物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議39

1、2011/04物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議模塊物聯(lián)網(wǎng)架架構(gòu)涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議目錄1物聯(lián)網(wǎng)架架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)架架構(gòu)涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)需需要傳輸輸協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)既既然是一一個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，那自自然需要要一個(gè)統(tǒng)統(tǒng)一的協(xié)協(xié)議基礎(chǔ)礎(chǔ)，就像像是互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)需要要TCP/IP一樣。但但現(xiàn)實(shí)情情況是：在核心心層面，由于物物聯(lián)網(wǎng)是是互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的延伸伸，同樣樣基于TCP/IP；但在接接入層面面，協(xié)議議類別就就變得五五花八門門，RFID、ZigBee、藍(lán)牙、GPRS、Wi-Fi、2G、3G、有線等多種通通道，協(xié)協(xié)議多得得數(shù)不清清。賣設(shè)備不不如賣標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，因因此中國(guó)國(guó)應(yīng)該牢牢牢掌握握協(xié)議這這個(gè)話語語權(quán)，這這才能為為中國(guó)的的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)戰(zhàn)略打打下堅(jiān)實(shí)

2、實(shí)的基礎(chǔ)礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)需需要IP地址物聯(lián)網(wǎng)需需要地址址，每個(gè)個(gè)物品都都需要在在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)中被尋尋址，就就需要一一個(gè)地址址。在IPv4資源即將將耗盡的的背景下下，物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)需要要更多的的IP地址，那那就需要要IPv6來支撐了了。但由于IPv4網(wǎng)絡(luò)的龐龐大規(guī)模模導(dǎo)致IPv4向IPv6過渡必定定存在一一個(gè)漫長(zhǎng)長(zhǎng)的過程程，因此此物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)一旦使使用IPv6地址，就就必然會(huì)會(huì)存在與與IPv4的兼容性性問題。雖然現(xiàn)現(xiàn)在有了了很多解解決方法法，但畢畢竟是一一個(gè)痛苦苦、漫長(zhǎng)長(zhǎng)的過程程。物聯(lián)網(wǎng)架架構(gòu)涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議目錄涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議傳輸協(xié)議議分類物聯(lián)網(wǎng)物+傳感物+傳感互聯(lián)網(wǎng)無線有線接入RFID、ZigBee、藍(lán)

3、牙內(nèi)網(wǎng)協(xié)議議IPv6 IPv4Wi-Fi、2G、3G、LTE外網(wǎng)協(xié)議議涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議圖1RFID系統(tǒng)基本本配置示示意圖表1 RFID系統(tǒng)的工工作頻段段及其技技術(shù)特點(diǎn)點(diǎn)協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議1、RFID1.1通信方式式涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議由于UHF頻段具有有讀寫距距離遠(yuǎn)、多標(biāo)簽簽識(shí)讀速速率快、抗干擾擾及穿透透能力強(qiáng)強(qiáng)以及標(biāo)標(biāo)簽尺寸寸小等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，UHF頻段的RFID技術(shù)及其其相關(guān)的的協(xié)議標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)已成成為全球球RFID產(chǎn)業(yè)和研研究部門門關(guān)注的的熱點(diǎn)。目前，國(guó)國(guó)際上存存在三個(gè)個(gè)主要的的RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)體系組組織，即即：全球產(chǎn)品品電子代代碼中心心（EPCGlobal），由總總部設(shè)在在美國(guó)麻麻省省

4、理工學(xué)學(xué)院的自自動(dòng)識(shí)別別中心演演變而來來ISO/IEC JTC1日本的泛泛在ID中心(UbiquitousIDCenter，UIC)在UHF工作頻段段，EPC推出的Class1Gen2和ISO/IEC推出的ISO/IEC18000-6標(biāo)準(zhǔn)特別別引人關(guān)關(guān)注。圖2 UHF頻段RFID標(biāo)準(zhǔn)的改改善、發(fā)發(fā)展和融融合協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議1、RFID1.1通信方式式涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議ISO18000-6標(biāo)準(zhǔn)采用用物理層( Signaling)和標(biāo)簽標(biāo)標(biāo)識(shí)層兩兩層分層層結(jié)構(gòu)，如圖所所示。其其中物理理層主要要涉及到到RFID頻率、數(shù)數(shù)據(jù)編碼碼方式、調(diào)制格格式、RF包絡(luò)形狀狀及數(shù)據(jù)據(jù)速率等等問題;標(biāo)簽標(biāo)識(shí)

5、識(shí)層主要要處理閱閱讀器讀讀寫標(biāo)簽簽的各種種指令。協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議1、RFID1.1通信方式式表2 ISO18000-6三種標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)對(duì)比圖3 ISO18000-6分層結(jié)構(gòu)構(gòu)涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議1、RFID1.2分析中國(guó)的RFID標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)進(jìn)程：致力于開開發(fā)自己己的編碼碼系統(tǒng)：國(guó)家產(chǎn)產(chǎn)品代碼碼（NationalProduct Code, NPC）基于國(guó)家家代碼提提出了D-NPCRFID標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)已將將RFID技術(shù)應(yīng)用用于鐵路路車號(hào)識(shí)識(shí)別、身身份證和和票證管管理、動(dòng)動(dòng)物識(shí)別別、特種種設(shè)備與與危險(xiǎn)品品管理、公共交交通以及及身纏過過程管理理等多個(gè)個(gè)領(lǐng)域中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化管理理部門（S

