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无线传感器网络的传输媒体有

发布时间: 2022-08-23 20:30:51

什么是无线传感器网络

无线传感器的无线传输功能,常见的无线传输网络有RFID、ZigBee、红外、蓝牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB-IoT。
与传统有线网络相比,无线传感器网络技术具有很明显的优势特点,主要的要求有: 低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。

② 无线传输介质有哪几种,每种传输方式主要用途是什么

无线传输的介质有:无线电波、红外线、微波、卫星和激光。在局域网中,通常只使用无线电波和红外线作为传输介质。无线传输介质通常用于广域互联网的广域链路的连接。

1、无线电波

在自由空间(包括空气和真空)传播的射频频段的电磁波。无线电技术为通过无线电波传播声音或其他信号的技术。

无线电技术的原理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的目的。

2、微波

微波指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1米(不含1米)到1毫米之间的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波的统称。微波频率比无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。

3、红外线

红外线可分为三部分,即近红外线,波长为0.75~1.50μm之间;中红外线,波长为1.50~6.0μm之间;远红外线,波长为6.0~1000μm之间。



(2)无线传感器网络的传输媒体有扩展阅读

利用无线电波在自由空间的传播可以实现多种无线通信。在自由空间传输的电磁波根据频谱可将其分为无线电波、微波、红外线、激光等,信息被加载在电磁波上进行传输。

导向的红外线被广泛用于短距离通信。电视、录像机使用的遥控装置都利用了红外线装置。

通过抛物线状天线把所有的能量集中于一小束,便可以防止他人窃取信号和减少其他信号对它的干扰,但是发射天线和接收天线必须精确地对准。由于微波沿直线传播,所以如果微波塔相距太远,地表就会挡住去路。

因此,隔一段距离就需要一个中继站,微波塔越高,传的距离越远。微波通信被广泛用于长途电话通信、监察电话、电视传播和其他方面的应用。

③ 无线手持媒体包括哪些

日常使用的无线传输媒体有:
红外线:硬件简单但必须为LOS传输,典型应用:手机与计算机(打印机也有,非常少)
微波:硬件实现较复杂,需要LOS,典型应用:无线电视
电磁波(狭义的,广义上光波和微波也包括在电磁波里面):硬件实现较复杂,无需LOS,典型应用:IEEE 802.11无线局域网
无线传输媒体是指空间传输,不需要架设或铺埋电缆的传输方式。常用的技术有无线电波、微波、红外线和激光。便携式计算机的出现,以及在军事、野外等特殊场合下移动式通信联网的需要,促进了数字化无线移动通信的发展。自lntel推出首款自带无线网络模块的迅驰笔记本处理器以来,无线网得到了更广泛的应用。

④ 无线媒体传输技术有哪些

无线媒体传输技术有:OFDM,TDMA、CDMA。

无线电技术的原理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的目的。

传输技术的应用范围:

古时候的火光传递信号、信鸽传书包括旗语等,都属于传输技术的一部分,目的在于长距离的传递两者之间的信号。

在科技时代,传输技术的应用范围更广,可以将生物信号、微电流信号长距离传送到远端的仪器或者显示设备。

传输技术广泛应用于军事、民用、工厂等等,固定电话、移动通讯、闭路电视系统、无线电台、卫星技术、Internet网络等等。

随着传输技术的发展,不断的引入信号加密技术来防止“黑客”窃取他人的隐私,使得传输技术更为严密。

传输技术使得人类的信号传播更为迅速和广泛,为人类的发展提供了无限的发展空间。




⑤ 无线传感器网络支持哪些通讯方式,包括哪些设备,可应用在哪些环境

无线传感器网络支持GPRS,433MHZ,2.4GHZ,WI-FI等无线传输方式。像深圳-信立无线传感器,智能网关,智能环境监测装置,智能测控装置,智能转换器都属于无线传感器网络设备,主要应用在各种管网管道管沟、气象、农业大棚、养殖场、仓储馆藏、冷藏冰柜、实验室、机房、生产车间等环境的温度实时采集、无线传输、现场或远程监测和预警。

