低功耗無線網路的設計

『壹』 ZigBee是什麼意思

Zigbee，在中國被譯為"紫蜂"，它與藍牙相類似，是一種新興的短距離無線技術。

Zigbee是IEEE802。15。4協議的代名詞。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。

這一名稱來源於蜜蜂的八字舞，由於蜜蜂（bee）是靠飛翔和「嗡嗡」（zig）地抖動翅膀的「舞蹈」來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網路。

其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。主要適合用於自動控制和遠程式控制制領域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術。

(1)低功耗無線網路的設計擴展閱讀：

對於ZigBee無線通信技術的特徵而言，主要表現為：

其一，ZigBee能源消耗顯著低於其他無線通信技術。通常而言，ZigBee開展傳輸處理過程中對應需求的功率為1MW。倘若ZigBee進入休眠狀態，則其所需的功率將更低。通俗來講，通過為裝置有ZigBee的設備配備兩節5號電池，該設備便可持續運行超過6個月的時間。

其二，ZigBee研發及使用所需投入的成本偏低。現階段，ZigBee的成本普遍無需交付專利費。通常情況下，應用ZigBee過程中僅需交付最初的6美元，後續的實際操作便不會產生更高的費用。由此表明，ZigBee的研發及使用成本可為廣大用戶所接受。

『貳』 無線網路技術論文三篇

以下就是我為大家帶來的無線 網路技術 論文三篇。

無線網路 技術論文一

試想一下，在有線網路時代，用戶的活動范圍受限於網線，無論到哪裡必須要拖著長長的纜線，為尋找寬頻介面而苦惱。為此，無線網路應運而生。和有線網路相比，雖然無線網路的帶寬較小;相對目前的有限網路有較多的等待延遲;穩定性較差;無線接入設備的CPU、內存以及顯示屏幕等資源有限等 缺陷。但無線網路可適應復雜的搭建環境，搭建簡單，經濟性價比強，並且最大的優點是可以讓人們擺脫網線的束縛，更便捷，更加自由的溝通。故自開發之初，就迅速搶占著市場。目前無線網路從覆蓋范圍上可以大致分成以下三大類：(1)系統內部互聯/無限個域網(2)無線區域網(3)無限城域網/廣域網。故本文就此介紹各類無線網路的的應用現狀。

一、無限個域網(WPAN)

無線個域網主要採用IEEE802.15標准。無限個域網可以看成是無線區域網的一個特例。其覆蓋半徑只有幾米。其主要應用范圍包括：語音通信網關、數據通信網關、信息電器互聯與信息自動交換等。WPAN通常採用微微蜂窩或毫微微蜂窩結構。WPAN是當前發展最迅速的領域之一，相應的新技術也層出不窮，主要包括藍牙技術、IrDA、Home RF、超寬頻技術和ZigBee技術等，具體介紹如下：

(一)藍牙技術 是一種支持點對點，點對多點語音和數據業務的短距離無線通信技術。其基本網路結構是微微網。其優點在於低功耗、具有很強的可移植性，集成電路簡單，易於推廣等。藍牙技術工作在全球通用的2.45GHz ISM頻段，消除了國界的限制，可在短距離中互相連接，實現即插即用，在無線電環境非常嘈雜的環境下，其優勢更加明顯。目前在為3個使用短距離無線連接的通用應用領域提供支持，分別是數據和語音接入點、電纜替代和自組網路。

(二)IrDA技術 是目前幾種技術中市場份額最大的，它採用紅外線作為通信媒介，支持各種速率的點對點的語音和數據業務，主要應用在嵌入式系統和設備中。

(三) Home RF 用於在家庭區域內，在PC和用戶電子設備之間實現無線數字通信的開放式工業標准。

(四)超寬頻技術 是一種新技術，其概念類似於雷達，它的高性能和低功耗的優點將使它成為未來市場的強有力的競爭者之一。

(五)ZigBee技術 是一種新興的短距離、低速率無線網路技術。它是一種介於無限標記技術和藍牙之間的技術提案，主要用於近距離無線連接。

二、無線區域網(WLAN)

無線區域網主要採用IEEE802.11標准。通過利用空中的電磁波代替傳統的纜線進行信息傳輸，可以作為有線網路的延伸、補充或代替。相比較而言，無線區域網具有以下優點，

(一)移動性：通信范圍不在受環境條件的限制，可以為用戶提供實時的無處不在的網路接入 功能，使用戶可以很方便地獲取信息。

(二)靈活性：無線區域網的組網方式靈活多樣，可方便的增減、移動、修改設備。

(三)經濟型：無線區域網可用於物理布線困難或不適合進行物理布線的地方，可將網路快速投入使用節省人緣費用。

它是目前發展最熱的無線網路類型，具體應用非常廣泛，應用方式也很多，但目前還只能用於不移動或慢速移動的用戶或業務，可能會在不久的將來開發出適合高速移動的無線區域網。按應用類型分為兩大類，一類是有固定基礎設施的，一類是無固定基礎設施。無固定基礎設施無線區域網又叫自組網路(Ad Hoc)，其中最突出的是移動Ad Hoc網路，它在軍用和民用領域有很好的應用前景，它可在任意通信環境下迅速展開使用、能夠對網路拓撲變化做出及時響應。是目前和未來發展前景看好的一種組網技術。

三、無限廣域網(WWAN)

無線廣域網主要採用IEEE802.20標准。它更強調快速移動性，其連接能力可覆蓋相當廣泛的地理區域。但其信息速率通常不是很高，只有115kb/s。當前無線廣域網多是行動電話及數據服務所使用的數字移動通信網路，常用的有GSM移動通信系統和衛星通信系統，而3G、4G技術也都屬於無限廣域網技術。該技術是使得 筆記本 計算機或者其他的設備裝置在蜂窩網路覆蓋范圍內可以在任何地方連接到互聯網。

