低功耗无线网络的设计

‘壹’ ZigBee是什么意思

Zigbee，在中国被译为"紫蜂"，它与蓝牙相类似，是一种新兴的短距离无线技术。

Zigbee是IEEE802。15。4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。

这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飞翔和“嗡嗡”（zig）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。

其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。

(1)低功耗无线网络的设计扩展阅读：

对于ZigBee无线通信技术的特征而言，主要表现为：

其一，ZigBee能源消耗显着低于其他无线通信技术。通常而言，ZigBee开展传输处理过程中对应需求的功率为1MW。倘若ZigBee进入休眠状态，则其所需的功率将更低。通俗来讲，通过为装置有ZigBee的设备配备两节5号电池，该设备便可持续运行超过6个月的时间。

其二，ZigBee研发及使用所需投入的成本偏低。现阶段，ZigBee的成本普遍无需交付专利费。通常情况下，应用ZigBee过程中仅需交付最初的6美元，后续的实际操作便不会产生更高的费用。由此表明，ZigBee的研发及使用成本可为广大用户所接受。

‘贰’ 无线网络技术论文三篇

以下就是我为大家带来的无线 网络技术 论文三篇。

无线网络 技术论文一

试想一下，在有线网络时代，用户的活动范围受限于网线，无论到哪里必须要拖着长长的缆线，为寻找宽带接口而苦恼。为此，无线网络应运而生。和有线网络相比，虽然无线网络的带宽较小;相对目前的有限网络有较多的等待延迟;稳定性较差;无线接入设备的CPU、内存以及显示屏幕等资源有限等 缺陷。但无线网络可适应复杂的搭建环境，搭建简单，经济性价比强，并且最大的优点是可以让人们摆脱网线的束缚，更便捷，更加自由的沟通。故自开发之初，就迅速抢占着市场。目前无线网络从覆盖范围上可以大致分成以下三大类：(1)系统内部互联/无限个域网(2)无线局域网(3)无限城域网/广域网。故本文就此介绍各类无线网络的的应用现状。

一、无限个域网(WPAN)

无线个域网主要采用IEEE802.15标准。无限个域网可以看成是无线局域网的一个特例。其覆盖半径只有几米。其主要应用范围包括：语音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自动交换等。WPAN通常采用微微蜂窝或毫微微蜂窝结构。WPAN是当前发展最迅速的领域之一，相应的新技术也层出不穷，主要包括蓝牙技术、IrDA、Home RF、超宽带技术和ZigBee技术等，具体介绍如下：

(一)蓝牙技术 是一种支持点对点，点对多点语音和数据业务的短距离无线通信技术。其基本网络结构是微微网。其优点在于低功耗、具有很强的可移植性，集成电路简单，易于推广等。蓝牙技术工作在全球通用的2.45GHz ISM频段，消除了国界的限制，可在短距离中互相连接，实现即插即用，在无线电环境非常嘈杂的环境下，其优势更加明显。目前在为3个使用短距离无线连接的通用应用领域提供支持，分别是数据和语音接入点、电缆替代和自组网络。

(二)IrDA技术 是目前几种技术中市场份额最大的，它采用红外线作为通信媒介，支持各种速率的点对点的语音和数据业务，主要应用在嵌入式系统和设备中。

(三) Home RF 用于在家庭区域内，在PC和用户电子设备之间实现无线数字通信的开放式工业标准。

(四)超宽带技术 是一种新技术，其概念类似于雷达，它的高性能和低功耗的优点将使它成为未来市场的强有力的竞争者之一。

(五)ZigBee技术 是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。它是一种介于无限标记技术和蓝牙之间的技术提案，主要用于近距离无线连接。

二、无线局域网(WLAN)

无线局域网主要采用IEEE802.11标准。通过利用空中的电磁波代替传统的缆线进行信息传输，可以作为有线网络的延伸、补充或代替。相比较而言，无线局域网具有以下优点，