6、tandardizationAdministrationofChina, SAC）正著手手建立RFID標(biāo)準(zhǔn)參照ISO/IEC18000系列標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)制定國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)于2007/4/20制定800/900MHz頻段RFID技術(shù)應(yīng)用用試行之之相關(guān)規(guī)規(guī)定中國(guó)還未未掌握RFID核心芯片片技術(shù)，國(guó)內(nèi)集成電路路芯片和嵌入式軟軟件的開開發(fā)將是下一一步國(guó)家家扶持的的重點(diǎn)。目前中中國(guó)面臨臨的比核核心技術(shù)術(shù)更重要要的問題題在于沒沒有掌握握技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議802.15.4,即IEEE用于低速速無線個(gè)個(gè)人域網(wǎng)網(wǎng)(LR-WPAN)的物理層層和媒體體接入控控制層規(guī)規(guī)范。該協(xié)議能能支持消消耗功率最少少，一般在在

7、個(gè)人活活動(dòng)空間間(10m直徑或更更小)工作的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單器件件。支持持兩種網(wǎng)絡(luò)絡(luò)拓?fù)洌磫翁菭顮罨虍?dāng)通信信線路超超過10m時(shí)的多跳對(duì)等等拓?fù)?。協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議2、ZigBee2.1通信方式式圖3各協(xié)議傳傳輸速率率對(duì)比涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議ZigBee的特點(diǎn)：低功耗低成本低速率近距離短時(shí)延高容量高安全免頻段執(zhí)執(zhí)照協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議2、ZigBee2.1通信方式式圖4ZigBee協(xié)議棧涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議2、ZigBee2.1通信方式式ZigBee物理層：（1）頻段劃劃分物理層可可以使用用3個(gè)免費(fèi)的的頻段，即2.4GHz、915MHz和868MHz。在2.4GHz頻

8、段，從從2.4GHz到2.4835GHz之間，總總共有16個(gè)不同的的信道可可供使用用，每個(gè)個(gè)信道間間隔5M，最大數(shù)數(shù)據(jù)速率率可達(dá)250kbps；在915MHz頻段，從從902MHz到928MHz之間，總總共有10個(gè)信道可可供使用用，每個(gè)個(gè)信道間間隔2M，最高數(shù)數(shù)據(jù)速率率可達(dá)40kbps；在868MHz頻段即868到868.6MHz，只有一一個(gè)信道道可供使使用，最最高數(shù)據(jù)據(jù)速率為為20kbps。圖4ZigBee頻段劃分分涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議2、ZigBee2.1通信方式式ZigBee物理層：（1）物理層層協(xié)議數(shù)數(shù)據(jù)單元元(PPDU)格式物理層協(xié)協(xié)議數(shù)據(jù)據(jù)單元包包結(jié)構(gòu)的的格

9、式如如下圖所所示，每每個(gè)PPDU都由下面面幾個(gè)部部分組成成，即同同步頭SHR、物理層層頭PHR和可變長(zhǎng)長(zhǎng)度的載載荷。引導(dǎo)信號(hào)號(hào)由32比特的全全零構(gòu)成成，進(jìn)行行比特同同步；幀開始標(biāo)標(biāo)志(SFD)由8比特組成成，即11100101，表示幀幀的開始始；可變長(zhǎng)度度的載荷荷用來攜攜帶MAC幀；圖5 ZigBee物理層協(xié)協(xié)議數(shù)據(jù)據(jù)單元格格式涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議2、ZigBee2.1通信方式式ZigBee鏈路層：MAC幀通用格格式（1）數(shù)據(jù)幀幀格式（2）確認(rèn)幀幀格式涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議ZigBee并不是用用來與藍(lán)藍(lán)牙或者者其他已已經(jīng)存在在的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)，它的目目標(biāo)定位位于現(xiàn)存存的系統(tǒng)統(tǒng)

10、還不能能滿足其其需求的的特定的的市場(chǎng)（低功耗），它有有著廣闊闊的應(yīng)用用前景。ZigBee聯(lián)盟預(yù)言言在未來來的四到到五年，每個(gè)家家庭將擁?yè)碛?0個(gè)ZigBee器件，最最后將達(dá)達(dá)到每個(gè)個(gè)家庭150個(gè)。其應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域主要要包括：家庭和樓樓宇網(wǎng)絡(luò)絡(luò)：空調(diào)調(diào)系統(tǒng)的的溫度控控制、照照明的自自動(dòng)控制制、窗簾簾的自動(dòng)動(dòng)控制、煤氣計(jì)計(jì)量控制制、家用用電器的的遠(yuǎn)程控控制等；工業(yè)控制制：各種種監(jiān)控器器、傳感感器的自自動(dòng)化控控制；商業(yè)：智智慧型標(biāo)標(biāo)簽等；公共場(chǎng)所所：煙霧霧探測(cè)器器等；農(nóng)業(yè)控制制：收集集各種土土壤信息息和氣候候信息；醫(yī)療：老老人與行行動(dòng)不便便者的緊緊急呼叫叫器和醫(yī)醫(yī)療傳感感器等。協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議2