四、結束語

基於Wi-Fi技術的無線網路不但在帶寬、覆蓋范圍等技術上均取得了極大提升，同時在應用上，基於Wi-Fi無線應用也已從當初「隨時、隨地、隨心所欲的接入」服務轉變成車載無線、無線語音、無線視頻、無線校園、無線醫療、無線城市、無線定位等諸多豐富的無線應用。以後，無線網路在學術界、製造業、倉庫業、醫療界等扮演著至關重要的角色。但對於無線網路來說，在應優先解決以下問題：(1)加強移動設備管理(MDM)和安全系統;(2)部署大規模語音和視頻無線區域網;(3)無線區域網控制器安裝在企業內部還是外部? 這些問題是最迫切需要解決的，也是決定未來無線網路所扮演的角色。

無線網路技術論文二

說到無線網路的歷史起源，可以追朔到五十年前的第二次世界大戰期間，當時美國陸軍採用無線電信號做資料的傳輸。他們研發出了一套無線電傳輸科技，並且採用相當高強度的加密技術，得到美軍和盟軍的廣泛使用。這項技術讓許多學者得到了一些靈感，在1971年時，夏威夷大學的研究員創造了第一個基於封包式技術的無線電通訊網路。這被稱作ALOHNET的網路，可以算是相當早期的無線區域網絡(WLAN)。它包括了7台計算機，它們採用雙向星型拓撲橫跨四座夏威夷的島嶼，中心計算機放置在瓦胡島上。從這時開始，無線網路可說是正式誕生了。

從最早的紅外線技術到被給予厚望的藍牙，乃至今日最熱門的IEEE 802.11(WiFi)，無線網路技術一步步走向成熟。然而，要論業界影響力，恐怕誰也比不上WiFi。

Wi-Fi (wireless fidelity(無線保真) 的縮寫)為IEEE定義的一個無線網路通信的工業標准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一個版本發表於1997年，其中定義了介質訪問接入控制層(MAC層)和物理層。物理層定義了工作在2.4GHz的ISM頻段上的兩種無線調頻方式和一種紅外傳輸的方式，總數據傳輸速率設計為2Mbits。兩個設備之間的通信可以自由直接(ad hoc)的方式進行，也可以在基站(Base Station， BS)或者訪問點(Access Point，AP)的協調下進行。

下面介紹一下Wi-Fi聯接點網路成員和結構：

站點(Station) ，網路最基本的組成部分。

基本服務單元(Basic Service Set， BSS) 。網路最基本的服務單元。最簡單的服務單元可以只由兩個站點組成。站點可以動態的聯結(associate)到基本服務單元中。

分配系統(Distribution System， DS) 。分配系統用於連接不同的基本服務單元。分配系統使用的媒介(Medium) 邏輯上和基本服務單元使用的媒介是截然分開的，盡管它們物理上可能會是同一個媒介，例如同一個無線頻段。

接入點(Acess Point， AP) 。接入點即有普通站點的身份，又有接入到分配系統的功能。

擴展服務單元(Extended Service Set， ESS) 。由分配系統和基本服務單元組合而成。這種組合是邏輯上，並非物理上的--不同的基本服務單元物有可能在地理位置相去甚遠。分配系統也可以使用各種各樣的技術。

關口(Portal) ，也是一個邏輯成分。用於將無線區域網和有線區域網或 其它 網路聯系起來。

這兒有3種媒介，站點使用的無線的媒介，分配系統使用的媒介，以及和無線區域網集成一起的其它區域網使用的媒介。物理上它們可能互相重迭。IEEE802.11隻負責在站點使用的無線的媒介上的定址(Addressing)。分配系統和其它區域網的定址不屬無線區域網的范圍。

IEEE802.11沒有具體定義分配系統，只是定義了分配系統應該提供的服務(Service) 。整個無線區域網定義了9種服務，5種服務屬於分配系統的任務，分別為，聯接(Association)， 結束聯接(Diassociation)， 分配(Distribution)， 集成(Integration)， 再聯接(Reassociation) 。4種服務屬於站點的任務，分別為，鑒權(Authentication)， 結束鑒權(Deauthentication)， 隱私(Privacy)， MAC數據傳輸(MSDU delivery) 。

簡單而言，WIFI是由AP(Access Point)和無線網卡組成的網路。AP一般稱為網路橋接器或接入點，它是當作傳統的有線區域網絡與無線區域網絡之間的橋梁，也是無線區域網絡與無線區域網絡之間的橋梁，因此任何一台裝有無線網卡的PC均可透過AP去分享有線區域網絡甚至廣域網路的資源，其工作原理相當於一個內置無線發射器的hub或者是路由，而無線網卡則是負責接受由AP所發射信號的CLIENT端設備。

雖然WIFI無線技術在前進的路上遇到了很多困難，但是隨著產品技術的進步和技術標準的統一，WIFI一定會帶給人們更大的便利和更光明的前景，無線網路技術也會向著更主流的方向發展。

無線網路技術論文三

一、引言

在人們即將邁入21世紀的時候，網路不知不覺成為每個人生活當中不可或缺的一部分，每天用它來查詢所需的資料、瀏覽各方面的新聞、甚至查詢當天出行的路線等等。 然而人們想要完成所有這些事情，基本上都是通過有線網路。對於慢慢發展起來的無線網路，大多數人都對它很陌生，而且目前在國內，如果你要使用它的話，費用還挺貴，因此，一些客觀的原因導致大部分人遠離它，甚至都從不過問它。

其實，無線網路是網路時代的一種進步、一種改革。它可以讓生活變得更便捷，並且也推動著整個社會的進步;所以，為了讓那些不懂它或者不想接近它的人，更多地知道、了解它，讓它們去接觸、甚至慢慢使用上它，下面就從五個方面簡單地介紹一下無線網路。

二、無線網路的誕生

從1969年網際網路誕生於美國開始至今，網路的歷史並不算長;下面可以通過一個小小的 故事 來說明，故事開始於當年的8月30日，由BBN公司製造的第一台「介面信息處理機」簡稱IMP1，在預定日期的前兩天抵達了加利福尼亞大學。克蘭羅克是當時進行這次實驗的教授，還有他的40多名工程技術人員和研究生。然而就在10月初的時候，第二台IMP2運到了阿帕網試驗的第二節點，即斯坦福研究院(簡稱：SRI)。