(一)移动性：通信范围不在受环境条件的限制，可以为用户提供实时的无处不在的网络接入 功能，使用户可以很方便地获取信息。

(二)灵活性：无线局域网的组网方式灵活多样，可方便的增减、移动、修改设备。

(三)经济型：无线局域网可用于物理布线困难或不适合进行物理布线的地方，可将网络快速投入使用节省人缘费用。

它是目前发展最热的无线网络类型，具体应用非常广泛，应用方式也很多，但目前还只能用于不移动或慢速移动的用户或业务，可能会在不久的将来开发出适合高速移动的无线局域网。按应用类型分为两大类，一类是有固定基础设施的，一类是无固定基础设施。无固定基础设施无线局域网又叫自组网络(Ad Hoc)，其中最突出的是移动Ad Hoc网络，它在军用和民用领域有很好的应用前景，它可在任意通信环境下迅速展开使用、能够对网络拓扑变化做出及时响应。是目前和未来发展前景看好的一种组网技术。

三、无限广域网(WWAN)

无线广域网主要采用IEEE802.20标准。它更强调快速移动性，其连接能力可覆盖相当广泛的地理区域。但其信息速率通常不是很高，只有115kb/s。当前无线广域网多是移动电话及数据服务所使用的数字移动通信网络，常用的有GSM移动通信系统和卫星通信系统，而3G、4G技术也都属于无限广域网技术。该技术是使得 笔记本 计算机或者其他的设备装置在蜂窝网络覆盖范围内可以在任何地方连接到互联网。

四、结束语

基于Wi-Fi技术的无线网络不但在带宽、覆盖范围等技术上均取得了极大提升，同时在应用上，基于Wi-Fi无线应用也已从当初“随时、随地、随心所欲的接入”服务转变成车载无线、无线语音、无线视频、无线校园、无线医疗、无线城市、无线定位等诸多丰富的无线应用。以后，无线网络在学术界、制造业、仓库业、医疗界等扮演着至关重要的角色。但对于无线网络来说，在应优先解决以下问题：(1)加强移动设备管理(MDM)和安全系统;(2)部署大规模语音和视频无线局域网;(3)无线局域网控制器安装在企业内部还是外部? 这些问题是最迫切需要解决的，也是决定未来无线网络所扮演的角色。

无线网络技术论文二

说到无线网络的历史起源，可以追朔到五十年前的第二次世界大战期间，当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技，并且采用相当高强度的加密技术，得到美军和盟军的广泛使用。这项技术让许多学者得到了一些灵感，在1971年时，夏威夷大学的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络。这被称作ALOHNET的网络，可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。它包括了7台计算机，它们采用双向星型拓扑横跨四座夏威夷的岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从这时开始，无线网络可说是正式诞生了。

从最早的红外线技术到被给予厚望的蓝牙，乃至今日最热门的IEEE 802.11(WiFi)，无线网络技术一步步走向成熟。然而，要论业界影响力，恐怕谁也比不上WiFi。

Wi-Fi (wireless fidelity(无线保真) 的缩写)为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一个版本发表于1997年，其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbits。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行，也可以在基站(Base Station， BS)或者访问点(Access Point，AP)的协调下进行。

下面介绍一下Wi-Fi联接点网络成员和结构：

站点(Station) ，网络最基本的组成部分。

基本服务单元(Basic Service Set， BSS) 。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。

分配系统(Distribution System， DS) 。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium) 逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的，尽管它们物理上可能会是同一个媒介，例如同一个无线频段。

接入点(Acess Point， AP) 。接入点即有普通站点的身份，又有接入到分配系统的功能。

扩展服务单元(Extended Service Set， ESS) 。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上，并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。

关口(Portal) ，也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或 其它 网络联系起来。

这儿有3种媒介，站点使用的无线的媒介，分配系统使用的媒介，以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重迭。IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。

IEEE802.11没有具体定义分配系统，只是定义了分配系统应该提供的服务(Service) 。整个无线局域网定义了9种服务，5种服务属于分配系统的任务，分别为，联接(Association)， 结束联接(Diassociation)， 分配(Distribution)， 集成(Integration)， 再联接(Reassociation) 。4种服务属于站点的任务，分别为，鉴权(Authentication)， 结束鉴权(Deauthentication)， 隐私(Privacy)， MAC数据传输(MSDU delivery) 。

简单而言，WIFI是由AP(Access Point)和无线网卡组成的网络。AP一般称为网络桥接器或接入点，它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，也是无线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源，其工作原理相当于一个内置无线发射器的hub或者是路由，而无线网卡则是负责接受由AP所发射信号的CLIENT端设备。

虽然WIFI无线技术在前进的路上遇到了很多困难，但是随着产品技术的进步和技术标准的统一，WIFI一定会带给人们更大的便利和更光明的前景，无线网络技术也会向着更主流的方向发展。