11、、ZigBee2.2分析涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議由于ZigBee技術(shù)是目目前嵌入入式應(yīng)用用的大熱熱門，所所以目前前全世界界很多公公司陸續(xù)續(xù)投入這這個(gè)市場(chǎng)場(chǎng)，市場(chǎng)場(chǎng)上各種種ZigBee的技術(shù)方方案五花花八門、爭(zhēng)奇斗斗艷。這其中主主要的關(guān)關(guān)鍵如下下：1、爭(zhēng)奪使使用自己己的微處處理器。這是因?yàn)闉椋總€(gè)個(gè)方案的的提供商商（這里里主要指指是ZigBee芯片供應(yīng)應(yīng)商），無不追追求一個(gè)個(gè)“利”字。這這些廠商商為了推推銷自己己的微處處理器，想盡了了一切辦辦法。他他們千方方百計(jì)的的推銷自自己公司司的硬件件平臺(tái)，自己的的編譯調(diào)調(diào)試系統(tǒng)統(tǒng)。像FREESCAL公司推銷銷的是自自己的68系列處理理器，使使用的是是以68微處

12、理器器為核心心的MC1321X單芯片系系統(tǒng)。EMBER公司，也也是采用用的自己己的16BITRISC處理器。TI也希望推推銷自己己的CC2420+MSP430系統(tǒng)。2、爭(zhēng)奪使使用自己己的ZigBee協(xié)議棧。ZigBee技術(shù)的核核心是幾幾萬行ZigBee/802.15.4C51源代碼，這些源源代碼和和ZigBee無線單片片機(jī)內(nèi)核核配合，完成數(shù)數(shù)據(jù)包裝裝收發(fā)、校驗(yàn)、各種網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋼?、路由由?jì)算等等復(fù)雜的的功能。正是因因?yàn)檫@個(gè)個(gè)協(xié)議棧棧是ZigBee技術(shù)的核核心，所所以大家家爭(zhēng)奪激激烈。3、比拼芯芯片的最最后成本本。ZigBee是一個(gè)應(yīng)應(yīng)用非常常廣泛的的技術(shù)，就硅片片而言，成本都都非常低低，關(guān)鍵鍵在

13、需要要大量客客戶來進(jìn)進(jìn)行廣泛泛應(yīng)用。生產(chǎn)數(shù)數(shù)量大，才能降降低成本本，所以以大家一一定要來來拼芯片片的價(jià)格格，ZigBee未來目標(biāo)標(biāo)芯片價(jià)價(jià)格是低低于一美美元，這這里誰能能作到？4、比拼開開發(fā)工具具（包括括開發(fā)軟軟件）的的方便性性和低價(jià)價(jià)格。ZigBee是一項(xiàng)非非常復(fù)雜雜的技術(shù)術(shù)，開發(fā)發(fā)工具和和軟件需需要大量量的人力力和物力力來開發(fā)發(fā)，必然然導(dǎo)致開開發(fā)工具具的昂貴貴。那么么誰的開開發(fā)工具具價(jià)格低低，容易易使用，軟件豐豐富，誰誰就能爭(zhēng)爭(zhēng)取到更更多的客客戶支持持，具有有更大競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)力。協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議2、ZigBee2.2分析涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議藍(lán)牙，是是一種支支持設(shè)備備短距離離通信（一般10

14、m內(nèi)）的無無線電技技術(shù)。能在包括括移動(dòng)電電話、PDA、無線耳耳機(jī)、筆筆記本電電腦、相相關(guān)外設(shè)設(shè)等眾多多設(shè)備之之間進(jìn)行行無線信信息交換換。利用“藍(lán)藍(lán)牙”技技術(shù)，能能夠有效效地簡(jiǎn)化化移動(dòng)通通信終端端設(shè)備之之間的通通信，也也能夠成成功地簡(jiǎn)簡(jiǎn)化設(shè)備備與因特特網(wǎng)Internet之間的通通信，從從而數(shù)據(jù)據(jù)傳輸變變得更加加迅速高高效，為為無線通通信拓寬寬道路。藍(lán)牙采采用分散散式網(wǎng)絡(luò)絡(luò)結(jié)構(gòu)以以及快跳跳頻和短短包技術(shù)術(shù)，支持持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)對(duì)多點(diǎn)通通信，工工作在全全球通用用的2.4GHzISM（即工業(yè)業(yè)、科學(xué)學(xué)、醫(yī)學(xué)學(xué)）頻段段。采用用時(shí)分雙雙工傳輸輸方案實(shí)實(shí)現(xiàn)全雙雙工傳輸輸。藍(lán)牙的創(chuàng)創(chuàng)始人是是瑞典愛愛立信公公司