經過數百人一年多時間的緊張研究，阿帕網遠程聯網試驗即將正式實施。那台由IMP1聯接的大型主機叫做Sigma-7，已運至加利福尼亞大學，與它通訊的那台SRI大型主機叫作SDS 940的機器，也在同一時間到達，經過一到兩個月的准備工作，於10月29日晚上，在全球首次實現兩台機器之間的通信實驗，克蘭羅克教授立即命令他的研究助理、加利褔尼亞大學學生名叫查理·克萊恩(英文名：C. Kline)，坐在一台名叫IMP1的終端前面，吩咐他要戴上耳機和麥克風，通過長途電話隨時與另外一名負責SRI終端操作的技術員保持密切聯系。

實驗就這樣開始了，據當時克萊恩的回憶，是他的教授讓他首先傳輸5個字母，分別為：L、O、G、I、N。用它們來確認分組交換技術的傳輸效果。並且教授指導它，只需要鍵入其中的L、O、G三個字母，使IMP1機器傳送出去，再由SRI機器自動產生「IN」，最後合成為前面要實現的五個字母組合，即：LOGIN。經過教授指導及克萊恩與SRI終端操作員的配合，就在22點30分的時候，帶著激動的心情，C.Kline就開始在鍵盤上敲入第一個字母「L"，然後對著麥克風喊：「請問您收到『L』了嗎?」 另外一頭的回答是：「是的，我收到了『L』。」

他繼續做著同樣的工作……

「你收到O嗎?

「是的，我收到了『O』了，

就這樣一步接著一步地繼續下去，突然出現了一個出乎意料的結果，IMP1儀表顯示傳輸系統崩潰，通訊無法繼續進行下去。克蘭羅克教授與他的四十名學生在世界上的第一次互聯網路的通訊試驗宣告結束，當時僅僅傳送成功兩個字母L、與O、，也就這次字母傳送實驗真真切切地標志著網路的真正誕生;歷史上把這一次事件的發生作為了互聯網誕生的見證。

無線網路的誕生呢?那要追溯到第二次世界大戰，那時的美國在科技方面領先於其他國家，不管是在通信還是網路方面，因此美國的陸軍就採用了無線電信號，利用一套無線電傳輸技術，此技術具有高強度的加密保護功能，開始了他們在戰場上的技術突破。從這一刻起，無線網路也算是正式誕生了。

三、無線網路的概念與安全

(一)概念

所謂無線網路，顧名思義，就是一種不需要通過線纜這種介質來做傳輸而已，另外用戶可以建立遠距離無線連接的一種全球語音和數據的網路，它與有線網路的用途十分類似，最大的不同除了傳輸介質：無線電技術取代網線之外，在分類上和有線網路也稍有區別，分無線個人網、無線區域網、無線城域網。

在一個無線區域網內，常見的設備有：無線網卡、無線網橋、無線天線、和無線路由器等等無線設備。一旦建立起一個區域網之後，無線網路就會存在著一定的輻射危險，甚至可以說比有線網路在時間以及范圍上顯得更加強烈，所以，為了盡少量地受到輻射，應該把常用的無線路由、無線AP擺放在離我們人體和離卧室遠一些的地方，還要注意避免把一些無線產品過分靠近音響、電視等電子產品，防止它們之間互相的干擾產生的其它輻射。總之，只要我們與它保持較遠的距離，避免長時間呆在無線網路環境中所產生的累積效應，養成一種良好的習慣，那麼無線網路的輔射就對人類構不成多大的威協。

(二)安全

在使用無線網路的時候，安全性固然重要，在安全防範方面，與有線網路存在非常大的區別，無線網路的安全主要可以從以下六個方面進行把握：

1.採用強力的密碼。談到密碼，是一個讓人非常敏感的東西，足夠強大的密碼可以讓暴力解除成為不可能實現的情況。相反，如果密碼強度不夠，幾乎可以肯定會讓你的系統受到損害。所以，不但要設密碼，而且還要足夠強力才行。

2.嚴禁廣播服務集合標識符(簡稱：SSID)。SSID其實就是給無線網路的一種重命名，假如不能對它進行保護的話，帶來的安全隱患是非常嚴重的。同時在對無線路由器配置的時候，須禁止服務集合標識符的廣播，盡管不能帶來真正的安全，但至少可以減輕威脅程度，因為很多初級的惡意攻擊者都是採用掃描的方式尋找一些有漏洞的系統作為它們的突破口。一旦隱藏了服務集合標識符這項功能，也就大大降低了破壞程度。

3.採用有效的無線加密方式。相反，另一種動態有線保密方式其實並不算很有效。使用象aircrack等類似的免費工具，就可以在短短的幾分鍾里找出動態有線等效保密模式加密過的無線網路的漏洞;無線網路保護訪問是目前通用的加密標准，當然，你也可以選擇使用一些更強大有效的方式。畢竟，加密和解密的斗爭是無時無刻不在進行的。

4.採用不同類型的加密。不要僅僅依靠以上談到的無線加密手段來保證無線網路的整體安全。不同類型的加密可以在系統層面上提高安全的可靠性。例如：OpenSSH就是一個不錯的加密選擇，它可以在同一網路內的系統提供安全通訊，即使需要經過網際網路也沒有問題。與採用了SSL加密技術的電子商務網站是有著異曲同工之妙的。實際上，為了達到更安全的效果，建議不要總更換加密方式。

5.控制介質訪問控制地址層。即我們所說的MAC地址，單獨對其限制是不會提供真正的保護。但是，像隱藏無線網路的服務集合標識符、限制介質訪問控制(MAC)地址對網路的訪問，是可以確保網路不會被初級的惡意攻擊者騷擾的。另外此種 方法 對於整個系統來說，無論是新手的惡意攻擊還是專家的強烈破壞，都能起到全面的防護，保證整個系統的安全。

