網建設不可或缺的基礎環(huán)節(jié)之一，可以