⑥ 常用的传输媒体有哪几种各有何特点

传输媒体是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。计算机网络中采用的传输媒体可分为有线和无线两大类.双绞线、 同轴电缆和光纤是常用的三种传输媒体。卫星通信、无线通信、红外通信、 激光通信以及微波通信的信息载体都属于无线传输媒体。 传输媒体的特性对网络数据通信质量有很大影响,
这些特性是:同轴电缆
1)物理特性:说明传输媒体的特征。
2)传输特性:包括是使用模拟信号发送还是数字信号发送,调制技术、传输量及传输的频率范围。
3)连通性:点到点或多点连接。
4)地理范围:网上各点间的最大距离,能用在建筑物内、建筑物之间或扩展到整个城市。
5)抗干扰性:防止噪音、干扰对数据传输影响的能力。
6)相对价格:以元件、安装和维护的价格为基础。

2、常用的传输媒体
双绞线
收螺旋扭在一起的两根绝缘导线组成。线对扭在一起可以减少相互间的辐射电磁干扰,双绞线早就用在电话通信中模拟信号的传输,也可用于数据信号的传输,是最常用的传输媒体。双绞线
(1)物理特性 双绞线一般是铜质的,提供良好的传导率。
(2)传输特性 双绞线既可以用于传输模拟信号也可以用于传输数字信号。对于模拟信号来说,大约每5~6km需要一个放大器。对于数字信号来说,每2~3km使用一个中继器。双绞线最常用于声音的模拟传输,虽然语音的频谱在20Hz--20MHz之间,但是进行可理解的语音传输所需要的带宽却窄得多,一条全双工音频通道的标准宽是300Hz--4Hz,即只要4Hz的带宽。因而,在双绞线上使用频分多路复用技术可以进行多个音频通道的多路复用。双绞线带宽268Hz, 在通道之间留适当的隔离,那么就可具有24 条间频通道的容量。在使用调制解调器时,双绞线作为模拟间频通道也可传输数字数据。根据上前的调制解调器设计,使用移相键控法PSK,实用的速度达到9600kbps以上。在一条24通道的双绞线上,总的数据传输率是230kbps。双绞线上也可发送数字信号。使用T1线路的总数据传输率可达1.544Mbps。达到较高数据传输率是可能的,但与距离有关,新近制定标准的10BASE-T总线局域网提供了通过无屏蔽双绞线数据传输率为10Mbps,采用特殊技术可达100Mbps。
(3)连通性 双绞线既可以 用于点到点的连接,也可以用于多点的连接,作为一种多点媒体,双绞线比同轴电缆的价格低,但性能差,而且只能把持很少几个站,普遍用于点-点连接。
(4)地理范围 双绞线可以很容易地在15km或更大范围内提供数据传输,例如远距离的中继线。局域网的双绞线主要用于一个建筑物内或几个建筑物内,在100kbps速率下传输距离可达1km。
(5)抗干扰性 在低频传输时,双绞线的抗干扰性相当于或高于同轴电缆,但在超过10~100kHz时,同轴电缆就比双绞线明显优越。
(6)价格 以每米2为计算,双绞线比同轴电缆或光导纤维都要便宜得多。

同轴电缆
同轴电缆也象双绞线那样由一对导体组成,但它们的按"同轴"形式构成线对,最里层是内芯,外包一层绝缘材料,外面再一层屏蔽层,最外面则是起保护作用的塑料外套。内芯和屏蔽层构成一对导体。同轴电缆又分为基带同轴电缆(阻抗50欧姆)和宽带同轴电缆(阻抗75欧姆)。基带同轴电缆用来直接传输数字信号,宽带同轴电缆用于频分多路复用(FDM)的模拟信号发送, 还用于不使用频分多路复用的高速数字信号发送和模拟信号发送。闭路电视所使用的CATV 电缆就是宽带同轴电缆。
(1)物理特性 单根同轴电缆的直径约为1.02--2.54cm,可在较宽的频率范围内工作。
(2)传输特性 50欧姆仅仅用于数字传输,并使用曼彻斯特编码,数据传输率最高可达10Mbps。公用无线电视CATV电缆既可用于模拟信号发送又可用于数字信号发送。对于模似信号频率可达300--400Mbps。在CATV 电缆上用与无线电和电视广播相同的方法自理模拟数据,例如视频和声频。每个电视通道分配6MHz带宽。每个无线电通道需要的带宽要窄得多,因此在同轴电缆上使用频分多路复用FDM技术可以支持大量的通道。
(3)连通性 同轴电缆适用于点到点和多点连接。基带50欧姆电缆可以支持数千台设备,在高数据传输率下(50Mbps)使用欧姆电缆时设备数目限制在20~30台。
(4)地理范围 典型基带电缆的最大距离限制在几公里,宽带电缆可以达到几十公里,取决于界模拟信号还是数字信号.高速的数字传输或模拟传输(50Mbpds)限制在约1km的范围内. 由于有较高的数据传输率,因此总线上信号间的物理距离非常小,这样,只允许有非常小衰减或噪声,否则数据就会出错.
(5)抗干扰性 同轴电缆的抗干扰性能比双绞线强。
(6)价格 安装同轴电缆的费用比双绞线贵,但比光导纤维便宜。