6.監控網路入侵者的活動。眾所周知，人類無時無刻不在使用著網路。所以入侵者也隨時會攻擊到你的網路中來，那麼你就需要對攻擊的發展趨勢以及了解它們是如何連接到你的網路上來的進行一定的跟蹤，為了提供更好的安全保護依據，你還需要對日誌里掃描到的相關信息進行分析，找出其中更有利的部分，以備在以後出現異常情況的時候給予及時的通知。總之，在隨著社會的進步、科技的不斷更新，未來，我們更需要對以上十點進行理解性地記憶與靈活性地變通使用。

四、無線網路的技術與應用

目前，在國內無線網路的技術並不算很盛行，與有線網路相比，它還不是很成熟，可是，發展至今，在無線的世界內，新技術層出不窮、新名詞是應接不暇。例如：從無線區域網、無線個域網、無線體域網、無線城域網到無線廣域網;從移動AdHoc網路到無線感測器網路、無線 Mesh網路;從Wi-Fi到WiMedia、WiMAX;從IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16到IEEE802.20;從固定寬頻無線接入到移動寬頻無線接入;從藍牙到紅外、HomeRF,從UWB到ZigBee;從GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G等等。

在應用方面，其中兩種主要的方式分為：GPRS手機無線網路和無線區域網。從某種意義上來說，GPRS手機無線網可稱作是目前社會上一種真正意義的網路，它主要是通過行動電話網路來接入Internet的，所以只要你所在的區域開通了GPRS業務，那麼不管在任何一個角落都可以實現上網;後者呢，主要是與有線網路作比較，突出它的便捷性，因為它是利用射頻技術(即：Radio Frequency簡稱：RF)來實現的一種數據傳輸系統， RF取代了舊式的那種通過雙絞銅線來實現上網的煩索性;另外，除了以上談到兩種主流方式，在當今快速發展的科技形勢下，我國通信方面出現了移動的TD-SCDMA和電信的CDMA2000以及聯通的WCDMA三種無線網路通信方式，所以，未來只要有3G網路信號存在的地方，便可以實現上網。

五、就業前景

一種新型的產業必定會為社會帶來不小的影響，並且推動整個社會走上更穩健的步伐 。例如：在就業方面，它產生了一批新型的就業崗位，比如：3G網路工程師、無線網路優化崗位等等，通信方面，出現堪察、無線網路測試等等，因此而減輕了整個社會在就業上不少的壓力，再者，在另外一種無線區域網標准下生產出的產品技術應用逐漸成為無線網路市場主流的情況下,基於Wi-Fi技術的無線網不但在帶寬以及覆蓋范圍等技術上取得了極大突破，而且在應用上，如今的無線網路也不再只是單純地滿足用戶隨時隨地接入網路，甚至已經能更多地參於到行業信息化的服務中來，可想而知，將來出現無線醫遼、無線校園、無線城市等其他行業應用成為無線網路市場的主流也不是夢想。

六、結束語

隨著科技的不斷演進與無線行業的飛速發展，無線網路將成為推動整個網路市場前進的新生力量，並且在不可預見的未來，紛繁多樣、永遠在線的智能終端技術將會把娛樂、辦公、消費、醫遼、 文化 教育 、生活服務等多種行業區域的全部功能融會貫通，一起服務於我們的工作和生活，使之變得更輕松、更智能。使智能技術與無線網路更好地密切結合，讓越來越多的創新應用和新的生活方式進入到未來的社會當中。最後，讓我們迎接一個「網聚萬物」、「網隨人動」的無線時代。

『叄』 zigbee的設計初衷是什麼啊，要比較專業的術語

ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網路協議。ZigBee協議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網路層(NWK)、應用層(APL)等。其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。
ZigBee網路主要特點是低功耗、低成本、低速率、支持大量節點、支持多種網路拓撲、低復雜度、快速、可靠、安全。ZigBee網路中的設備可分為協調器(Coordinator)、匯聚節點(Router)、感測器節點(EndDevice)等三種角色。
與此同時，ZigBee作為一種短距離無線通信技術，由於其網路可以便捷的為用戶提供無線數據傳輸功能，因此在物聯網領域具有非常強的可應用性。
2009年開始，Zigbee採用了IETF的IPv6 6Lowpan標准作為新一代智能電網Smart Energy(SEP 2.0)的標准，致力於形成全球統一的易於與互聯網集成的網路，實現端到端的網路通信。隨著美國及全球智能電網的建設，Zigbee將逐漸被IPv6/6Lowpan標准所取代。