无线网络技术论文三

一、引言

在人们即将迈入21世纪的时候，网络不知不觉成为每个人生活当中不可或缺的一部分，每天用它来查询所需的资料、浏览各方面的新闻、甚至查询当天出行的路线等等。 然而人们想要完成所有这些事情，基本上都是通过有线网络。对于慢慢发展起来的无线网络，大多数人都对它很陌生，而且目前在国内，如果你要使用它的话，费用还挺贵，因此，一些客观的原因导致大部分人远离它，甚至都从不过问它。

其实，无线网络是网络时代的一种进步、一种改革。它可以让生活变得更便捷，并且也推动着整个社会的进步;所以，为了让那些不懂它或者不想接近它的人，更多地知道、了解它，让它们去接触、甚至慢慢使用上它，下面就从五个方面简单地介绍一下无线网络。

二、无线网络的诞生

从1969年因特网诞生于美国开始至今，网络的历史并不算长;下面可以通过一个小小的 故事 来说明，故事开始于当年的8月30日，由BBN公司制造的第一台“接口信息处理机”简称IMP1，在预定日期的前两天抵达了加利福尼亚大学。克兰罗克是当时进行这次实验的教授，还有他的40多名工程技术人员和研究生。然而就在10月初的时候，第二台IMP2运到了阿帕网试验的第二节点，即斯坦福研究院(简称：SRI)。

经过数百人一年多时间的紧张研究，阿帕网远程联网试验即将正式实施。那台由IMP1联接的大型主机叫做Sigma-7，已运至加利福尼亚大学，与它通讯的那台SRI大型主机叫作SDS 940的机器，也在同一时间到达，经过一到两个月的准备工作，于10月29日晚上，在全球首次实现两台机器之间的通信实验，克兰罗克教授立即命令他的研究助理、加利褔尼亚大学学生名叫查理·克莱恩(英文名：C. Kline)，坐在一台名叫IMP1的终端前面，吩咐他要戴上耳机和麦克风，通过长途电话随时与另外一名负责SRI终端操作的技术员保持密切联系。

实验就这样开始了，据当时克莱恩的回忆，是他的教授让他首先传输5个字母，分别为：L、O、G、I、N。用它们来确认分组交换技术的传输效果。并且教授指导它，只需要键入其中的L、O、G三个字母，使IMP1机器传送出去，再由SRI机器自动产生“IN”，最后合成为前面要实现的五个字母组合，即：LOGIN。经过教授指导及克莱恩与SRI终端操作员的配合，就在22点30分的时候，带着激动的心情，C.Kline就开始在键盘上敲入第一个字母“L"，然后对着麦克风喊：“请问您收到‘L’了吗?” 另外一头的回答是：“是的，我收到了‘L’。”

他继续做着同样的工作……

“你收到O吗?

“是的，我收到了‘O’了，

就这样一步接着一步地继续下去，突然出现了一个出乎意料的结果，IMP1仪表显示传输系统崩溃，通讯无法继续进行下去。克兰罗克教授与他的四十名学生在世界上的第一次互联网络的通讯试验宣告结束，当时仅仅传送成功两个字母L、与O、，也就这次字母传送实验真真切切地标志着网络的真正诞生;历史上把这一次事件的发生作为了互联网诞生的见证。

无线网络的诞生呢?那要追溯到第二次世界大战，那时的美国在科技方面领先于其他国家，不管是在通信还是网络方面，因此美国的陆军就采用了无线电信号，利用一套无线电传输技术，此技术具有高强度的加密保护功能，开始了他们在战场上的技术突破。从这一刻起，无线网络也算是正式诞生了。

三、无线网络的概念与安全

(一)概念

所谓无线网络，顾名思义，就是一种不需要通过线缆这种介质来做传输而已，另外用户可以建立远距离无线连接的一种全球语音和数据的网络，它与有线网络的用途十分类似，最大的不同除了传输介质：无线电技术取代网线之外，在分类上和有线网络也稍有区别，分无线个人网、无线局域网、无线城域网。

在一个无线局域网内，常见的设备有：无线网卡、无线网桥、无线天线、和无线路由器等等无线设备。一旦建立起一个局域网之后，无线网络就会存在着一定的辐射危险，甚至可以说比有线网络在时间以及范围上显得更加强烈，所以，为了尽少量地受到辐射，应该把常用的无线路由、无线AP摆放在离我们人体和离卧室远一些的地方，还要注意避免把一些无线产品过分靠近音响、电视等电子产品，防止它们之间互相的干扰产生的其它辐射。总之，只要我们与它保持较远的距离，避免长时间呆在无线网络环境中所产生的累积效应，养成一种良好的习惯，那么无线网络的辅射就对人类构不成多大的威协。

