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無線感測器網路的傳輸媒體有

發布時間: 2022-08-23 20:30:51

什麼是無線感測器網路

無線感測器的無線傳輸功能,常見的無線傳輸網路有RFID、ZigBee、紅外、藍牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB-IoT。
與傳統有線網路相比,無線感測器網路技術具有很明顯的優勢特點,主要的要求有: 低能耗、低成本、通用性、網路拓撲、安全、實時性、以數據為中心等。

② 無線傳輸介質有哪幾種,每種傳輸方式主要用途是什麼

無線傳輸的介質有:無線電波、紅外線、微波、衛星和激光。在區域網中,通常只使用無線電波和紅外線作為傳輸介質。無線傳輸介質通常用於廣域互聯網的廣域鏈路的連接。

1、無線電波

在自由空間(包括空氣和真空)傳播的射頻頻段的電磁波。無線電技術為通過無線電波傳播聲音或其他信號的技術。

無線電技術的原理在於,導體中電流強弱的改變會產生無線電波。利用這一現象,通過調制可將信息載入於無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端,電波引起的電磁場變化又會在導體中產生電流。 通過解調將信息從電流變化中提取出來,就達到了信息傳遞的目的。

2、微波

微波指頻率為300MHz-300GHz的電磁波,是無線電波中一個有限頻帶的簡稱,即波長在1米(不含1米)到1毫米之間的電磁波,是分米波、厘米波、毫米波的統稱。微波頻率比無線電波頻率高,通常也稱為「超高頻電磁波」。

3、紅外線

紅外線可分為三部分,即近紅外線,波長為0.75~1.50μm之間;中紅外線,波長為1.50~6.0μm之間;遠紅外線,波長為6.0~1000μm之間。



(2)無線感測器網路的傳輸媒體有擴展閱讀

利用無線電波在自由空間的傳播可以實現多種無線通信。在自由空間傳輸的電磁波根據頻譜可將其分為無線電波、微波、紅外線、激光等,信息被載入在電磁波上進行傳輸。

導向的紅外線被廣泛用於短距離通信。電視、錄像機使用的遙控裝置都利用了紅外線裝置。

通過拋物線狀天線把所有的能量集中於一小束,便可以防止他人竊取信號和減少其他信號對它的干擾,但是發射天線和接收天線必須精確地對准。由於微波沿直線傳播,所以如果微波塔相距太遠,地表就會擋住去路。

因此,隔一段距離就需要一個中繼站,微波塔越高,傳的距離越遠。微波通信被廣泛用於長途電話通信、監察電話、電視傳播和其他方面的應用。

③ 無線手持媒體包括哪些

日常使用的無線傳輸媒體有:
紅外線:硬體簡單但必須為LOS傳輸,典型應用:手機與計算機(列印機也有,非常少)
微波:硬體實現較復雜,需要LOS,典型應用:無線電視
電磁波(狹義的,廣義上光波和微波也包括在電磁波裡面):硬體實現較復雜,無需LOS,典型應用:IEEE 802.11無線區域網
無線傳輸媒體是指空間傳輸,不需要架設或鋪埋電纜的傳輸方式。常用的技術有無線電波、微波、紅外線和激光。攜帶型計算機的出現,以及在軍事、野外等特殊場合下移動式通信聯網的需要,促進了數字化無線移動通信的發展。自lntel推出首款自帶無線網路模塊的迅馳筆記本處理器以來,無線網得到了更廣泛的應用。

④ 無線媒體傳輸技術有哪些

無線媒體傳輸技術有:OFDM,TDMA、CDMA。

無線電技術的原理在於,導體中電流強弱的改變會產生無線電波。利用這一現象,通過調制可將信息載入於無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端,電波引起的電磁場變化又會在導體中產生電流。 通過解調將信息從電流變化中提取出來,就達到了信息傳遞的目的。

傳輸技術的應用范圍:

古時候的火光傳遞信號、信鴿傳書包括旗語等,都屬於傳輸技術的一部分,目的在於長距離的傳遞兩者之間的信號。

在科技時代,傳輸技術的應用范圍更廣,可以將生物信號、微電流信號長距離傳送到遠端的儀器或者顯示設備。

傳輸技術廣泛應用於軍事、民用、工廠等等,固定電話、移動通訊、閉路電視系統、無線電台、衛星技術、Internet網路等等。

隨著傳輸技術的發展,不斷的引入信號加密技術來防止「黑客」竊取他人的隱私,使得傳輸技術更為嚴密。

傳輸技術使得人類的信號傳播更為迅速和廣泛,為人類的發展提供了無限的發展空間。




⑤ 無線感測器網路支持哪些通訊方式,包括哪些設備,可應用在哪些環境

無線感測器網路支持GPRS,433MHZ,2.4GHZ,WI-FI等無線傳輸方式。像深圳-信立無線感測器,智能網關,智能環境監測裝置,智能測控裝置,智能轉換器都屬於無線感測器網路設備,主要應用在各種管網管道管溝、氣象、農業大棚、養殖場、倉儲館藏、冷藏冰櫃、實驗室、機房、生產車間等環境的溫度實時採集、無線傳輸、現場或遠程監測和預警。

⑥ 常用的傳輸媒體有哪幾種各有何特點

傳輸媒體是通信網路中發送方和接收方之間的物理通路。計算機網路中採用的傳輸媒體可分為有線和無線兩大類.雙絞線、 同軸電纜和光纖是常用的三種傳輸媒體。衛星通信、無線通信、紅外通信、 激光通信以及微波通信的信息載體都屬於無線傳輸媒體。 傳輸媒體的特性對網路數據通信質量有很大影響,
這些特性是:同軸電纜
1)物理特性:說明傳輸媒體的特徵。
2)傳輸特性:包括是使用模擬信號發送還是數字信號發送,調制技術、傳輸量及傳輸的頻率范圍。
3)連通性:點到點或多點連接。
4)地理范圍:網上各點間的最大距離,能用在建築物內、建築物之間或擴展到整個城市。
5)抗干擾性:防止噪音、干擾對數據傳輸影響的能力。
6)相對價格:以元件、安裝和維護的價格為基礎。

2、常用的傳輸媒體
雙絞線
收螺旋扭在一起的兩根絕緣導線組成。線對扭在一起可以減少相互間的輻射電磁干擾,雙絞線早就用在電話通信中模擬信號的傳輸,也可用於數據信號的傳輸,是最常用的傳輸媒體。雙絞線
(1)物理特性 雙絞線一般是銅質的,提供良好的傳導率。
(2)傳輸特性 雙絞線既可以用於傳輸模擬信號也可以用於傳輸數字信號。對於模擬信號來說,大約每5~6km需要一個放大器。對於數字信號來說,每2~3km使用一個中繼器。雙絞線最常用於聲音的模擬傳輸,雖然語音的頻譜在20Hz--20MHz之間,但是進行可理解的語音傳輸所需要的帶寬卻窄得多,一條全雙工音頻通道的標准寬是300Hz--4Hz,即只要4Hz的帶寬。因而,在雙絞線上使用頻分多路復用技術可以進行多個音頻通道的多路復用。雙絞線帶寬268Hz, 在通道之間留適當的隔離,那麼就可具有24 條間頻通道的容量。在使用數據機時,雙絞線作為模擬間頻通道也可傳輸數字數據。根據上前的數據機設計,使用移相鍵控法PSK,實用的速度達到9600kbps以上。在一條24通道的雙絞線上,總的數據傳輸率是230kbps。雙絞線上也可發送數字信號。使用T1線路的總數據傳輸率可達1.544Mbps。達到較高數據傳輸率是可能的,但與距離有關,新近制定標準的10BASE-T匯流排區域網提供了通過無屏蔽雙絞線數據傳輸率為10Mbps,採用特殊技術可達100Mbps。
(3)連通性 雙絞線既可以 用於點到點的連接,也可以用於多點的連接,作為一種多點媒體,雙絞線比同軸電纜的價格低,但性能差,而且只能把持很少幾個站,普遍用於點-點連接。
(4)地理范圍 雙絞線可以很容易地在15km或更大范圍內提供數據傳輸,例如遠距離的中繼線。區域網的雙絞線主要用於一個建築物內或幾個建築物內,在100kbps速率下傳輸距離可達1km。
(5)抗干擾性 在低頻傳輸時,雙絞線的抗干擾性相當於或高於同軸電纜,但在超過10~100kHz時,同軸電纜就比雙絞線明顯優越。
(6)價格 以每米2為計算,雙絞線比同軸電纜或光導纖維都要便宜得多。