15、，愛愛立信早早在1994年就已進(jìn)進(jìn)行研發(fā)發(fā)。1997年，愛立立信與其其他設(shè)備備生產(chǎn)商商聯(lián)系，并激發(fā)發(fā)了他們們對(duì)該項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)的的濃厚興興趣。1998年2月，5個(gè)跨國(guó)大大公司，包括愛愛立信、諾基亞亞、IBM、東芝及及Intel組成了一一個(gè)特殊殊興趣小小組（SIG），他們們共同的的目標(biāo)是是建立一一個(gè)全球球性的小小范圍無無線通信信技術(shù)，即現(xiàn)在在的藍(lán)牙牙。協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議3、藍(lán)牙3.1通信方式式涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議3、藍(lán)牙3.1通信方式式整個(gè)藍(lán)牙牙系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)可有有底層硬件件模塊、中間協(xié)協(xié)議層和和應(yīng)用層層三部分分組成。如圖所示示。藍(lán)牙牙底層模模塊有射射頻層（RF）、基帶帶層（

16、BB）、鏈路管管理層（LM）構(gòu)成。RF主主要負(fù)責(zé)責(zé)射頻層層和基頻頻調(diào)制；BB負(fù)負(fù)責(zé)跳頻頻和藍(lán)牙牙數(shù)據(jù)及及信息幀幀的傳輸輸；LM負(fù)責(zé)連連接的建建立、拆拆除及鏈鏈路的安安全和控控制。上層軟件件模塊不不能和底底層硬件件模塊直直接連接接，兩個(gè)個(gè)模塊接接口之間間的信息息和數(shù)據(jù)據(jù)通過主主機(jī)控制制接口（HCI）的解解釋才能能進(jìn)行傳傳遞。HCI實(shí)實(shí)際上相相當(dāng)于藍(lán)藍(lán)牙協(xié)議議中軟硬硬件之間間的橋梁梁，它提供供了一個(gè)個(gè)用下層層BB、LM、狀態(tài)和和控制寄寄存器等等硬件的的統(tǒng)一命命令接口口。中間協(xié)議議層包括括邏輯鏈鏈路控制制與適配配協(xié)議（L2CAP）、服務(wù)務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)協(xié)議（SDP）、串口口仿真協(xié)協(xié)議（PFCOMM）等。最上

17、層是是應(yīng)用層層，對(duì)應(yīng)應(yīng)于各種種應(yīng)用模模型和應(yīng)應(yīng)用程序序。應(yīng)用層OBEXWAP射頻層（RF）邏輯鏈路控制與適配（L2CAP）主機(jī)控制器（HCI）鏈路管理層（LM）基帶層（BB）串口仿真（RFCOMM）AT 命令SDPTCS圖6藍(lán)牙協(xié)議議棧涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議3、藍(lán)牙3.1通信方式式藍(lán)牙系統(tǒng)統(tǒng)采用基基于包的的傳輸：將信息息流分片片（組）打包，在每一一時(shí)隙內(nèi)內(nèi)只發(fā)送送一個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)包。所有數(shù)據(jù)據(jù)包格式式均相同同：開始始為一接接入碼，接下來來是包頭頭，最后后是負(fù)載載。接入碼具具有偽隨隨機(jī)性質(zhì)質(zhì)，在某某些接人人操作中中，可使使用直接接序列編編碼。接接人碼包包括微微微網(wǎng)主單單元標(biāo)志志，

18、在該該信道上上，所有有包交換換都使用用該主單單元標(biāo)志志進(jìn)行標(biāo)標(biāo)識(shí)，只只有接入入碼與接接入微微微網(wǎng)主單單元的接接入碼相相匹配時(shí)時(shí)，才能能被接收收，從而而防止一一個(gè)微微微網(wǎng)的數(shù)數(shù)據(jù)包被被恰好加加載到相相同跳頻頻載波的的另一微微微網(wǎng)單單元所接接收。包頭包含含：從地地址連接接控制信信息；用用于標(biāo)明明是否需需要自動(dòng)動(dòng)查詢方方式（ARQ）的響應(yīng)應(yīng)非響響應(yīng)1bit；包編碼碼類型4bit，定義16種不同負(fù)負(fù)載類型型；頭差差錯(cuò)檢測(cè)測(cè)編碼（HEC）8bit，采用循循環(huán)冗余余檢測(cè)編編碼（CRC）檢查頭頭錯(cuò)誤。為了限限制開銷銷，數(shù)據(jù)據(jù)包頭只只用18bit。表3藍(lán)牙傳輸輸速度對(duì)對(duì)比涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議在過去的的幾年里里

