無線傳感器網絡說課

1、項目一 初識ZigBee無線傳感器網絡1.1.1 Zigbee無線傳感器網絡定義典型技術標準有Wi-Fi （IEEE 802.11b/g）、無線USB（WirelessUSB）、藍牙（Bluetooth）、超低功耗藍牙無線技術（wibree）、紅外無線技術（IrDA）等數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標準。1.1 Zigbee無線傳感網絡概述技能目標：掌握zigbee無線傳感器網絡的組成及組網實現(xiàn)的方法。Zigbee無線傳感器網絡組網監(jiān)測軟件的使用與分析。掌握zigbee無線傳感器網絡數(shù)據(jù)包分析的方法。項目一 初識ZigBee無線傳感器網絡整個世界已經迎來了大數(shù)據(jù)時代。根據(jù)最新調查結果顯示，2015年將有近200

2、億個設備連接到互聯(lián)網上，這些設備不僅是電腦，更有汽車、工廠設備、數(shù)字標牌等。越來越多的智能終端設備給產業(yè)發(fā)展帶來巨大機遇。到2020年，人類產生的數(shù)據(jù)總量將達到40ZB，全球范圍內服務器的數(shù)量將會增加10倍，而由企業(yè)數(shù)據(jù)中心直接管理的數(shù)據(jù)量增加14倍，IT專業(yè)人員的數(shù)量增加1.5倍。物聯(lián)網改變著人類的生活物聯(lián)網應用物聯(lián)網典型框架核心層次物聯(lián)網的核心信息互聯(lián) 物聯(lián)網管理平臺移動POS金融供應鏈智能運輸工業(yè)自動化智能建筑消防公共安全環(huán)境保護氣象數(shù)字化醫(yī)療遙感勘測軍事農業(yè)林業(yè)水務電力煤炭石化物流、零售、自動服務設備、安全、節(jié)能生產、安全、防災、水電油氣防火、勘察、報警污染檢測、報警水質、水量、污染、

3、安全大棚、土壤、灌溉、環(huán)境、跟蹤抄表、監(jiān)控、節(jié)能設備、臨床、輔助診斷、病程險情、油井、運輸、管線聯(lián)動、消防栓、定位、調度照明、信號、應急、災害、識別大地勘測、森林、地震、海洋偵查、監(jiān)控、定位、評估降水、防洪、遠程設備交易、訂單、跟蹤、識別通風、瓦斯、救災定位庫存、車隊、監(jiān)控、導航、識別、貨物電子支付、實時信息總結 物聯(lián)網應用頻譜 物聯(lián)網在中國這兩年 物聯(lián)網在中國的這兩年一種新的溝通方式在改變著生活物聯(lián)網在中國這兩年從簡單的心情發(fā)布到隨時隨地的交流圈：物聯(lián)網在中國這兩年從簡單的溝通到生活的貫通：信息，資訊，娛樂，學習、商業(yè) 捆綁在了朋友圈物聯(lián)網在中國這兩年從簡單的交易到隨時隨地的生活圈：購物，買

4、賣，交易，金融、時尚 捆綁在了阿里云物聯(lián)網在中國這兩年也許最單一，也許看不懂這24個億 - 因為生活改變了，所以我來了；因為我來了，所以生活改變了2016 新趨勢 2016 世界新亮點穿戴設備&智能家居智能穿戴式設備是傳統(tǒng)硬件、新交互技術(語音、手勢識別、眼球識別、骨傳導等技術)與云應用服務的結合體，基礎架構、產品能力往往會遷移到云端，利用云服務、多屏云端同步來實現(xiàn)。Google glass韓國現(xiàn)代Genesis汽車 支持谷歌眼鏡控制, Genesis系列將從2015年版本開始支持Blue Link，他們還將發(fā)布一款智能手機app Blue Link Glasswear。車主們可以在2

5、015年版Genesis上通過谷歌眼鏡查看行車信息，并受到需要維護汽車的推送。Blue Link將支持遠程遙控車門，查找我的汽車等功能。 三星Gear Fit R350Apple WatchiHealthiHealth AM3除了能記錄用戶的運動數(shù)據(jù)外、還支持睡眠數(shù)據(jù)記錄、運動提醒等功能。通過iHealth My Vitals應用，用戶可以在手機上更直觀的了解到自己的運動生活狀態(tài) 榮耀手環(huán)Nest 恒溫器2014年1月，谷歌宣布以32億美元收購了美國智能家居公司Nest Labs。Nest Labs 的首款產品智能室內溫控器圓形的外形，也很容易讓人聯(lián)想的 iPod 上的轉輪控制。從產品線上來說

6、，這家成立近4年的公司僅僅發(fā)布過兩款產品，分別是智能室內溫控器和智能煙感器，這種嚴格控制產品線的做法也與蘋果不謀而合。 近日，蘋果(Apple)宣布推出HomeKit 家庭自動化平臺后，Google旗下的Nest Labs近日也傳出買下Dropcam。HomeKit平臺可以讓用戶通過使用iPhone、iPad甚至AppleTV，整合Siri的功能，來自動控制門窗的鎖、調整光線，可以實現(xiàn)對門窗、燈光等設備的控制。事實上，蘋果在智能家居領域并非要親自做硬件，而是為一批第三方產品施以MadeforiPhone（MFi）認證。小米智能家居從小米盒子到小米智能家居控制中心的推出，每一個動作都在暗示小米進