同軸電纜
同軸電纜也象雙絞線那樣由一對導體組成,但它們的按"同軸"形式構成線對,最里層是內芯,外包一層絕緣材料,外面再一層屏蔽層,最外面則是起保護作用的塑料外套。內芯和屏蔽層構成一對導體。同軸電纜又分為基帶同軸電纜(阻抗50歐姆)和寬頻同軸電纜(阻抗75歐姆)。基帶同軸電纜用來直接傳輸數字信號,寬頻同軸電纜用於頻分多路復用(FDM)的模擬信號發送, 還用於不使用頻分多路復用的高速數字信號發送和模擬信號發送。閉路電視所使用的CATV 電纜就是寬頻同軸電纜。
(1)物理特性 單根同軸電纜的直徑約為1.02--2.54cm,可在較寬的頻率范圍內工作。
(2)傳輸特性 50歐姆僅僅用於數字傳輸,並使用曼徹斯特編碼,數據傳輸率最高可達10Mbps。公用無線電視CATV電纜既可用於模擬信號發送又可用於數字信號發送。對於模似信號頻率可達300--400Mbps。在CATV 電纜上用與無線電和電視廣播相同的方法自理模擬數據,例如視頻和聲頻。每個電視通道分配6MHz帶寬。每個無線電通道需要的帶寬要窄得多,因此在同軸電纜上使用頻分多路復用FDM技術可以支持大量的通道。
(3)連通性 同軸電纜適用於點到點和多點連接。基帶50歐姆電纜可以支持數千台設備,在高數據傳輸率下(50Mbps)使用歐姆電纜時設備數目限制在20~30台。
(4)地理范圍 典型基帶電纜的最大距離限制在幾公里,寬頻電纜可以達到幾十公里,取決於界模擬信號還是數字信號.高速的數字傳輸或模擬傳輸(50Mbpds)限制在約1km的范圍內. 由於有較高的數據傳輸率,因此匯流排上信號間的物理距離非常小,這樣,只允許有非常小衰減或雜訊,否則數據就會出錯.
(5)抗干擾性 同軸電纜的抗干擾性能比雙絞線強。
(6)價格 安裝同軸電纜的費用比雙絞線貴,但比光導纖維便宜。