19、，藍(lán)牙牙產(chǎn)品市市場(chǎng)規(guī)模模不斷擴(kuò)擴(kuò)大，藍(lán)藍(lán)牙芯片片的出貨貨量已超超過20億，據(jù)預(yù)預(yù)測(cè)，2014年藍(lán)牙芯芯片出貨貨量將達(dá)達(dá)到25億。為了更好好地滿足足全方位位的市場(chǎng)場(chǎng)需求，藍(lán)牙技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)也在不不斷地演演進(jìn)，特特別是推推出了高速、低低功耗的的4.0版本，引起了了業(yè)界的的廣泛關(guān)關(guān)注。對(duì)對(duì)此，國(guó)國(guó)家無線線電監(jiān)測(cè)測(cè)中心主主任劉巖巖認(rèn)為，藍(lán)牙低低耗能技技術(shù)在我我國(guó)乃至至世界，必將有有光明的的發(fā)展前前景。藍(lán)牙4.0升級(jí)版藍(lán)藍(lán)牙低耗耗能技術(shù)術(shù)擁有著著低耗能能、更大大的傳輸輸范圍、支持拓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)等特性性，這與與ZigBeeAlliance制定的ZigBee標(biāo)準(zhǔn)十分分類似，而用戶戶對(duì)于兩兩者的區(qū)區(qū)別認(rèn)識(shí)識(shí)往往比

20、比較模糊糊，對(duì)此此藍(lán)牙技技術(shù)聯(lián)盟盟大中華華區(qū)技術(shù)術(shù)市務(wù)經(jīng)經(jīng)理呂榮榮良解釋釋到，藍(lán)藍(lán)牙低耗耗能技術(shù)術(shù)與ZigBee在技術(shù)規(guī)規(guī)格上是是有相似似點(diǎn)，但但ZigBee自誕生之之初就是是定位于于工業(yè)應(yīng)應(yīng)用市場(chǎng)場(chǎng)，而藍(lán)藍(lán)牙則是是選擇專專注以手手機(jī)為代代表的，更加成成熟可靠靠的市場(chǎng)場(chǎng)應(yīng)用，所以說說藍(lán)牙和和ZigBee目前在市市場(chǎng)上面面基本上上不會(huì)形形成競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)。目前藍(lán)牙牙技術(shù)在在中國(guó)的的認(rèn)知度度仍然不不是很高高，但呂呂榮良認(rèn)認(rèn)為中國(guó)國(guó)仍是藍(lán)藍(lán)牙技術(shù)術(shù)的最大大市場(chǎng)，其中他他特別提提到了中中國(guó)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)發(fā)展或?qū)⑹撬{(lán)牙牙技術(shù)在在中國(guó)的的發(fā)展機(jī)機(jī)會(huì)。呂榮良表表示，“目前中國(guó)國(guó)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)仍沒有有一個(gè)清清晰的定定位，整

21、整個(gè)產(chǎn)業(yè)業(yè)仍在摸摸索中，現(xiàn)在無無法貿(mào)然然確定藍(lán)藍(lán)牙在物物聯(lián)網(wǎng)中中能扮演演什么角角色，但但藍(lán)牙技技術(shù)聯(lián)盟盟一直密密切關(guān)注注政府以以及廠商商在物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)上的的發(fā)展動(dòng)動(dòng)向我們將與與華為、中興進(jìn)進(jìn)行接觸觸，就藍(lán)藍(lán)牙在物物聯(lián)網(wǎng)中中的切入入進(jìn)行討討論?！眳螛s良最最后表示示，藍(lán)牙技術(shù)術(shù)聯(lián)盟將將藍(lán)牙的的近期發(fā)發(fā)展方向向仍定位位在醫(yī)療療健康市市場(chǎng)，但但基于物物聯(lián)網(wǎng)的的應(yīng)用卻卻是藍(lán)牙牙技術(shù)的的主要發(fā)發(fā)展方向向。協(xié)議詳解解一、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議3、藍(lán)牙3.2分析涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議協(xié)議詳解解二、內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議對(duì)對(duì)比分析析表4內(nèi)網(wǎng)協(xié)議議對(duì)比分分析涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議Wi-Fi，是WirelessFidelity的縮寫。它與藍(lán)藍(lán)牙技

22、術(shù)術(shù)一樣，同屬于于在辦公公室和家家庭中使使用的短短距離無無線技術(shù)術(shù)。Wi-Fi代表著無無線保真真，指802.11標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.11b子集。Wi-Fi支持高達(dá)達(dá)11Mb/s的數(shù)據(jù)傳傳輸率，是迄今今為止最最常用的的標(biāo)準(zhǔn)。其主要特性性為：速度度快，可可靠性高高，在開開放性區(qū)區(qū)域，通通訊距離離可達(dá)305米，在封封閉性區(qū)區(qū)域，通通訊距離離為76米到122米，方便便與現(xiàn)有有的有線線以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)整合合，組網(wǎng)網(wǎng)的成本本更低。與藍(lán)牙對(duì)對(duì)比：相同點(diǎn)：同屬于于在辦公公室和家家庭中使使用的短短距離無無線技術(shù)術(shù)；均可可實(shí)現(xiàn)一一對(duì)一互互聯(lián)（Wi-FiDirect設(shè)備支持持）不同點(diǎn)：雖然在在數(shù)據(jù)安安全性方方面，該該技

