短距离无线通信总结.doc
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1、1 FFD通常有的工作状态。A.主协调器 B.协调器 C.终端设备2 Zigbee技术的优点。近距离 低复杂度 低数据速率3作为ZigBee技术的物理层和媒体接入层的标准协议是802.15.44 Zigbee每个协调点最多可连接255个节点。Zigbee网络最多可容纳65535个节点。5 ZigBee网络中传输的数据可分为哪几类周期性,间歇性,反复性的、反应时间低的数据6支持Zigbee短距离无线通信技术的是Zigbee联盟7 WPAN的特点。A有限的功率和灵活的吞吐量 C网络结构简单 D成本低廉8 Zigbee体系结构。物理层(PHY)物理层定义了物理无线信道和MAC 子层之间的接口,提供物
2、理层数据服务和物理层管理服务。物理层数据服务从无线物理信道上收发数据。物理管理服务维护一个由物理层相关数据组成的数据库。物理层功能1)ZigBee 的激活;2)当前信道的能量检测;3)接收链路服务质量信息;4)ZigBee 信道接入方式;5)信道频率选择;6)数据传输和接收。MAC 层MAC 层负责处理所有的物理无线信道访问,并产生网络信号、同步信号;支持PAN 连接和分离,提供两个对等MAC 实体之间可靠的链路。_MAC 层数据服务:保证MAC 协议数据单元在物理层数据服务中正确收发。MAC 层管理服务:维护一个存储MAC 子层协议状态相关信息的数据库。MAC 层功能1)网络协调器产生信标;
3、2)与信标同步;3)支持PAN(个域网)链路的建立和断开;4)为设备的安全性提供支持;5)信道接入方式采用免冲突载波检测多址接入(CSMA-CA)机制;6)处理和维护保护时隙(GTS)机制;7)在两个对等的MAC 实体之间提供一个可靠的通信链路。网络层(NWK)ZigBee 协议栈的核心部分在网络层。网络层主要实现节点加入或离开网络、接收或抛弃其他节点、路由查找及传送数据等功能,支持Cluster-Tree 等多种路由算法,支持星形(Star)、树形(Cluster-Tree)、网格(Mesh)等多种拓扑结构。网络层功能:1) 网络发现;2)网络形成;3)允许设备连接;4)路由器初始化;5)设
4、备同网络连接;6)直接将设备同网络连接;7)断开网络连接;8)重新复位设备;9)接收机同步;10)信息库维护。安全层(SSP)(Security Service Provider)安全层是Zigbee独立开发出来进行信息安全验证的功能模块,在OSI和TCP/IP模型中都没有体现。它主要负责实现信息交换的密钥管理、密钥存取等功能。应用程序接口(API)ZigBee 应用层框架包括应用支持层(APS)、ZigBee 设备对象(ZDO)和制造商所定义的应用对象。应用支持层的功能包括:维持绑定表、在绑定的设备之间传送消息。所谓绑定就是基于两台设备的服务和需求将它们匹配地连接起来。ZigBee 设备对象
5、的功能包括:定义设备在网络中的角色(如ZigBee 协调器和终端设备),发起和响应绑定请求,在网络设备之间建立安全机制。ZigBee 设备对象还负责发现网络中的设备,并且决定向他们提供何种应用服务。ZigBee 应用层除了提供一些必要函数以及为网络层提供合适的服务接口外,一个重要的功能是应用者可在这层定义自己的应用对象。9 Zigbee工作频率范围。B、868868.6 C、902928 D、24002483.510 Zigbee发射功率范围。010dBm 30+10lgP mv11 Zigbee名字来源。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig
6、)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。人们用Zigbee来命名这种无线通讯方式,也是因为Zigbee也有蜜蜂8字舞一样近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率的特点。12 Zigbee适应的应用场合。A.个人健康监护 B.玩具和游戏 C.家庭自动化13根据IEEE802.15.4标准协议,ZigBee的工作频段分为哪三个?868MHz(欧洲频段)、915MHz(北美频段)、2.4GHz(全球使用)14 ZigBee组成的无线网络内,连接地址码的短地址和长地址分别最大可容纳多少个设备?216 26415在ZigBee技术的体系结
7、构中,具有信标管理、信道接入、时隙管理、发送确认帧、发送连接及断开连接请求的特征的是哪一层? MAC层16 FFD (Full Functional Device)完整功能设备MAC (Media Access Control ) 媒体访问控制CAP (Competitive Access Provider)竞争接入提供商RFD (Reduced Function Device)精减功能设备17 ZigBee相对于其它点对点的协议,ZigBee协议的缺点是:结构复杂Zigbee优点:低功耗。低成本。低速率。近距离。短时延。高容量。高安全。免执照频段。18 IEEE802.15.4协议用于哪个层
8、? 物理层 MAC层19网络层通过哪两种服务接入点提供相应的两种服务。网络层数据服务和网络层管理服务20 ZigBee应用层由什么组成。应用支持层、ZigBee设备对象和制造商所定义的应用对象21. 树形、星形、网状形22. 蓝牙技术、UWB技术、WIMAX技术等的标准是什么?23. MAX层处理所有的物理层无线信道的技术,其主要功能是什么?与信道同步24. WI-FI的标准是什么?802.1125. WIMA所能提供的最高接入速率是多少?70M26. ZigBee使用了3个频段其中2450MHZ定义了多少个频道?1627. 列举你了解的短距离无线通信技术?目前为止,学术界和工程界对此并没有一