(二)安全

在使用无线网络的时候，安全性固然重要，在安全防范方面，与有线网络存在非常大的区别，无线网络的安全主要可以从以下六个方面进行把握：

1.采用强力的密码。谈到密码，是一个让人非常敏感的东西，足够强大的密码可以让暴力解除成为不可能实现的情况。相反，如果密码强度不够，几乎可以肯定会让你的系统受到损害。所以，不但要设密码，而且还要足够强力才行。

2.严禁广播服务集合标识符(简称：SSID)。SSID其实就是给无线网络的一种重命名，假如不能对它进行保护的话，带来的安全隐患是非常严重的。同时在对无线路由器配置的时候，须禁止服务集合标识符的广播，尽管不能带来真正的安全，但至少可以减轻威胁程度，因为很多初级的恶意攻击者都是采用扫描的方式寻找一些有漏洞的系统作为它们的突破口。一旦隐藏了服务集合标识符这项功能，也就大大降低了破坏程度。

3.采用有效的无线加密方式。相反，另一种动态有线保密方式其实并不算很有效。使用象aircrack等类似的免费工具，就可以在短短的几分钟里找出动态有线等效保密模式加密过的无线网络的漏洞;无线网络保护访问是目前通用的加密标准，当然，你也可以选择使用一些更强大有效的方式。毕竟，加密和解密的斗争是无时无刻不在进行的。

4.采用不同类型的加密。不要仅仅依靠以上谈到的无线加密手段来保证无线网络的整体安全。不同类型的加密可以在系统层面上提高安全的可靠性。例如：OpenSSH就是一个不错的加密选择，它可以在同一网络内的系统提供安全通讯，即使需要经过因特网也没有问题。与采用了SSL加密技术的电子商务网站是有着异曲同工之妙的。实际上，为了达到更安全的效果，建议不要总更换加密方式。

5.控制介质访问控制地址层。即我们所说的MAC地址，单独对其限制是不会提供真正的保护。但是，像隐藏无线网络的服务集合标识符、限制介质访问控制(MAC)地址对网络的访问，是可以确保网络不会被初级的恶意攻击者骚扰的。另外此种 方法 对于整个系统来说，无论是新手的恶意攻击还是专家的强烈破坏，都能起到全面的防护，保证整个系统的安全。

6.监控网络入侵者的活动。众所周知，人类无时无刻不在使用着网络。所以入侵者也随时会攻击到你的网络中来，那么你就需要对攻击的发展趋势以及了解它们是如何连接到你的网络上来的进行一定的跟踪，为了提供更好的安全保护依据，你还需要对日志里扫描到的相关信息进行分析，找出其中更有利的部分，以备在以后出现异常情况的时候给予及时的通知。总之，在随着社会的进步、科技的不断更新，未来，我们更需要对以上十点进行理解性地记忆与灵活性地变通使用。

四、无线网络的技术与应用

目前，在国内无线网络的技术并不算很盛行，与有线网络相比，它还不是很成熟，可是，发展至今，在无线的世界内，新技术层出不穷、新名词是应接不暇。例如：从无线局域网、无线个域网、无线体域网、无线城域网到无线广域网;从移动AdHoc网络到无线传感器网络、无线 Mesh网络;从Wi-Fi到WiMedia、WiMAX;从IEEE802.11、IEEE802.15、IEEE802.16到IEEE802.20;从固定宽带无线接入到移动宽带无线接入;从蓝牙到红外、HomeRF,从UWB到ZigBee;从GSM、GPRS、CDMA到3G、超3G、4G等等。

在应用方面，其中两种主要的方式分为：GPRS手机无线网络和无线局域网。从某种意义上来说，GPRS手机无线网可称作是目前社会上一种真正意义的网络，它主要是通过移动电话网络来接入Internet的，所以只要你所在的区域开通了GPRS业务，那么不管在任何一个角落都可以实现上网;后者呢，主要是与有线网络作比较，突出它的便捷性，因为它是利用射频技术(即：Radio Frequency简称：RF)来实现的一种数据传输系统， RF取代了旧式的那种通过双绞铜线来实现上网的烦索性;另外，除了以上谈到两种主流方式，在当今快速发展的科技形势下，我国通信方面出现了移动的TD-SCDMA和电信的CDMA2000以及联通的WCDMA三种无线网络通信方式，所以，未来只要有3G网络信号存在的地方，便可以实现上网。