23、術(shù)比比藍(lán)牙技技術(shù)要差差一些，但是在在電波的的覆蓋范圍圍方面則要要略勝一一籌；藍(lán)牙主主要面向向以手機(jī)機(jī)為中心心的應(yīng)用用，而Wi-Fi則側(cè)重組組建無線線局域網(wǎng)網(wǎng)。協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議1、Wi-Fi1.1通信方式式涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議（1）優(yōu)勢(shì)特特點(diǎn)其一，無無線電波波的覆蓋范圍圍廣，基于藍(lán)藍(lán)牙技術(shù)術(shù)的電波波覆蓋范范圍非常常小，半半徑大約約只有50英尺左右右約合15米，而Wi-Fi的半徑則則可達(dá)300英尺左右右約合100米，辦公公室自不不用說，就是在在整棟大大樓中也也可使用用。其二，雖雖然由Wi-Fi技術(shù)傳輸輸?shù)臒o線線通信質(zhì)質(zhì)量不是是很好，數(shù)據(jù)安安全性能能比藍(lán)牙牙差一些些，傳輸質(zhì)量量也有待待改進(jìn)，

24、但傳輸輸速度非非?？欤蟼€(gè)個(gè)人和社社會(huì)信息息化的需需求。其三，廠廠商進(jìn)入入該領(lǐng)域域的門檻比較較低。廠商只只要在機(jī)機(jī)場(chǎng)、車車站、咖咖啡店、圖書館館等人員員較密集集的地方方設(shè)置“熱點(diǎn)”，并通通過高速速線路將將因特網(wǎng)網(wǎng)接入上上述場(chǎng)所所。根據(jù)無線線網(wǎng)卡使使用的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)不同同，WIFI的速度也也有所不不同。其其中IEEE802.11b最高為11Mbps（部分廠廠商在設(shè)設(shè)備配套套的情況況下可以以達(dá)到22Mbps），IEEE802.11a為54Mbps、IEEE802.11g也是54Mbps協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議1、Wi-Fi1.2分析涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議（1）優(yōu)勢(shì)特特點(diǎn)協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議1、Wi-

25、Fi1.2分析表5Wi-Fi各子協(xié)議議分析涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議（2）發(fā)展前前景802.11就是無線線通訊標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。這這種“公公開標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)無線通通訊”在在今天得得到了115個(gè)生產(chǎn)商商的支持持，認(rèn)證證產(chǎn)品超超過了900種。英特特爾公司司、Broadcom公司、思思科系統(tǒng)統(tǒng)公司和和摩托羅羅拉公司司的集體體研發(fā)，加上整整個(gè)風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)資本業(yè)業(yè)界的支支持，將將不斷地地提高無無線通訊訊技術(shù)的的性能價(jià)價(jià)格比。在不到五五年的時(shí)時(shí)間里，與第一一代產(chǎn)品品相比，802.11g芯片性能能已提高高了25倍，而價(jià)價(jià)格只是是第一代代產(chǎn)品的的二十分分之一。與過去去一樣，價(jià)格降降低增加加市場(chǎng)機(jī)機(jī)會(huì)，反反過來又又促使價(jià)價(jià)格進(jìn)一一步價(jià)低低。

26、現(xiàn)在在，802.11無線設(shè)備備已是一一個(gè)年產(chǎn)產(chǎn)5000萬套設(shè)備備的市場(chǎng)場(chǎng)，然而而歷史表表明，這這僅僅是是開始。當(dāng)802.11無線芯片片價(jià)格接接近5美元時(shí)，Wi-Fi將可能嵌嵌入在所所有電子子產(chǎn)品上上。這種產(chǎn)品品普及性性將以兩兩種顯著著方式影影響通訊訊市場(chǎng)。第一，生產(chǎn)商商將普遍遍構(gòu)建支支持設(shè)備備和應(yīng)用用程序，即生產(chǎn)產(chǎn)商理所所當(dāng)然地地認(rèn)為Wi-Fi是一種隨隨機(jī)設(shè)備備，從而而進(jìn)一步步推動(dòng)無無線局域域網(wǎng)的普普及。也也許更重重要的是是，作為為一種客客戶端技技術(shù)，802.11將日益被被當(dāng)作一一種“免免費(fèi)”技技術(shù)。協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議1、Wi-Fi1.2分析涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議2G，是第二二代手機(jī)機(jī)通信