光纤
光纤是光导纤维的简称,,它由能传导光波的石英下班纤维,外加保护层构成。 相对于金属来说重量轻、体积(细)。用光纤来传输电信号时,在发送端先要将其转换成光信号,而在接收端又要由光检波器瞠原成电信号。光源可以采用二种不同类型的发光管:发光二极管LED(Light-Emitting)和注入型激光二极管ILD(Injection Laser Diode)。发光二极管LED是一种固态器件,电流通过时就发光,价格较便宜,它产生的是可见光,定向性较差,是通过在光纤石英玻璃媒体内不断反射面向前传播的。这种光纤称为多模光纤(multimode fiber),注入型激光二极管ILD也是一种固态器件,它根据激光器原理进行工作,即激励量子电子疚来产生一个窄带的超辐射光束,产生的是激光,由于激光的定向性好, 它可沿着光导纤维传播,减少了折射也减少了损耗,效率更高,也能传播更长的距离,而且可以保持很高的数据传输率。但是激光二极管要比LED 价格贵得多,这种光纤称为单模光纤(Single mode fider)。
在接收端用来把光波转换为电能的检波器是一个交电二极管。目前使用两种固态器件:PIN检波器和APD检波器。PIM光电二极管是在二极管的P层和N 层之间增加一小段纯(I)硅,雪崩光电二极管(APD)的外部特性和PIN类似,但是使用了较强电磁场。这两种器件基本上是光电计数器。PIN的价格便宜,但是不如APD灵敏。光纤传送信号过程
对光载波的调制属于移幅键控法ASK,也称亮度调制(intensity molation)。典型的做法是在给定的频率下,以光的出现和消失来表示两个二进制数字。发光二极管LED和注入型激光二极管ILD的信号都可用这种方法调制,PIN和APD 检波直接响应亮度调制。 (1)物理特性 光计算机网络中均采用两根光纤(一来一去)组成传输系统。按波长范围( 近红外范围内)可分为三种:0.85um波长区(0.8~0.9um),1.3um波长区(1.25~1.35um) 和1.55um波长区(1.53~1.58um) 。不同的波长范围光纤损耗特性也不同,其中0.85um工区为多模光纤通信方式,1.55um波长区为单模光纤通信方式工区为多模光纤.3um波长区有多模和单模两种。
(2)传输特性 光纤通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号。 内部的全反射可以的任何折射指数高于包层媒体折射指数的透明媒体中进行。实际上光纤作为频率范围从1014~1015Hz的波导管,这一范围覆盖了可见光谱和部分红外光谱。从小角度进入纤维的光沿着纤维反射,其它光线则被吸收,光纤的数据传输率可达几千,传输距离达几十公里。上前一第光纤线路上只能传输一个载波,随着技术进步,会出现实用的频分多路复用或者时分多路复用。
(3)连通性 光纤普遍用于点到点的链路。总线拓扑结构的实验性多点系统建成,但是价格还太贵。原则上讲,由于光纤功率损失小,衰减少的特性以及有较大的带宽潜力,因此一段光纤能够支持的分接头数比双绞线或同轴电缆多得多。
(4)地理范围 从上前的技术来看,可以 在6~8km的距离内不用中继器传输。因此光纤适合于在几个建筑物之间通过点到点的链路连接局域网络。
(5)抗干扰性 光纤具有不受电磁干扰或噪声影响的独有特征,适宜在长距离内保持高数据传输率,而且能够提供很好的安全性。
(6)价格 以每米的价格和所需部件(发送器、接收器、 连接器)比双绞线和同轴电缆要贵 .但是双绞线和同轴电缆的价格不大可能下降, 但光纤的价格将随着工程技术的进步会大大下降,使它能与同轴电缆的价格相竞争.由于光纤通信具有损耗低、频带宽、数据传输率高、抗电磁干扰强等特点,对高速率、距离较远的局域网也是很适用的。
低价、可靠的发送器为0.85um波长发光二极管LED, 能支持40Mbps速率和1.5~2km范围的局域网.激光二极管的发送器成本较高,且不能满足面万小时寿命的要求。运行在0.85um波长的光二极管检波器PIM也是低价的接收器.雪崩光二极管检波器的信号增益比PIN大,但要用20~50伏的电源,而PIN 检波器只需5伏电源。如果要达到更高速率和与之配套的光纤连接器的性能也是很重要的,要求每个连接器的连接损耗低于25dB,易于安装、价格较低。