『肆』 設計無線感測器網路的節點部署方案時必須考慮哪些問題

設計無線感測器網路節點需要遵循以下幾個主要的原則。
（1）微型化與低成本
由於無線感測器網路節點數量大，只有實現節點的微型化與低成本才有可能大規模部署與應用。因此節點的微型化與低成本一直是研究人員追求的主要目標之一。對於目標跟蹤與位置服務一類的應用來說，部署的無線感測器節點越密，定位精度就越高。對於醫療監控類的應用來說，微型節點容易被穿戴。實現節點的微型化與低成本需要考慮硬體與軟體兩個方面的因素，而關鍵是研製專用的片上系統（System on Chip，SoC）晶元。對於傳統的個人計算機，內存2GB、硬碟100GB已經是常見的配置，而一個典型的無線感測器節點的內存只有4kB、程序存儲空間只有10kB。正是因為感測器節點硬體配置的限制，所以節點的操作系統、應用軟體結構的設計與軟體編程都必須注意節約計算資源，不能夠超出節點硬體可能支持的范圍。
（2）低功耗
感測器節點在使用過程中受到電池能量的限制。在實際應用中，通常要求感測器節點數量很多，但是每個節點的體積很小，攜帶的電池能量十分有限。同時，由於無線感測器網路的節點數量多、成本低廉、部署區域的環境復雜，有些區域甚至人員不能到達，因此感測器節點通過更換電池來補充能源是不現實的。如何高效使用有限的電池能量，來最大化網路生命周期是無線感測器網路面臨的最大的挑戰。
感測器節點消耗能量的模塊包括：感測器模塊、處理器模塊和無線通信模塊。隨著集成電路工藝的進步，處理器和感測器模塊的功耗變得很低。圖2-43給出了感測器節點各部分能量消耗情況。從圖中可以看出，感測器節點能量的絕大部分消耗在無線通信模塊。感測器節點發送信息消耗的電能比計算更大，傳輸1bit信號到相距100m的其他節點需要的能量相當於執行3000條計算指令消耗的能量。
圖2-43感測器節點各部分能量消耗情況無線通信模塊存在四種狀態：發送、接收、空閑和休眠。無線通信模塊在空閑狀態一直監聽無線信道的使用情況，檢查是否有數據發送給自己，而在休眠狀態則關閉通信模塊。從圖中可以看到，無線通信模塊在發送狀態的能量消耗最大；在空閑狀態和接收狀態的能量消耗接近，但略少於發送狀態的能量消耗；在休眠狀態的能量消耗最少。為讓網路通信更有效率，必須減少不必要的轉發和接收，不需要通信時盡快進入休眠狀態，這是設計無線感測器網路協議時需要重點考慮的問題。
（3）靈活性與可擴展性
無線感測器網路節點的靈活性與可擴展性表現在適應不同的應用系統，或部署在不同的應用場景中。例如，感測器節點可以用於森林防火的無線感測器網路中，也可以用於天然氣管道安全監控的無線感測器網路中；可以用於沙漠乾旱環境下天然氣管道安全監控，也可以用於沼澤地潮濕環境的安全監控；可以適應單一聲音感測器精確位置測量的應用，也可以適應溫度、濕度與聲音等多種感測器的應用；節點可以按照不同的應用需求，將不同的功能模塊自由配置到系統中，而不需重新設計新的感測器節點；節點的硬體設計必須考慮提供的外部介面，可以方便地在現有的節點上直接接入新的感測器。軟體設計必須考慮到可裁剪，可以方便地擴充功能，可以通過網路自動更新應用軟體。
（4）魯棒性
普通的計算機或PDA、智能手機可以通過經常性的人機交互來保證系統的正常運行。而無線感測器節點與傳統信息設備最大的區別是無人值守，一旦大量無線感測器節點被飛機拋灑或人工安置後，就需要獨立運行。即使是用於醫療健康的可穿戴節點，也需要獨立工作，使用者無法與其交互。對於普通的計算機，如果出現故障，人們可以通過重啟來恢復系統的工作狀態。而在無線感測器網路的設計中，如果一個節點崩潰，那麼剩餘的節點將按照自組網的思路，重新組成具有新拓撲的自組網。當剩餘的節點不能夠組成新的網路時，這個無線感測器網路就失效了。因此感測器節點的魯棒性是實現無線感測器網路長時間工作重要的保證。更多http://www.big-bit.com/news/list-75.html

『伍』 以後不會嫌家裡wifi信號覆蓋不好或網速慢了，分布式wifi6來了

隨著技術的發展和時代的變化，人們對速率和帶寬的需求越來越高。從2G、3G、4G一直到5G，傳輸速率越來越高，20年來速率提升了近20倍。作為蜂窩網路的室內覆蓋補充，WiFi同樣承擔著大量的數據流量卸載，技術發展從802.11b/11g/11a/11n/11ac，直至即將商用的802.11ax，其帶寬、網路容量、覆蓋范圍等主要指標都有大幅提升。這些技術的進步也讓我們有能力去實現更多的應用，比如物聯網。

WiFi6的殺手鐧

目前家用WiFi的連接存在普遍這樣的問題，即無論互聯網連接有多快，當使用人數過多，就會出現「擁堵」問題。此外，目前的WiFi還存在著覆蓋范圍小，穿牆能力不強等缺點。

近日，在Qorvo北京新聞發布會上，WiFi之父、Qorvo無線連接業務部總經理Cees Links表示，新一代WiFi技術不僅從根本上解決了上述問題，甚至為了方便用戶記憶，WiFi聯盟對新一代IEEE 802.11ax標準的命名也做了簡化，現已改名為WiFi6，前兩代技術802.11n和802.11ac則分別更名為WiFi 4和WiFi 5。Cees Links相信，WiFi6有效提高了實際數據吞吐量，同時側重於提高網路容量，以便實現無線室內架構的改進和基礎設施的長期升級。這項技術將對未來的室內無線網路帶來一次革新，給人們帶來前所未有的網路體驗。

談到WiFi6新架構對未來室內無線網路的影響，Cees Links表示：「傳統的WiFi在與現在的蜂窩網路如2G、3G或者4G連接時，需要切換SSID，WiFi 6則不同。WiFi 6的殺手鐧在於，分布式WiFi及One Pod Per Room的設計將在最大程度上實現對整個住宅的網路覆蓋。以家庭為例，我們可以可在客廳中放置一個路由器，其他房間均可放置一個Pod來實現穩定的無線接入。作為一個小型的無線接入點，每一個Pod將直接連接至路由器，路由器再連接至互聯網。因此，每個Pod都將提供一條全新的通路，在室內進行WiFi連接時，可選擇最優通路進行WiFi網路的使用，為住宅內的每一所房間提供最優的網路傳輸速度，同時也擁有足夠的網路容量。其中最重要的一點是，所有接入只需一個SSID。」

在配置上，Pod數量可根據住宅大小自由調整，甚至包括辦公室樓宇的全方位覆蓋。布置的Pod數量越多，整個建築的WiFi網路覆蓋越全面，所獲得的網路體驗也越好。而每個Pod的使用都需要安插在電源插口上來提供電力補充。「在這一點上，Qorvo仍然堅持『小即是美』這一理念。因此，Qorvo也是竭盡所能縮小Pod的產品大小，以便以更低的功耗提供更優的性能。」 Cees Links表示。

此外，Cees Links還提出，連接至住宅的數據速率是當今WiFi連接性的瓶頸，也就是說接入住宅的數據速率遠低於智能設備與接入點之間的傳輸速率，即使設備之間的傳輸速率為7 Gb/s，但是在家中上網的速率只有100 Mb/s，數據分層嚴重失衡。因此，數據速率的提升以及數據分層的重建應該能夠創建更有意義的數據連接。隨著運營商競相提高FTTH、DOCSIS 3.1以及 LTE/5G網關的數據速率，WiFi 6也將切實提高實際數據吞吐量並側重於提高網路容量，此外還通過減少干擾等措施以支持在智能家居中使用多個無線電系統。相比之前的WiFi版本只注重速率的提升而忽略網路容量的影響，預計2019年即將商用的WiFi6在速率、頻段、覆蓋面積上都帶來了明顯提升，使得WiFi網路將具備更加寬松的帶寬流量以滿足多用戶的網路需求，同時也帶來了更遠的傳輸距離與更高的傳輸速率，能夠滿足諸如AR/VR、自動駕駛與4K影視等多元化場景應用的需求。