五、就业前景

一种新型的产业必定会为社会带来不小的影响，并且推动整个社会走上更稳健的步伐 。例如：在就业方面，它产生了一批新型的就业岗位，比如：3G网络工程师、无线网络优化岗位等等，通信方面，出现堪察、无线网络测试等等，因此而减轻了整个社会在就业上不少的压力，再者，在另外一种无线局域网标准下生产出的产品技术应用逐渐成为无线网络市场主流的情况下,基于Wi-Fi技术的无线网不但在带宽以及覆盖范围等技术上取得了极大突破，而且在应用上，如今的无线网络也不再只是单纯地满足用户随时随地接入网络，甚至已经能更多地参于到行业信息化的服务中来，可想而知，将来出现无线医辽、无线校园、无线城市等其他行业应用成为无线网络市场的主流也不是梦想。

六、结束语

随着科技的不断演进与无线行业的飞速发展，无线网络将成为推动整个网络市场前进的新生力量，并且在不可预见的未来，纷繁多样、永远在线的智能终端技术将会把娱乐、办公、消费、医辽、 文化 教育 、生活服务等多种行业区域的全部功能融会贯通，一起服务于我们的工作和生活，使之变得更轻松、更智能。使智能技术与无线网络更好地密切结合，让越来越多的创新应用和新的生活方式进入到未来的社会当中。最后，让我们迎接一个“网聚万物”、“网随人动”的无线时代。

‘叁’ zigbee的设计初衷是什么啊，要比较专业的术语

ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。
ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。ZigBee网络中的设备可分为协调器(Coordinator)、汇聚节点(Router)、传感器节点(EndDevice)等三种角色。
与此同时，ZigBee作为一种短距离无线通信技术，由于其网络可以便捷的为用户提供无线数据传输功能，因此在物联网领域具有非常强的可应用性。
2009年开始，Zigbee采用了IETF的IPv6 6Lowpan标准作为新一代智能电网Smart Energy(SEP 2.0)的标准，致力于形成全球统一的易于与互联网集成的网络，实现端到端的网络通信。随着美国及全球智能电网的建设，Zigbee将逐渐被IPv6/6Lowpan标准所取代。