光纖
光纖是光導纖維的簡稱,,它由能傳導光波的石英下班纖維,外加保護層構成。 相對於金屬來說重量輕、體積(細)。用光纖來傳輸電信號時,在發送端先要將其轉換成光信號,而在接收端又要由光檢波器瞠原成電信號。光源可以採用二種不同類型的發光管:發光二極體LED(Light-Emitting)和注入型激光二極體ILD(Injection Laser Diode)。發光二極體LED是一種固態器件,電流通過時就發光,價格較便宜,它產生的是可見光,定向性較差,是通過在光纖石英玻璃媒體內不斷反射面向前傳播的。這種光纖稱為多模光纖(multimode fiber),注入型激光二極體ILD也是一種固態器件,它根據激光器原理進行工作,即激勵量子電子疚來產生一個窄帶的超輻射光束,產生的是激光,由於激光的定向性好, 它可沿著光導纖維傳播,減少了折射也減少了損耗,效率更高,也能傳播更長的距離,而且可以保持很高的數據傳輸率。但是激光二極體要比LED 價格貴得多,這種光纖稱為單模光纖(Single mode fider)。
在接收端用來把光波轉換為電能的檢波器是一個交電二極體。目前使用兩種固態器件:PIN檢波器和APD檢波器。PIM光電二極體是在二極體的P層和N 層之間增加一小段純(I)硅,雪崩光電二極體(APD)的外部特性和PIN類似,但是使用了較強電磁場。這兩種器件基本上是光電計數器。PIN的價格便宜,但是不如APD靈敏。光纖傳送信號過程
對光載波的調制屬於移幅鍵控法ASK,也稱亮度調制(intensity molation)。典型的做法是在給定的頻率下,以光的出現和消失來表示兩個二進制數字。發光二極體LED和注入型激光二極體ILD的信號都可用這種方法調制,PIN和APD 檢波直接響應亮度調制。 (1)物理特性 光計算機網路中均採用兩根光纖(一來一去)組成傳輸系統。按波長范圍( 近紅外范圍內)可分為三種:0.85um波長區(0.8~0.9um),1.3um波長區(1.25~1.35um) 和1.55um波長區(1.53~1.58um) 。不同的波長范圍光纖損耗特性也不同,其中0.85um工區為多模光纖通信方式,1.55um波長區為單模光纖通信方式工區為多模光纖.3um波長區有多模和單模兩種。
(2)傳輸特性 光纖通過內部的全反射來傳輸一束經過編碼的光信號。 內部的全反射可以的任何折射指數高於包層媒體折射指數的透明媒體中進行。實際上光纖作為頻率范圍從1014~1015Hz的波導管,這一范圍覆蓋了可見光譜和部分紅外光譜。從小角度進入纖維的光沿著纖維反射,其它光線則被吸收,光纖的數據傳輸率可達幾千,傳輸距離達幾十公里。上前一第光纖線路上只能傳輸一個載波,隨著技術進步,會出現實用的頻分多路復用或者時分多路復用。
(3)連通性 光纖普遍用於點到點的鏈路。匯流排拓撲結構的實驗性多點系統建成,但是價格還太貴。原則上講,由於光纖功率損失小,衰減少的特性以及有較大的帶寬潛力,因此一段光纖能夠支持的分接頭數比雙絞線或同軸電纜多得多。
(4)地理范圍 從上前的技術來看,可以 在6~8km的距離內不用中繼器傳輸。因此光纖適合於在幾個建築物之間通過點到點的鏈路連接區域網絡。
(5)抗干擾性 光纖具有不受電磁干擾或雜訊影響的獨有特徵,適宜在長距離內保持高數據傳輸率,而且能夠提供很好的安全性。
(6)價格 以每米的價格和所需部件(發送器、接收器、 連接器)比雙絞線和同軸電纜要貴 .但是雙絞線和同軸電纜的價格不大可能下降, 但光纖的價格將隨著工程技術的進步會大大下降,使它能與同軸電纜的價格相競爭.由於光纖通信具有損耗低、頻帶寬、數據傳輸率高、抗電磁干擾強等特點,對高速率、距離較遠的區域網也是很適用的。
低價、可靠的發送器為0.85um波長發光二極體LED, 能支持40Mbps速率和1.5~2km范圍的區域網.激光二極體的發送器成本較高,且不能滿足面萬小時壽命的要求。運行在0.85um波長的光二極體檢波器PIM也是低價的接收器.雪崩光二極體檢波器的信號增益比PIN大,但要用20~50伏的電源,而PIN 檢波器只需5伏電源。如果要達到更高速率和與之配套的光纖連接器的性能也是很重要的,要求每個連接器的連接損耗低於25dB,易於安裝、價格較低。