WiFi 6技術讓智能家居實現真正的互聯

智能家居是市場上日益普及的智能場景之一，它所提供的服務需要通過感測器獲取數據，然後將數據收集至雲進行分析，並提供多樣化的智能服務。而數量龐大的感測器和為之提供網路連接的室內WiFi設備是實現智能家居服務的基礎。

為了實現真正互聯的智能家居，分布式WiFi6架構所採用的One Pod Per Room設計應該是目前最佳的無線組網方案。Cees Links利用智能電燈和智能標簽舉例對此進行了說明，他說：「每個Pod都用作無線接入點，每個接入點都將支持WiFi和物聯網標准。這種智能家居網路架構一方面滿足更高的WiFi要求，還可以加入Zigbee和藍牙設備，甚至還能通過語音輔助命令進行控制。此外，利用分布式WiFi6架構，智能設備搭配上最新的WiFi6標准所提升的數據吞吐量與帶寬容量，可以在多個通道中與無線路由器通信，無需使用額外的網關或在家中安裝多個乙太網/電纜/光纖連接點，從而真正創建一個更高效的智能家居環境。」

當然，有了WiFi6的One Pod Per Room架構，也可以不再使用Zigbee和藍牙網格。此舉意味著可延長設備的電池壽命，簡化設置和故障排查流程，進一步降低用戶使用成本，這一點意義非凡，Cees Links表示。

Qorvo的更多投資在WiFi6而不是5G

在物聯網應用中，面對的無線通信標准越來越多，如WiFi、4G、藍牙、Zigbee、NB-IoT、LoRa等，每種應用場景都有各自最適合的無線連接協議。Cees Links表示：「作為全球領先的射頻解決方案供應商，Qorvo致力於設計、開發和製造高質量RF組件實現無線通信。在Qorvo主要的兩大產品線中，一條產品線針對移動設備，另一條則更多聚焦於物聯網與基礎設施建設，低功耗產品則主要應用於智能電子標簽、智能家居、智能燈和遙控器等領域。無線通信技術是Qorvo的強項，對我們來說不會在意最終哪個標准會贏得市場，我們的目標是，從RF前端到系統級解決方案，Qorvo將一網打盡。」

就WiFi6和5G的商用前景而言，Cees Links認為Qorvo的投資重點應該是WiFi6，而不是5G。這是因為，WiFi6可提供更廣泛的應用，現實生活中有70%的數據傳輸是在WiFi網路上完成。在家中，我們會利用WiFi進行各種各樣的數據傳輸，數據傳輸量與使用的規模接近於5G的兩倍。如果用5G進行大規模部署的話，則需要更多的基站，資金投入會很大。而WiFi6的部署更經濟實用，未來它也不會被5G所取代。

據Cees Links介紹，不久前，Qorvo宣布與世界級照明和物聯網解決方案公司LEEDARSON（立達信）達成合作夥伴關系，以打造能夠同時在ZigBee 3.0和藍牙低功耗（BLE）5.0 協議下運行，並同時兼容最流行的物聯網標準的智能家居照明產品系列。在該系列的首款產品——LEEDARSON智能燈泡和照明開關中，即集成了Qorvo適用於超低功耗無線應用的多協議/多通道智能家居通信控制器QPG6095。

「Qorvo產品涉及整個物聯網領域，無論是從短距離通信到區域網傳輸，還是從射頻前端的模塊、晶元、軟體以及系統，我們都有相關的產品，」 Cees Links強調：「Qorvo目前在WiFi6領域同樣處於領先地位，這一切主要得益於我們擁有優異的產品性能和無與倫比的高集成度設計。在WiFi6上，Qorvo已經做好全面准備，接下來仍將緊隨無線通信與物聯網市場快速發展的步伐，提供更加全面的系統級支持。」

『陸』 zigbee無線網路的低功耗設計要注意那些方面

2.都是使用2.4GHz頻段；
3.都是採用DSSS技術；

區別：
1.傳輸速度不同。
ZigBee的傳輸速度不高（<250Kbps），但是功耗很低，使用電池供電一般能用3個月以上；

WiFi，就是常說的無線區域網，速率大（11Mbps），功耗也大，一般外接電源；

2.應用場合不同。
ZigBee用於低速率、低功耗場合，比如無線感測器網路，適用於工業控制、環境監測、智能家居控制等領域。

WiFi，一般是用於覆蓋一定范圍（如1棟樓）的無線網路技術（覆蓋范圍100米左右）。表現形式就是我們常用的無線路由器。在一棟樓內布設1個無線路由器，樓內的筆記本電腦（帶無線網卡），基本都可以無線上網了。