‘肆’ 设计无线传感器网络的节点部署方案时必须考虑哪些问题

设计无线传感器网络节点需要遵循以下几个主要的原则。
（1）微型化与低成本
由于无线传感器网络节点数量大，只有实现节点的微型化与低成本才有可能大规模部署与应用。因此节点的微型化与低成本一直是研究人员追求的主要目标之一。对于目标跟踪与位置服务一类的应用来说，部署的无线传感器节点越密，定位精度就越高。对于医疗监控类的应用来说，微型节点容易被穿戴。实现节点的微型化与低成本需要考虑硬件与软件两个方面的因素，而关键是研制专用的片上系统（System on Chip，SoC）芯片。对于传统的个人计算机，内存2GB、硬盘100GB已经是常见的配置，而一个典型的无线传感器节点的内存只有4kB、程序存储空间只有10kB。正是因为传感器节点硬件配置的限制，所以节点的操作系统、应用软件结构的设计与软件编程都必须注意节约计算资源，不能够超出节点硬件可能支持的范围。
（2）低功耗
传感器节点在使用过程中受到电池能量的限制。在实际应用中，通常要求传感器节点数量很多，但是每个节点的体积很小，携带的电池能量十分有限。同时，由于无线传感器网络的节点数量多、成本低廉、部署区域的环境复杂，有些区域甚至人员不能到达，因此传感器节点通过更换电池来补充能源是不现实的。如何高效使用有限的电池能量，来最大化网络生命周期是无线传感器网络面临的最大的挑战。
传感器节点消耗能量的模块包括：传感器模块、处理器模块和无线通信模块。随着集成电路工艺的进步，处理器和传感器模块的功耗变得很低。图2-43给出了传感器节点各部分能量消耗情况。从图中可以看出，传感器节点能量的绝大部分消耗在无线通信模块。传感器节点发送信息消耗的电能比计算更大，传输1bit信号到相距100m的其他节点需要的能量相当于执行3000条计算指令消耗的能量。
图2-43传感器节点各部分能量消耗情况无线通信模块存在四种状态：发送、接收、空闲和休眠。无线通信模块在空闲状态一直监听无线信道的使用情况，检查是否有数据发送给自己，而在休眠状态则关闭通信模块。从图中可以看到，无线通信模块在发送状态的能量消耗最大；在空闲状态和接收状态的能量消耗接近，但略少于发送状态的能量消耗；在休眠状态的能量消耗最少。为让网络通信更有效率，必须减少不必要的转发和接收，不需要通信时尽快进入休眠状态，这是设计无线传感器网络协议时需要重点考虑的问题。
（3）灵活性与可扩展性
无线传感器网络节点的灵活性与可扩展性表现在适应不同的应用系统，或部署在不同的应用场景中。例如，传感器节点可以用于森林防火的无线传感器网络中，也可以用于天然气管道安全监控的无线传感器网络中；可以用于沙漠干旱环境下天然气管道安全监控，也可以用于沼泽地潮湿环境的安全监控；可以适应单一声音传感器精确位置测量的应用，也可以适应温度、湿度与声音等多种传感器的应用；节点可以按照不同的应用需求，将不同的功能模块自由配置到系统中，而不需重新设计新的传感器节点；节点的硬件设计必须考虑提供的外部接口，可以方便地在现有的节点上直接接入新的传感器。软件设计必须考虑到可裁剪，可以方便地扩充功能，可以通过网络自动更新应用软件。
（4）鲁棒性
普通的计算机或PDA、智能手机可以通过经常性的人机交互来保证系统的正常运行。而无线传感器节点与传统信息设备最大的区别是无人值守，一旦大量无线传感器节点被飞机抛洒或人工安置后，就需要独立运行。即使是用于医疗健康的可穿戴节点，也需要独立工作，使用者无法与其交互。对于普通的计算机，如果出现故障，人们可以通过重启来恢复系统的工作状态。而在无线传感器网络的设计中，如果一个节点崩溃，那么剩余的节点将按照自组网的思路，重新组成具有新拓扑的自组网。当剩余的节点不能够组成新的网络时，这个无线传感器网络就失效了。因此传感器节点的鲁棒性是实现无线传感器网络长时间工作重要的保证。更多http://www.big-bit.com/news/list-75.html

‘伍’ 以后不会嫌家里wifi信号覆盖不好或网速慢了，分布式wifi6来了

随着技术的发展和时代的变化，人们对速率和带宽的需求越来越高。从2G、3G、4G一直到5G，传输速率越来越高，20年来速率提升了近20倍。作为蜂窝网络的室内覆盖补充，WiFi同样承担着大量的数据流量卸载，技术发展从802.11b/11g/11a/11n/11ac，直至即将商用的802.11ax，其带宽、网络容量、覆盖范围等主要指标都有大幅提升。这些技术的进步也让我们有能力去实现更多的应用，比如物联网。

WiFi6的杀手锏

目前家用WiFi的连接存在普遍这样的问题，即无论互联网连接有多快，当使用人数过多，就会出现“拥堵”问题。此外，目前的WiFi还存在着覆盖范围小，穿墙能力不强等缺点。

近日，在Qorvo北京新闻发布会上，WiFi之父、Qorvo无线连接业务部总经理Cees Links表示，新一代WiFi技术不仅从根本上解决了上述问题，甚至为了方便用户记忆，WiFi联盟对新一代IEEE 802.11ax标准的命名也做了简化，现已改名为WiFi6，前两代技术802.11n和802.11ac则分别更名为WiFi 4和WiFi 5。Cees Links相信，WiFi6有效提高了实际数据吞吐量，同时侧重于提高网络容量，以便实现无线室内架构的改进和基础设施的长期升级。这项技术将对未来的室内无线网络带来一次革新，给人们带来前所未有的网络体验。