27、技技術(shù)規(guī)格格的簡(jiǎn)稱稱，一般般定義為為無法直直接傳送送如電子子郵件、軟件等等信息；只具有有通話、和一些些如時(shí)間間日期等等傳送的的手機(jī)通通信技術(shù)術(shù)規(guī)格。不過手手機(jī)短信信SMS（Shortmessage service）在2G的某些規(guī)規(guī)格中能能夠被執(zhí)執(zhí)行。2G在美國(guó)通通常稱為為PCS（PersonalCommunicationsService）。2G技術(shù)基本本可被切切為兩種種，一種種是基于于TDMA所發(fā)展出出來的以以GSM為代表，另一種種則是CDMA規(guī)格，復(fù)復(fù)用Multiplexing形式的一一種。協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議2、2G2.1通信協(xié)議議在世界范范圍內(nèi)，2G主要包含含5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：GSM：基于T

28、DMA技術(shù)建立立，起源源于歐洲洲，是全全球使用用范圍最最廣的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；iDEN：基于TDMA技術(shù)建立立，目前前主要有有兩個(gè)iDEN網(wǎng)絡(luò)，分分別由美美國(guó)的Nextel運(yùn)營(yíng)以及及加拿大大的TelusMobility運(yùn)營(yíng)。IS-136：基于TDMA技術(shù)建立立，也就就是通常常所說的的D-AMPS網(wǎng)絡(luò)，在在美國(guó)有有運(yùn)營(yíng)商商建網(wǎng)。IS-95：基于CDMA技術(shù)建立立，也就就是通常常所說的的CDMA ONE網(wǎng)絡(luò)，主主要在美美國(guó)以及及亞洲部部分國(guó)家家或地區(qū)區(qū)使用。PDC：基于TDMA技術(shù)建立立，僅在在日本地地區(qū)使用用。涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議2、2G2.1通信協(xié)議議圖7GSM網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)涉及到的

29、的傳輸協(xié)協(xié)議通用分組組無線服服務(wù)技術(shù)術(shù)（General PacketRadioService)的簡(jiǎn)稱，它是GSM移動(dòng)電話話用戶可可用的一一種移動(dòng)動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)業(yè)務(wù)。GPRS可說是GSM的延續(xù)。GPRS和以往連連續(xù)在頻頻道傳輸輸?shù)姆绞绞讲煌且苑夥獍≒acket）式來傳傳輸，因因此使用用者所負(fù)負(fù)擔(dān)的費(fèi)費(fèi)用是以以其傳輸輸資料單單位計(jì)算算，并非非使用其其整個(gè)頻頻道，理理論上較較為便宜宜。GPRS的傳輸速速率可提提升至56甚至114Kbps。2.5G是一種處處于2G到3G的過渡階階段的通通信技術(shù)術(shù)，“2.5G”并不像“2G”、“3G”那樣屬于于官方定定義，只只是一種種為了細(xì)細(xì)分2G通信技術(shù)術(shù)的一種種非官

30、方方的說法法。通常我們們所說的的2.5G就是指GSM網(wǎng)絡(luò)下的的GPRS、EDGE技術(shù)以及及CDMA網(wǎng)絡(luò)下的的CDMA20001x-RTT標(biāo)準(zhǔn)。（CDMA2000實(shí)際上有有兩個(gè)發(fā)發(fā)展階段段，前一一階段為為2G的1x-RTT標(biāo)準(zhǔn)，后后一階段段為3G的EV-DO標(biāo)準(zhǔn)）。GPRS三大優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：高速數(shù)據(jù)據(jù)傳輸永遠(yuǎn)在線線僅按數(shù)據(jù)據(jù)流量收收費(fèi)協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議3、2.5G（GPRS）3.1通信協(xié)議議涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議3、2.5G（GPRS）3.1通信協(xié)議議圖7GPRS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)SGSN是英文SERVICINGGPRSSUPPORT NODE的縮寫。SGSN作為GPRS/TD-S

31、CDMA(WCDMA)核心網(wǎng)分分組域設(shè)設(shè)備重要要組成部部分，主主要完成成分組數(shù)數(shù)據(jù)包的的路由轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)、移移動(dòng)性管管理、會(huì)會(huì)話管理理、邏輯輯鏈路管管理、鑒鑒權(quán)和加加密、話話單產(chǎn)生生和輸出出等功能能。GGSN（Gateway GSN，網(wǎng)關(guān)GSN）主要是是起網(wǎng)關(guān)關(guān)作用，它可以以和多種種不同的的數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接接，如ISDN、PSPDN和LAN等。有的的文獻(xiàn)中中，把GGSN稱為GPRS路由器。GGSN可以把GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)據(jù)包進(jìn)行行協(xié)議轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，從從而可以以把這些些分組數(shù)數(shù)據(jù)包傳傳送到遠(yuǎn)遠(yuǎn)端的TCPIP或X.25網(wǎng)絡(luò)。涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議第三代移移動(dòng)通信信技術(shù)（3rd-generation，3G