3.市場現狀
ZigBee作為一種新興技術，自04年發布第一個版本的標准以來，正處在高速發展和推廣當中；目前因為成本、可靠性方面的原因，還沒有大規模推廣；

WiFi，技術成熟很多，應用也很多了。

總體上說，二者的區別較大，市場定位不同，相互之間的競爭不是很大。只不過二者在技術上有共同點，二者的相互干擾還是比較大的，尤其是WiFi對於ZigBee的干擾。

『柒』 低功耗無線感測節點設計論文

S-MAC協議
S-MAC(Sensor-MAC)協議是較早的針對WSN的一種MAC協議，他是在802.11MAC的基礎上，採用下面介紹的多種機制來減少了節點能量的消耗。固定周期性的偵聽和睡眠：為了減少能量的消耗，感測器節點要盡量處於低功耗的睡眠狀態。S-MAC協議採用了低占空比的周期性睡眠／偵聽。為了使得S-MAC協議具有良好的擴展性，在覆蓋網路中形成眾多不同的虛擬簇。
消息傳遞技術：對於無線信道，傳輸差錯與包長度成正比，短包成功傳輸的概率要大於長包。在S-MAC協議中消息傳遞技術將長消息分成若干短包，利用RTS／CTS握手機制，一次性發送整個長消息，這樣既提高發送成功率，有減少了控制消息。流量自適應偵聽機制：感測器節點在與鄰居節點通信結束後並不立即進入睡眠狀態，而保持偵聽一段時間，採用流量自適應偵聽機制，減少了網路中的傳輸延遲。
S-MAC協議與IEEE802.11 MAC相比，在節能方面有了很大的改善。但睡眠機制的引入，使得網路的傳輸延遲增加，吞吐量下降。針對S-MAC協議存在的不足，研究人員對其進行了改進，提出了一種帶有自適應睡眠的S-MAC協議。
3.3.2 LMAC協議
LMAC協議使用時分多址 (TDMA)機制,時間被分成若干個時隙, 節點在傳送數據時不需要競爭信道，可以避免傳輸碰撞造成的能量損耗。節點只能指派一個控制時隙，在時隙期間,節點總是會傳送一條信息，此信息包含兩部分：控制信息和數據單元。由於一個時隙只能被一個節點控制, 所以節點可以無沖突的進行通訊。
3.3.3 T-MAC協議
T-MAC(Timeout-MAC)協議與自適應睡眠的S-MAC協議基本思想大體相同。數據傳輸仍然採用RTS／CTS／DATA／ACK的4次握手機制，不同的是在節點活動的時隙內插入了一個TA(Time Active)時隙，若TA時隙之間沒有任何時間發生，則活動結束進入睡眠狀態。TA的取值對於T-MAC協議性能至關重要，其約束條件為：TA=m(C+R+T)，m>1，其中C為競爭信道時間，R為發送RTS分組的時間，T為RTS分組結束到發出CTS分組開始的時間。在模擬的時候，一般選取m=1.5，即：TA=1.5×(C+R+T)。
T-MAC協議雖然能根據當前網路的動態變化，通過提前結束活動周期來減少空閑偵聽提高能效，但帶來了「早睡」問題。所謂早睡問題是指在多個感測器節點向一個或少數幾個匯聚節點發送數據時，由於節點在當前TA沒有收到激活事件，過早進入睡眠，沒有監測到接下來的數據包，導致網路延遲。為解決這個問題，提出了未來清除發送和滿緩沖區優先兩個方法。
基於競爭的MAC協議通常很難提供實時性保證，而且由於沖突的存在，浪費了能量。基於競爭的協議在有些應用場合(比如主要考慮節能而不太關心時延的可預測性時)有較大的應用，基於競爭的協議需要解決的是提供一個實時性的統計上界。根據這類協議的分布式和隨機的補償特性，基於競爭的協議沒有確切的保證不同節點的數據包的優先順序。因此，有必要限制優先順序倒置的概率以建立統計上的端到端的時延保證。
3.3.4 Wise-MAC協議
Wise - MAC協議在非堅持CSMA協議的基礎上，採用前導碼采樣技術控制節點處於空閑偵聽狀態時的能量消耗。與S-MAC和T-MAC協議相比，節能效果非常顯著。
無線信道在傳輸過程中經常出現錯誤，所以需要鏈路層的確認機制來恢復丟失的數據包。Wise-MAC協議的ACK數據幀不僅用來對接收到的數據包進行確認，還會通知其他鄰居節點到下一次采樣的剩餘時間。通過這種方式，每個節點不斷更新相鄰節點的采樣時間偏移表。利用這些信息，每個節點可以選擇恰當的時間，使用最小長度的喚醒前導碼向目的節點發送數據。
Wise-MAC協議可以很好地適應網路流量變化，他是和WISENET超級功耗SoC晶元結合設計的。Wise-MAC協議的采樣同步機制會帶來數據包沖突的問題，也會由於節點學要存儲相鄰節點的信道偵聽時間，會佔用寶貴的存儲空間，增加協議實現的復雜度，尤其是在節點密度較高的網路內這個問題尤為突出。
3.3.5 DMAC協議
數據採集樹是無線感測器網路的一種重要的通信模式，DMAC協議就是針對這種數據採集樹而提出的，目標是減少網路的能量消耗和減少數據的傳輸延遲。DMAC協議採用不同深度節點之間的接收發送／睡眠的交錯調度機制。將節點周期劃分為接收、發送和睡眠時隙，數據能沿著多跳路徑連續地從數據源節點傳送到匯聚節點，減少睡眠帶來的傳輸延遲。
3.3.6 Z-MAC協議
綜合CSMA和TDMA二者各自的優點，由RHEE 等在2005年提出了一種混合機制的Z-MAC協議。
Z-MAC將信道使用物化為時間幀的同時，使用CSMA作為基本機制，時隙的佔有者只是有數據發送的優先權，其他節點也可以在該時隙發送信息幀，當節點之間產生碰撞之後，時隙佔有者的回退時間短，從而真正獲得時隙的信道使用權。Z-MAC使用競爭狀態標示來轉換MAC機制，節點在ACK重復丟失和碰撞回退頻繁的情況下，將由低競爭狀態轉為高競爭狀態，由CSMA機制轉為TDMA機制。因而可以說，Z-MAC在較低網路負載下，類似CSMA，在網路進入高競爭的信道狀態之後，類似TDMA。
Z-MAC並不需要精確的時間同步，有著較好的信道利用率和網路擴展性。協議達到即時的適應網路負載的變化的同時，TDMA和CSMA機制的同步和互換會產生較大的能量耗損和網路延遲問題。

『捌』 zigbee技術好學嗎需要哪些基礎知識

Zigbee是一種新興的短距離、低速率、低功耗無線網路技術，他是一種介於無線標記技術和藍牙之間的技術提案。他此前被稱作「HomeRF Lite」或「FireFly」無線技術，主要用於近距離無線連接。他有自己的無線電標准，在數千個微小的感測器之間相互協調實現通信。這些感測器只需要非常低的功耗，以接力的方式通過無線電波將數據從一個感測器傳到另一個感測器，因此他們的通信效率非常高。最後，這些數據就能進入計算機用於分析或被另外一種無線技術如WiMax收集。 Zigbee的基礎是IEEE802.15.4這是IEEE無線個人區域網(Personal Area Network，PAN)工作組的一項標准，被稱作IEEE802.15.4(Zigbee)技術標准。