谈到WiFi6新架构对未来室内无线网络的影响，Cees Links表示：“传统的WiFi在与现在的蜂窝网络如2G、3G或者4G连接时，需要切换SSID，WiFi 6则不同。WiFi 6的杀手锏在于，分布式WiFi及One Pod Per Room的设计将在最大程度上实现对整个住宅的网络覆盖。以家庭为例，我们可以可在客厅中放置一个路由器，其他房间均可放置一个Pod来实现稳定的无线接入。作为一个小型的无线接入点，每一个Pod将直接连接至路由器，路由器再连接至互联网。因此，每个Pod都将提供一条全新的通路，在室内进行WiFi连接时，可选择最优通路进行WiFi网络的使用，为住宅内的每一所房间提供最优的网络传输速度，同时也拥有足够的网络容量。其中最重要的一点是，所有接入只需一个SSID。”

在配置上，Pod数量可根据住宅大小自由调整，甚至包括办公室楼宇的全方位覆盖。布置的Pod数量越多，整个建筑的WiFi网络覆盖越全面，所获得的网络体验也越好。而每个Pod的使用都需要安插在电源插口上来提供电力补充。“在这一点上，Qorvo仍然坚持‘小即是美’这一理念。因此，Qorvo也是竭尽所能缩小Pod的产品大小，以便以更低的功耗提供更优的性能。” Cees Links表示。

此外，Cees Links还提出，连接至住宅的数据速率是当今WiFi连接性的瓶颈，也就是说接入住宅的数据速率远低于智能设备与接入点之间的传输速率，即使设备之间的传输速率为7 Gb/s，但是在家中上网的速率只有100 Mb/s，数据分层严重失衡。因此，数据速率的提升以及数据分层的重建应该能够创建更有意义的数据连接。随着运营商竞相提高FTTH、DOCSIS 3.1以及 LTE/5G网关的数据速率，WiFi 6也将切实提高实际数据吞吐量并侧重于提高网络容量，此外还通过减少干扰等措施以支持在智能家居中使用多个无线电系统。相比之前的WiFi版本只注重速率的提升而忽略网络容量的影响，预计2019年即将商用的WiFi6在速率、频段、覆盖面积上都带来了明显提升，使得WiFi网络将具备更加宽松的带宽流量以满足多用户的网络需求，同时也带来了更远的传输距离与更高的传输速率，能够满足诸如AR/VR、自动驾驶与4K影视等多元化场景应用的需求。

WiFi 6技术让智能家居实现真正的互联

智能家居是市场上日益普及的智能场景之一，它所提供的服务需要通过传感器获取数据，然后将数据收集至云进行分析，并提供多样化的智能服务。而数量庞大的传感器和为之提供网络连接的室内WiFi设备是实现智能家居服务的基础。

为了实现真正互联的智能家居，分布式WiFi6架构所采用的One Pod Per Room设计应该是目前最佳的无线组网方案。Cees Links利用智能电灯和智能标签举例对此进行了说明，他说：“每个Pod都用作无线接入点，每个接入点都将支持WiFi和物联网标准。这种智能家居网络架构一方面满足更高的WiFi要求，还可以加入Zigbee和蓝牙设备，甚至还能通过语音辅助命令进行控制。此外，利用分布式WiFi6架构，智能设备搭配上最新的WiFi6标准所提升的数据吞吐量与带宽容量，可以在多个通道中与无线路由器通信，无需使用额外的网关或在家中安装多个以太网/电缆/光纤连接点，从而真正创建一个更高效的智能家居环境。”

当然，有了WiFi6的One Pod Per Room架构，也可以不再使用Zigbee和蓝牙网格。此举意味着可延长设备的电池寿命，简化设置和故障排查流程，进一步降低用户使用成本，这一点意义非凡，Cees Links表示。

Qorvo的更多投资在WiFi6而不是5G

在物联网应用中，面对的无线通信标准越来越多，如WiFi、4G、蓝牙、Zigbee、NB-IoT、LoRa等，每种应用场景都有各自最适合的无线连接协议。Cees Links表示：“作为全球领先的射频解决方案供应商，Qorvo致力于设计、开发和制造高质量RF组件实现无线通信。在Qorvo主要的两大产品线中，一条产品线针对移动设备，另一条则更多聚焦于物联网与基础设施建设，低功耗产品则主要应用于智能电子标签、智能家居、智能灯和遥控器等领域。无线通信技术是Qorvo的强项，对我们来说不会在意最终哪个标准会赢得市场，我们的目标是，从RF前端到系统级解决方案，Qorvo将一网打尽。”