3、無線傳輸媒體
編輯
無線傳輸媒體都不需要架設或鋪埋電纜或光纖,而通過大氣傳輸, 上前有三種技術:微波、紅外線和激光。 無線通信已廣泛應用於電話的領域構成蜂窩式無線電話攜帶型計算機的出現以及在軍事、野外等特殊場合下移動式通信連網的需要促進了數字化無線移動通信的發展現在已開始出現無線區域網產品,能在一幢樓內提供快速、高性能的計算機連網技術。
微小通信的載波頻率為2GHz到40GHz范圍,因為頻率很高,可同時傳送大量信息,如一個帶寬為2MHz的頻段可容納500條話音線路,用來傳輸數字信號,可達若干Mbps。蜂窩式無線電話
微小通信的工作頻率很高,與通常的無線電波不一樣,是沿直線傳播的,由於地球表面是曲面,微小在地面的傳播距離有限,直接傳播的距離與天線的高度有關,天線越高距離越遠,但超過一定距離後就要用中繼站來接力,另外兩種無線通信技術,紅外通信和激光通信也象微波通信一樣,有很強的方向性,都是沿直線傳播的。這三種技術都需要在發送方和接收方之間有一條視線(line-of-sight)通路,有時統稱這三者為視線媒體。 不同的是紅外通信和激光通信把要傳輸的信號分別轉換為紅外光倍和激光信號,直接在空間傳播.這三種視線媒體由於都不需要鋪設電纜, 對於連接不同建築物內的區域網特別有用,這是因為很難在建築物之間架設電纜,不論在地下或用電線桿,特別的要穿越的空間屬於公共場所,例如要跨越公路時,會更加困難。而使用無線技術只需在每個建築物上安裝設備。這三種技術對環境氣候較為敏感,例如雨、霧和雷電。相對來說,微波對一般雨和霧的敏感度較低。
最後以對微波通信中特殊形式--衛星通信作介紹。衛星通信利用地球同步衛星作中繼來轉發微波信號,衛星通信可以克服地面微波通信距離的限制。一個同步衛星可以覆蓋地球的三分之一以上表面。三個這樣的衛星就可以覆蓋地球的人武部通信區域,這樣地球上的各個地面站之間都可互相通信了。由於衛星信道頻帶寬,也可彩頻分多路復用技術分為若乾子信道,有些用於由地面站向衛星發送( 稱為上行信道),有些用於由衛星向地面轉發(稱為下行信道). 衛星通信的優點是容量大,距離遠;缺點產傳播延遲時間長。從發送站通過衛星轉發到接收站的傳播延遲時間要花270ms,但這個傳播延遲時間是和兩站點間的距離可以無關。這相對於地面電纜傳播延遲時間約6us/km來說,特別對於近距離的站點要相差幾個數量級。

⑦ 常用的傳輸媒體有哪幾種各有何特點

常用的傳輸媒體有雙絞線、同軸電纜、光纖和電磁波。(雙絞線的特點:1.
抗電磁干擾2.
模擬傳輸和數字傳輸都可以使用雙絞線;;同軸電纜的特點:同軸電纜具有很好的抗干擾特性
;;光纖的特點:1.
傳輸損耗小,中繼距離長,對遠距離傳輸特別經濟;2.
抗雷電和電磁干擾性能好;3.
無串音干擾,保密性好,也不易被竊聽或截取數據;4.
體積小,重量輕。

⑧ 無線感測器網路可能採用哪些無線通信方式

基於XL.SN智能感測網路的無線感測器數據採集傳輸系統,可以實現對溫度,壓力,氣體,溫濕度,液位,流量,光照,降雨量,振動,轉速等數據參數的實時採集,無線傳輸,無線監控與預警。在實際應用中,無線感測器數據採集傳輸系統常見的包括深圳信立科技農業物聯網智能大棚環境監控系統,智慧養殖環境監控系統,智慧管網管溝監控系統,倉儲館藏環境監控系統,機房實驗室環境監控系統,危險品倉庫環境監控系統,大氣環境監控系統,智能製造運行過程監控系統,能源管理系統,電力監控系統等。
無線感測器數據採集傳輸系統,比較常用的的無線數據傳輸組網技術包括433MHZ,Zigbee(2.4G),運營商網路(GPRS)等三種方式,其中433MHZ,Zigbee(2.4G)屬於近距離無線通訊技術,並且都使用ISM免執照頻段。運營商網路(GPRS)屬於遠距離無線通訊技術,按數據流量收費。
1、基於Zigbee(2.4G)的智能感測網路
ZigBee的特點是低功耗、高可靠性、強抗干擾性,布網容易,通過無線中繼器可以非常方便地將網路覆蓋范圍擴展至數十倍,因此從小空間到大空間、從簡單空間環境到復雜空間環境的場合都可以使用。但相比於WiFi技術,Zigbee是定位於低傳輸速率的應用,因此Zigbee顯然不適合於高速上網、大文件下載等場合。對於餐飲行業的無線點餐應用,由於其數據傳輸量一般來說都不是很大,因此Zigbee技術是非常適合該應用的。