Zigbee不僅只是802.15.4的名字。IEEE僅處理低級MAC層和物理層協議，因此Zigbee聯盟對其網路層協議和API進行了標准化(如下圖2所示)。完全協議用於一次可直接連接到一個設備的基本節點的4K位元組或作為Hub或路由器的協調器的32K位元組。每個協調器可連接多達255個節點，而幾個協調器則可形成一個網路，對路由傳輸的數目則沒有限制。Zigbee聯盟還研發了安全層，以確保這種便攜設備不會意外泄漏其標識，而且這種利用網路的遠距離傳輸不會被其他節點獲得。 Zigbee技術的主要特點包括以下幾個部分:
*數據傳輸速率低:只有10k位元組/秒到250k位元組/秒，專注於低傳輸應用;
*功耗低:在低耗電待機模式下，兩節普通5號干電池可使用6個月到2年，免去了充電或頻繁更換電池的麻煩。這也是Zigbee的支持者所一直引以為豪的獨特優勢;
*成本低:因為Zigbee數據傳輸速率低，協議簡單，所以大大降低了成本。且Zigbee協議免收專利費。
*時延短:通常時延都在15毫秒至30毫秒之間;
*安全:Zigbee提供了數據完整性檢查和鑒權功能，加密演算法採用AES-128，同時能靈活確定其安全屬性;
*網路容量大:每個Zigbee網路最多可支持255個設備，也就是說，每個Zigbee設備能和另外254台設備相連接;
*優良的網路拓撲能力:ZigBee具有星、樹和叢網路結構的能力。ZigBee設備實際上具有無線網路自愈能力,能簡單地覆蓋廣闊圍;
*有效范圍小:有效覆蓋范圍10～75米之間，具體依據實際發射功率的大小和各種不同的應用模式而定，基本上能夠覆蓋普通的家庭或辦公室環境;
* 工作頻段靈活:使用的頻段分別為2.4GHz(全球)、868MHz(歐洲)及915MHz(美國)，均為免執照頻段。

『玖』 無線感測器網路 aoa演算法是怎麼實現的

無線感測器網路通常採用電池供電，放置在沒有基礎結構的地方，節點的通信能力十分有限。 這就要求感測器節點具有自組織的能力，自動形成轉發監測數據的多跳無線網路。本文提出一種簡單、易實現的自組織協議，選用MSP430F149單片機設計微型感測器節點，並實現了一種低功耗無線網路

『拾』 無線網卡槽位有哪些種類及其優勢介紹-

無線網卡可以連接各種類型的插槽，例如PCIe、mPCIe、mSATA 和 M.2。PCIe是一種行業標准，它提供連接的設備以通過插槽與計算機進行通信。具有PCIe連接的小型計算機通常使用專為空間受限設備設計的mPCIe或mini-PCIe配置其擴展槽。此外，還有其他小型無線網卡插槽，mSATA和M.2。mPCIe和mSATA具有完全相同的外形尺寸和連接器，但連接介面協議不同。另一方面，M.2是下一代插槽取代了內部擴展槽的mSATA和mPCIe。這是因為 M.2 的外形尺寸更小，NVMe介面的傳輸速度相對較高，最高可達 4GB/s。 以下是不同無線網路插槽的用例：

Wi-Fi 卡或區域網 (LAN) 卡是允許計算機連接到無線網路的網卡。

藍牙卡是一種基於USB的無線網卡，可以讓電腦無線接收藍牙信號，連接各種設備或感測器。

數據機卡或SIM 卡插槽卡是連接到 PCIe 的無線卡，為移動運營商提供的用戶識別模塊 (SIM) 卡提供空間。這使計算機能夠訪問運營商的網路並使用語音和數據服務。

Zigbee 技術

有不同的無線通信設備，如手機、無繩電話、ZigBee 無線技術、GPS、Wi-Fi、衛星電視和無線計算機部件。Zigbee 無線網卡是專為低成本、低數據速率和低功耗的無線個域網 (WPAN) 而設計的無線網路技術。Zigbee 技術基於 IEEE 802.15.4 標准作為短距離通信，支持傳輸設備和控制器之間 100 米距離的兩種方式通信。因此，ZigBee 無線網卡技術最適合工業自動化或工廠車間自動化，為數據通信提供高速傳輸的近距離網路。

無線網卡有什麼優勢？

靈活性

無線網路使用戶能夠隨時隨地訪問實時信息，而無需斷開與網路的連接。因此，通過有線、本地共享的網路連接無法提高效率、移動性和生產力。

抗沖擊和抗振動

安裝無線網路系統可減少電纜的使用，減少電纜連接松動的可能性，承受外部中斷並燒毀電纜。因此，無線網卡利用可更換卡來承受高水平的沖擊和振動。

高效率

無線網路允許增強和更好的數據通信，用戶之間的信息傳輸速度更快。此外，更新或升級無線網路以滿足新配置要容易得多。

具有成本效益

無線網路具有成本效益，因為它們更便宜且更易於安裝。盡管無線網路的初始投資可能較高，但隨著時間的推移，總體費用會降低。由於它是無電纜網路，因此無需購買大量電纜。

范圍更廣

與有線網路相比，無線網路的覆蓋范圍更廣。因此，它可以很容易地擴展到有線電纜無法訪問的區域。此外，無線網路有時可以處理大量用戶，因為它們不限於特定數量的連接埠。

工業應用中的無線網卡

無線網卡用於在無線區域網（WLAN）的覆蓋下通過無線連接網路實現互聯網連接。因此，這種無線網路技術已經為許多行業帶來了優勢，例如：

物聯網(IoT)

工業物聯網(IIoT)

高級駕駛輔助系統(ADAS) 遠程信息處理和自動駕駛 汽車

堅固的邊緣計算