9、个严格的定义。一般来讲,短距离无线通信的主要特点为通信距离短,覆盖距离一般在10-200m;另外,无线发射器的发射功率低,一般小于100mW,工作频率多为免付费、免申请的全球通用的工业、科学、医学频段。1 蓝牙技术蓝牙工作频率为2.4GHz,有效范围大约在10m半径内作为一种电缆替代技术,蓝牙具有低成本、高速率的特点,它可把内嵌有蓝牙芯片的计算机、手机和其他编写通信终端互联起来,为其提供语音和数字接入服务,实现信息的自动交换和处理,并且蓝牙的使用和维护成本低于其他任何一种无线技术。2 WI-FI技术Wi-Fi(Wireless Fidelity 无线高保真)属于无线局域网的一种,通常是指符合I
10、EEE802.11b标准的网络产品,是利用无线接入手段的新型局域网解决方案。Wi-Fi的主要特点是传输速率高、可靠性高、建网快速便捷、可移动性好、网络结构弹性化、组网灵活、组网价格较低等。3 IrDA技术IrDA的主要有点是无须申请频率的使用权,因而红外通信成本低廉。它还具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用的特点;由于数据传输率较高,因而适于传输大容量的文件和多媒体数据。此外,红外线发射角度较小,传输安全性高。4 UWB技术超宽带技术(UWB)是另一个新发展起来的无线通信技术。UWB通过基带脉冲作用于天线的方式发送数据。窄脉冲(小于1ns)产生极大带宽的信号。脉冲采用脉位调制货
11、二进制移相键控调制。UWB被允许在3.1-10.6GHz的波段内工作,主要应用在小范围、高分辨率,能够透墙壁、地面和身体的雷达和图像系统中。5 NFC技术NFC能快速自动地建立无线网络,为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi设备提供一个“虚拟连接”,使电子设备可以在短距离范围进行通信。NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程,使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚,不会再听到各种电子杂音.6 ZigBee技术ZigBee可以说是蓝牙的同族兄弟,它使用2.4GHz波段,采用跳频技术。与蓝牙相比,ZigBee更简单,速率更慢,功率及费用也更低。它的基本速率是250kb/s,当降低到28kb/s时
12、,传输范围可扩大到134m,并获得更高的可靠性。28. 比较ZigBee、蓝牙、UWB、WIFI、RFID技术?ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,主要适合于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能。相对于现有的各种无线通信技术,Zigbee技术是最低功耗和成本的技术。同时由于Zigbee技术的低数据速率和通信范围较小的特点,也决定了Zigbee技术适合于承载数据流量较小的业务。ZigBee技术将主要用于这几种场景:(1)设备成本很低,传输的数据量很小;(2)设备体积很小,不便放置较大的充电电池或者电源模块;(3)没有充
13、足的电力支持,只能使用一次性电池;(4)频繁地更换电池或者反复地充电无法做到或者很困难;(5)需要较大范围的通信覆盖,网络中的设备非常多,但仅仅用于监测或控制。蓝牙(Bluetooth)工作在2.4GHz的频段,采用FHSS扩频方式,目前蓝牙信道带宽为1MHz,异步非对称连接最高数据速率723.2kbps;连接距离多半为10m左右。蓝牙速率也进一步增强,新的蓝牙标准2.0版拟支持高达10Mbps以上速率,使用蓝牙技术的无线电收发器的链接距离可达10米,使用高增益天线可以将有效通信范围扩展到100米。鉴于蓝牙在睡眠状况下消耗的电流,及其激活延迟,一般电池使用寿命为24个月。由于蓝牙的上述特性,使
14、得它可以应用于无线设备、图像处理设备,如智能卡、身份识别等安全产品,消费娱乐,家用电器,医疗健身和建筑、玩具等领域。UWB具有以下特点:(1) 占用带宽大和传输速率高UWB系统使用上千兆赫兹的超宽频带,所以即使把发送信号功率谱密度控制得很低,也可以实现高达100Mb/s500Mb/s的信息速率。(2) 保密性强在短距离应用中,UWB发射机的发射功率通常可做到低于1mW,使UWB系统与同频段的现有窄带通信系统保持良好共存性,还使得UWB信号隐蔽性好,不易被截获,保密性高。(3) 抗多径衰落由于UWB采用持续时间极短的窄脉冲,其时间、空间分辨力都很强,因此系统的多径分辨率极高,窄脉冲具有很强的穿透
15、各种障碍物的能力,例如墙壁和地板,因此UWB具有比红外通信更为广泛的应用。(4) 无载波的基带通信传统的UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,由此带来的好处是设备的功耗小、成本低、灵活性高,适合于便携型无线应用。无线局域网技术WLAN(WiFi),其技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。WLAN最大的特点是便携性,主要解决用户“最后100m”的通信需求,定位于热点地区的高速游牧数据接入,不支持高速移动性,主流应用是商务用户在酒店、机场等热点使用便携电脑上网浏览或访问企业的服务器。WLAN制定有一系列标准,有802.11b/a/g/n等。RFID是射频识别技术的英文(
16、Radio Frequency Identification)的缩写,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。29. 谈谈你对蓝牙微微网的认识?蓝牙系统采用一种灵活的无基站的组网方式,使得一个蓝牙设备可同时与7个其它的蓝牙设备相连接。基于蓝牙技术的无线接入简称为BLUEPAC(Bluetooth Public Access),蓝牙系统的网络结构的拓扑结构有两种形式:微微网(piconet)和分布式网络(Scatternet)。一个蓝牙网络由一个主设备和一个或多个从属设备组成,它们都与这设备的时间和跳频模式同步(以主设
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