3、无线传输媒体
编辑
无线传输媒体都不需要架设或铺埋电缆或光纤,而通过大气传输, 上前有三种技术:微波、红外线和激光。 无线通信已广泛应用于电话的领域构成蜂窝式无线电话便携式计算机的出现以及在军事、野外等特殊场合下移动式通信连网的需要促进了数字化无线移动通信的发展现在已开始出现无线局域网产品,能在一幢楼内提供快速、高性能的计算机连网技术。
微小通信的载波频率为2GHz到40GHz范围,因为频率很高,可同时传送大量信息,如一个带宽为2MHz的频段可容纳500条话音线路,用来传输数字信号,可达若干Mbps。蜂窝式无线电话
微小通信的工作频率很高,与通常的无线电波不一样,是沿直线传播的,由于地球表面是曲面,微小在地面的传播距离有限,直接传播的距离与天线的高度有关,天线越高距离越远,但超过一定距离后就要用中继站来接力,另外两种无线通信技术,红外通信和激光通信也象微波通信一样,有很强的方向性,都是沿直线传播的。这三种技术都需要在发送方和接收方之间有一条视线(line-of-sight)通路,有时统称这三者为视线媒体。 不同的是红外通信和激光通信把要传输的信号分别转换为红外光倍和激光信号,直接在空间传播.这三种视线媒体由于都不需要铺设电缆, 对于连接不同建筑物内的局域网特别有用,这是因为很难在建筑物之间架设电缆,不论在地下或用电线杆,特别的要穿越的空间属于公共场所,例如要跨越公路时,会更加困难。而使用无线技术只需在每个建筑物上安装设备。这三种技术对环境气候较为敏感,例如雨、雾和雷电。相对来说,微波对一般雨和雾的敏感度较低。
最后以对微波通信中特殊形式--卫星通信作介绍。卫星通信利用地球同步卫星作中继来转发微波信号,卫星通信可以克服地面微波通信距离的限制。一个同步卫星可以覆盖地球的三分之一以上表面。三个这样的卫星就可以覆盖地球的人武部通信区域,这样地球上的各个地面站之间都可互相通信了。由于卫星信道频带宽,也可彩频分多路复用技术分为若干子信道,有些用于由地面站向卫星发送( 称为上行信道),有些用于由卫星向地面转发(称为下行信道). 卫星通信的优点是容量大,距离远;缺点产传播延迟时间长。从发送站通过卫星转发到接收站的传播延迟时间要花270ms,但这个传播延迟时间是和两站点间的距离可以无关。这相对于地面电缆传播延迟时间约6us/km来说,特别对于近距离的站点要相差几个数量级。

⑦ 常用的传输媒体有哪几种各有何特点

常用的传输媒体有双绞线、同轴电缆、光纤和电磁波。(双绞线的特点:1.
抗电磁干扰2.
模拟传输和数字传输都可以使用双绞线;;同轴电缆的特点:同轴电缆具有很好的抗干扰特性
;;光纤的特点:1.
传输损耗小,中继距离长,对远距离传输特别经济;2.
抗雷电和电磁干扰性能好;3.
无串音干扰,保密性好,也不易被窃听或截取数据;4.
体积小,重量轻。