7、軍家庭領域的野心，并且步伐在一步步逼近。據(jù)悉，被小米公司董事長雷軍稱作“最發(fā)燒配件”的小米盒子，已經悄然占據(jù)了互聯(lián)網電視盒20%的市場份額。而目前推出的小米智能家居控制中心業(yè)務，用戶只需通過在小米手機上裝上APK控制軟件，結合家中的智能家居硬件設備即可實現(xiàn)遠程控制家中的燈光、窗簾、家電和安防設備等，讓您輕松實現(xiàn)在大片中的智能生活場景。中心設備，通過ZigBee（基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協(xié)議）設備接入小米云和其它智能設備。Nest 恒溫器技術分解 Nest 溫控器是可以支持 WiFi 和 ZigBee 雙通信方式Nest 恒溫器技術分解 Nest 溫控器是可以支持 WiFi

8、 和 ZigBee 雙通信方式AllSeen AllianceAllSeen是國際上最具影響力的家庭設備互聯(lián)標準聯(lián)盟，成立于2013年12月，由國際著名開源組織Linux foundation負責運營，致力于制定家庭設備互聯(lián)互通的標準。AllSeen聯(lián)盟成員涵蓋多個市場領域，包括消費電子產品制造商、家用電器生產商、服務提供商、零售商、企業(yè)技術公司、軟件開發(fā)商和芯片制造商等。包括海爾、松下、LG、夏普、高通、TP-Link、Silicon image等頂級會員。 7月2日，微軟宣布加入國際家庭設備互聯(lián)標準聯(lián)盟AllSeen。至此，該聯(lián)盟的成員已達51家。 在今年1月AllSeen聯(lián)盟第一次Boa

9、rd會議上，海爾薛國棟博士當選聯(lián)盟總裁，承擔起包括聯(lián)盟法律文件簽署、聯(lián)盟管理工作監(jiān)管以及對方案實施及執(zhí)行董事工作監(jiān)督的總裁職責。 Open Interconnect Consortium 英特爾、三星和戴爾2014.7.7宣布聯(lián)合成立“開放互聯(lián)聯(lián)盟”（Open Interconnect Consortium），開創(chuàng)一個新的物聯(lián)網無線標準，旨在確保智能設備之前的相互通信，協(xié)同工作。目前，芯片制造商博通（Broadcom）、Atmel 和嵌入式軟件提供商Wind River 已經加入該聯(lián)盟。在物聯(lián)網的潮流下，盡管智能家居的產品層出不窮，但是問題在于，由于電器間涉及到跨品牌、跨平臺、跨設備之間的無線

10、通訊，智能家電往往是各行其是、互不兼容。英特爾軟件和服務集團總經理Doug Fisher 表示，成立“開放互聯(lián)聯(lián)盟”正是為了解決這些問題。開放互聯(lián)聯(lián)盟的成立，意味著以上游芯片廠商+下游廠商主導的物聯(lián)網聯(lián)盟的兩大陣營已經初步顯露。以英特爾、三星主導的開放互聯(lián)聯(lián)盟將與高通、LG 等廠商組成的AllSeen 聯(lián)盟分庭抗禮。Thread技術2014年7月15日，三星、ARM和Nest 等4家公司聯(lián)合推出了無線網狀網絡新標準Thread，旨在為智能家居提供更好的聯(lián)網服務。Thread是一種低功耗的網狀網絡協(xié)議，它同時也支持IPv6協(xié)議。Thread建立在ZigBee設備(802.15.4)目前使用的無線

11、硬件之上，這意味著企業(yè)只要更新ZigBee設備就能夠采用Thread標準。物聯(lián)網核心技術WSN和其它無線通信技術的融合WSN融合物聯(lián)網技術發(fā)展路線多網融合海爾云家居粵嵌智能云家居系統(tǒng)總體框架智能云家居關鍵技術功能概述物聯(lián)網核心技術WSN在無線通信框架中的位置WSN通信核心技術框架sensorsCPUradiobatteryAcoustic, seismic, image, magnetic, etc. interfaceElectro-magnetic interfaceEvent detectionWireless communication with neighboring nodesIn

12、-node processingLimited battery supplyEnergy efficiency is the crucial h/w and s/w design criterion智能云家居傳感節(jié)點技術智能云家居云終端網關技術智能云家居云終端網關技術核心技術框架引導程序引導程序操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)應用程序應用程序BootloaderBootloaderlinux_kernellinux_kernelAndroid/file systemAndroid/file system軟件方案軟件方案硬件方案硬件方案APAPP1P1APAPP2P2APAPPnPn智能云家居云終端網關技術核心

13、技術框架智能云家居云終端網關技術核心技術框架03智能云端分布式服務器智能云家居云服務技術智能云端分布式服務器智能云家居云服務技術核心技術框架移動終端嵌入式終端智能云家居移動終端技術核心技術框架04智能APP（安卓）智能云家居移動終端技術核心技術框架04無線傳感器網絡的教學內容項目一 初識ZigBee無線傳感器網絡項目二 ZigBee無線傳感器網絡入門項目三 了解ZigBee無線傳感器網絡協(xié)議棧項目四 ZigBee無線傳感器網絡數(shù)據(jù)通信項目五 ZigBee無線傳感器網絡的管理項目六 網關技術應用項目七 ZigBee無線傳感器網絡設計項目八 ZigBee無線傳感器網絡測試核心技術框架04無線傳感器網絡的實訓項目項目一任務一 簡單自組網項目一任務二 網關自組網項目一任務三 ZigBee數(shù)據(jù)包分析項目二任務一 無線點燈部署項目三任務一 在Z-Stack協(xié)議棧添加新任務項目四任務一 無線數(shù)據(jù)