32、），是指指支持高高速數(shù)據(jù)據(jù)傳輸?shù)牡姆涓C移移動(dòng)通訊訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠夠同時(shí)傳傳送聲音音及數(shù)據(jù)據(jù)信息，速率一一般在幾幾百kbps以上。目目前3G存在四種種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議4、3G4.1通信協(xié)議議表63G標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比比分析涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議4、3G4.1通信協(xié)議議WiMAX的全名是是微波存存取全球球互通(Worldwide Interoperabilityfor MicrowaveAccess)，又稱為為80216無線城域域網(wǎng)，是是又一種種為企業(yè)業(yè)和家庭庭用戶提提供“最最后一英英里”的的寬帶無無線連接接

33、方案。將此技技術(shù)與需需要授權(quán)權(quán)或免授授權(quán)的微微波設(shè)備備相結(jié)合合之后，由于成成本較低低，將擴(kuò)擴(kuò)大寬帶帶無線市市場(chǎng)，改改善企業(yè)業(yè)與服務(wù)務(wù)供應(yīng)商商的認(rèn)知知度。2007年10月19日，在國(guó)國(guó)際電信信聯(lián)盟在在日內(nèi)瓦瓦舉行的的無線通通信全體體會(huì)議上上，經(jīng)過過多數(shù)國(guó)國(guó)家投票票通過，WiMAX正式被批批準(zhǔn)成為為繼WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA之后的第第四個(gè)全全球3G標(biāo)準(zhǔn)。WiMAX與3G的關(guān)系:雖然WiMAX在某些數(shù)數(shù)據(jù)能力力上優(yōu)于于3G,但是從標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化、全球統(tǒng)統(tǒng)一頻譜譜、技術(shù)術(shù)特性等等多角度度考慮,WiMAX距離真正正商用還還有很長(zhǎng)長(zhǎng)的路要要走。WiMAX不會(huì)影響響我國(guó)3G的產(chǎn)業(yè)發(fā)發(fā)展,未來

34、它可可以作為為3G的補(bǔ)充得得到應(yīng)用用。WiMAX與Wi2Fi的關(guān)系:未來WiMAX不會(huì)取代代Wi2Fi,雙方將在在無線接接入中互互補(bǔ)。由由于WiMAX與Wi2Fi最明顯的的區(qū)別是是覆蓋范范圍存在在巨大差差別,Wi2Fi一般只能能達(dá)到100米的覆蓋蓋范圍,只能在無無線局域域網(wǎng)環(huán)境境中使用用。而WiMAX通?？梢砸赃_(dá)到13英里,因此主要要定位在在無線城城域網(wǎng)環(huán)環(huán)境中使使用。涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議4、3G4.1通信協(xié)議議圖73G產(chǎn)業(yè)鏈涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)與與3G：（1）3G是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)傳輸層層的最佳佳平臺(tái)之之一因?yàn)槟承┬┪锫?lián)網(wǎng)網(wǎng)應(yīng)用包包含視頻頻監(jiān)控、流量分分析等功功能，如如

35、果用窄窄帶的2G網(wǎng)絡(luò)傳輸輸數(shù)據(jù)，那么其其業(yè)務(wù)效效果勢(shì)必必會(huì)受到到影響，人們的的使用體體驗(yàn)也會(huì)會(huì)大打折折扣。不不過，3G的出現(xiàn)使使得這種種情況大大為改觀觀，相對(duì)對(duì)來說，3G具有更高高的帶寬寬和更低低的延遲遲，可以以為物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)提供供更好的的基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施，因因此3G可以說是是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)傳輸層層的最佳佳平臺(tái)之之一。3G網(wǎng)絡(luò)僅是是提供物物聯(lián)網(wǎng)信信息傳送送的一個(gè)個(gè)平臺(tái)物物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)包含含的門類類比較多多，而3G網(wǎng)絡(luò)僅是是提供物物聯(lián)網(wǎng)信信息傳送送的一個(gè)個(gè)有效平平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)離離不開應(yīng)應(yīng)用，所所以物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)發(fā)展一定定是結(jié)合合各個(gè)行行業(yè)、各各個(gè)方面面的應(yīng)用用來做的的。工業(yè)業(yè)、農(nóng)業(yè)業(yè)、環(huán)保保、安全全等各行行業(yè)應(yīng)用用是物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展展的重要要驅(qū)動(dòng)力力。并且且，物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)發(fā)展必然然需要各各部門之之間、地地區(qū)之間間、行業(yè)業(yè)之間的的聯(lián)動(dòng)。3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)發(fā)展為信信息無線線傳輸提提供了高高速和安安全可靠靠的通道道。協(xié)議詳解解三、外網(wǎng)網(wǎng)協(xié)議4、3G4.2分析涉及到的的傳輸協(xié)協(xié)議（2）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)不足以以有效豐豐富3G應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)設(shè)和應(yīng)用用是現(xiàn)階階段3G發(fā)展的重重點(diǎn)，對(duì)對(duì)于物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)豐富富3G應(yīng)用方面面，現(xiàn)在在大家普普遍關(guān)注注的智能能家居、智能城城市等應(yīng)應(yīng)用對(duì)寬寬帶的需需求很低低，2G完全可以以實(shí)現(xiàn)，“