2、基於433MHz的智能感測網路
433MHz技術使用433MHz無線頻段,因此相比於WiFi和Zigbee,433MHz的顯著優勢是無線信號的穿透性強、能夠傳播得更遠。但其缺點也是很明顯的,就是其數據傳輸速率只有9600bps,遠遠小於WiFi和Zigbee的數據速率,因此433Mhz技術一般只適用於數據傳輸量較少的應用場合。從通訊可靠性的角度來講,433Mhz技術和WiFi一樣,只支持星型網路的拓撲結構,通過多基站的方式實現網路覆蓋空間的擴展,因此其無線通訊的可靠性和穩定性也遜於Zigbee技術。另外,不同於Zigbee和WiFi技術中所採用的加密功能,433Mhz網路中一般採用數據透明傳輸協議,因此其網路安全可靠性也是較差的。

3、基於運營商的智能感測網路
GPRS無線傳輸設備主要針對工業級應用,是一款內嵌GSM/GPRS核心單元的無線Modem,採用GSM/GPRS網路為傳輸媒介,是一款基於移動GSM短消息平台和GPRS數據業務的工業級通訊終端。它利用GSM 移動通信網路的簡訊息和GPRS業務為用戶搭建了一個超遠距離的數據傳輸平台。
標准工業規格設計,提供RS232標准介面,直接與用戶設備連接,實現中英文簡訊功能,彩信功能,GPRS數據傳輸功能。具有完備的電源管理系統,標準的串列數據介面。外觀小巧,軟體介面簡單易用。可廣泛應用於工業簡訊收發、GPRS實時數據傳輸等諸多工業與民用領域。

⑨ 無線通信網路如何分類

無線根據國際上所採用的通信技術種類可將無線感測器網路劃分為無線廣域網(WWAN)、無線城域網(WMAN)、無線區域網(WLAN)、無線個域網(WPAN)、低速率無線個域網(LR-WPAN)。以下是對各類網路各自常見和常用的通信技術進行簡單介紹。
1、無線區域網(WLAN)
無線區域網是指以無線電波、紅外線等無線媒介來代替目前有線區域網中的傳輸媒介(比如電纜)而構成的網路。無線區域網內使用的通信技術覆蓋范圍一般為半徑100m左右,也就是說差不多幾個房間或小公司的辦公室。當然實際的覆蓋范圍受很多因素影響,比如通信區域中的高大障礙物。
2、IEEE
802.11系列標準是IEEE制訂的無線區域網標准,主要對網路的物理層和媒質訪問控制層進行規定,其中重點是對媒質訪問控制層的規定。目前該系列的標准有:IEEE802.11、IEEE
。802.11b、IEEE
802.11a、IEEE
802.11g、IEEE
802.11d、IEEE
802.11e、IEEE802.11f、IEEE
802.11h、IEEE
802.11i、IEEE
802.11j等,其中每個標准都有其自身的優勢和缺點。
3、WIFI
Wi-Fi是一種可以將個人電腦、手持設備(如PDA、手機)等終端以無線方式互相連接的技術。Wi-Fi是一個無線網路通信技術的品牌,由Wi-Fi聯盟(Wi-Fi
Alliance)所持有。目的是改善基於IEEE
802.11標準的無線網路產品之間的互通性。現時一般人會把Wi-Fi及IEEE
802.11混為一談。甚至把Wi-Fi等同於無線網際網路。
4、IEEE
802.11g
IEEE
802.11g是對IEEE
802.11b的一種高速物理層擴展,它也工作於2.4GHz頻帶,物理層採用直接序列擴頻(DSSS)技術,而且它採用了OFDM技術,使無線網路傳輸速率最高可達54Mbps,並且與IEEE802.11b完全兼容。IEEE802.11g和IEEE802.11a的設計方式幾乎是一樣的。