⑧ 无线传感器网络可能采用哪些无线通信方式

基于XL.SN智能传感网络的无线传感器数据采集传输系统,可以实现对温度,压力,气体,温湿度,液位,流量,光照,降雨量,振动,转速等数据参数的实时采集,无线传输,无线监控与预警。在实际应用中,无线传感器数据采集传输系统常见的包括深圳信立科技农业物联网智能大棚环境监控系统,智慧养殖环境监控系统,智慧管网管沟监控系统,仓储馆藏环境监控系统,机房实验室环境监控系统,危险品仓库环境监控系统,大气环境监控系统,智能制造运行过程监控系统,能源管理系统,电力监控系统等。
无线传感器数据采集传输系统,比较常用的的无线数据传输组网技术包括433MHZ,Zigbee(2.4G),运营商网络(GPRS)等三种方式,其中433MHZ,Zigbee(2.4G)属于近距离无线通讯技术,并且都使用ISM免执照频段。运营商网络(GPRS)属于远距离无线通讯技术,按数据流量收费。
1、基于Zigbee(2.4G)的智能传感网络
ZigBee的特点是低功耗、高可靠性、强抗干扰性,布网容易,通过无线中继器可以非常方便地将网络覆盖范围扩展至数十倍,因此从小空间到大空间、从简单空间环境到复杂空间环境的场合都可以使用。但相比于WiFi技术,Zigbee是定位于低传输速率的应用,因此Zigbee显然不适合于高速上网、大文件下载等场合。对于餐饮行业的无线点餐应用,由于其数据传输量一般来说都不是很大,因此Zigbee技术是非常适合该应用的。

2、基于433MHz的智能传感网络
433MHz技术使用433MHz无线频段,因此相比于WiFi和Zigbee,433MHz的显着优势是无线信号的穿透性强、能够传播得更远。但其缺点也是很明显的,就是其数据传输速率只有9600bps,远远小于WiFi和Zigbee的数据速率,因此433Mhz技术一般只适用于数据传输量较少的应用场合。从通讯可靠性的角度来讲,433Mhz技术和WiFi一样,只支持星型网络的拓扑结构,通过多基站的方式实现网络覆盖空间的扩展,因此其无线通讯的可靠性和稳定性也逊于Zigbee技术。另外,不同于Zigbee和WiFi技术中所采用的加密功能,433Mhz网络中一般采用数据透明传输协议,因此其网络安全可靠性也是较差的。

3、基于运营商的智能传感网络
GPRS无线传输设备主要针对工业级应用,是一款内嵌GSM/GPRS核心单元的无线Modem,采用GSM/GPRS网络为传输媒介,是一款基于移动GSM短消息平台和GPRS数据业务的工业级通讯终端。它利用GSM 移动通信网络的短信息和GPRS业务为用户搭建了一个超远距离的数据传输平台。
标准工业规格设计,提供RS232标准接口,直接与用户设备连接,实现中英文短信功能,彩信功能,GPRS数据传输功能。具有完备的电源管理系统,标准的串行数据接口。外观小巧,软件接口简单易用。可广泛应用于工业短信收发、GPRS实时数据传输等诸多工业与民用领域。

⑨ 无线通信网络如何分类

无线根据国际上所采用的通信技术种类可将无线传感器网络划分为无线广域网(WWAN)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、低速率无线个域网(LR-WPAN)。以下是对各类网络各自常见和常用的通信技术进行简单介绍。
1、无线局域网(WLAN)
无线局域网是指以无线电波、红外线等无线媒介来代替目前有线局域网中的传输媒介(比如电缆)而构成的网络。无线局域网内使用的通信技术覆盖范围一般为半径100m左右,也就是说差不多几个房间或小公司的办公室。当然实际的覆盖范围受很多因素影响,比如通信区域中的高大障碍物。
2、IEEE
802.11系列标准是IEEE制订的无线局域网标准,主要对网络的物理层和媒质访问控制层进行规定,其中重点是对媒质访问控制层的规定。目前该系列的标准有: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,其中每个标准都有其自身的优势和缺点。
3、WIFI
Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-Fi
Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE
802.11标准的无线网路产品之间的互通性。现时一般人会把Wi-Fi及IEEE
802.11混为一谈。甚至把Wi-Fi等同于无线网际网路。
4、IEEE
802.11g
IEEE
802.11g是对IEEE
802.11b的一种高速物理层扩展,它也工作于2.4GHz频带,物理层采用直接序列扩频(DSSS)技术,而且它采用了OFDM技术,使无线网络传输速率最高可达54Mbps,并且与IEEE802.11b完全兼容。IEEE802.11g和IEEE802.11a的设计方式几乎是一样的。