就WiFi6和5G的商用前景而言，Cees Links认为Qorvo的投资重点应该是WiFi6，而不是5G。这是因为，WiFi6可提供更广泛的应用，现实生活中有70%的数据传输是在WiFi网络上完成。在家中，我们会利用WiFi进行各种各样的数据传输，数据传输量与使用的规模接近于5G的两倍。如果用5G进行大规模部署的话，则需要更多的基站，资金投入会很大。而WiFi6的部署更经济实用，未来它也不会被5G所取代。

据Cees Links介绍，不久前，Qorvo宣布与世界级照明和物联网解决方案公司LEEDARSON（立达信）达成合作伙伴关系，以打造能够同时在ZigBee 3.0和蓝牙低功耗（BLE）5.0 协议下运行，并同时兼容最流行的物联网标准的智能家居照明产品系列。在该系列的首款产品——LEEDARSON智能灯泡和照明开关中，即集成了Qorvo适用于超低功耗无线应用的多协议/多通道智能家居通信控制器QPG6095。

“Qorvo产品涉及整个物联网领域，无论是从短距离通信到局域网传输，还是从射频前端的模块、芯片、软件以及系统，我们都有相关的产品，” Cees Links强调：“Qorvo目前在WiFi6领域同样处于领先地位，这一切主要得益于我们拥有优异的产品性能和无与伦比的高集成度设计。在WiFi6上，Qorvo已经做好全面准备，接下来仍将紧随无线通信与物联网市场快速发展的步伐，提供更加全面的系统级支持。”

‘陆’ zigbee无线网络的低功耗设计要注意那些方面

2.都是使用2.4GHz频段；
3.都是采用DSSS技术；

区别：
1.传输速度不同。
ZigBee的传输速度不高（<250Kbps），但是功耗很低，使用电池供电一般能用3个月以上；

WiFi，就是常说的无线局域网，速率大（11Mbps），功耗也大，一般外接电源；

2.应用场合不同。
ZigBee用于低速率、低功耗场合，比如无线传感器网络，适用于工业控制、环境监测、智能家居控制等领域。

WiFi，一般是用于覆盖一定范围（如1栋楼）的无线网络技术（覆盖范围100米左右）。表现形式就是我们常用的无线路由器。在一栋楼内布设1个无线路由器，楼内的笔记本电脑（带无线网卡），基本都可以无线上网了。

3.市场现状
ZigBee作为一种新兴技术，自04年发布第一个版本的标准以来，正处在高速发展和推广当中；目前因为成本、可靠性方面的原因，还没有大规模推广；

WiFi，技术成熟很多，应用也很多了。

总体上说，二者的区别较大，市场定位不同，相互之间的竞争不是很大。只不过二者在技术上有共同点，二者的相互干扰还是比较大的，尤其是WiFi对于ZigBee的干扰。

‘柒’ 低功耗无线传感节点设计论文

S-MAC协议
S-MAC(Sensor-MAC)协议是较早的针对WSN的一种MAC协议，他是在802.11MAC的基础上，采用下面介绍的多种机制来减少了节点能量的消耗。固定周期性的侦听和睡眠：为了减少能量的消耗，传感器节点要尽量处于低功耗的睡眠状态。S-MAC协议采用了低占空比的周期性睡眠／侦听。为了使得S-MAC协议具有良好的扩展性，在覆盖网络中形成众多不同的虚拟簇。
消息传递技术：对于无线信道，传输差错与包长度成正比，短包成功传输的概率要大于长包。在S-MAC协议中消息传递技术将长消息分成若干短包，利用RTS／CTS握手机制，一次性发送整个长消息，这样既提高发送成功率，有减少了控制消息。流量自适应侦听机制：传感器节点在与邻居节点通信结束后并不立即进入睡眠状态，而保持侦听一段时间，采用流量自适应侦听机制，减少了网络中的传输延迟。
S-MAC协议与IEEE802.11 MAC相比，在节能方面有了很大的改善。但睡眠机制的引入，使得网络的传输延迟增加，吞吐量下降。针对S-MAC协议存在的不足，研究人员对其进行了改进，提出了一种带有自适应睡眠的S-MAC协议。
3.3.2 LMAC协议
LMAC协议使用时分多址 (TDMA)机制,时间被分成若干个时隙, 节点在传送数据时不需要竞争信道，可以避免传输碰撞造成的能量损耗。节点只能指派一个控制时隙，在时隙期间,节点总是会传送一条信息，此信息包含两部分：控制信息和数据单元。由于一个时隙只能被一个节点控制, 所以节点可以无冲突的进行通讯。
3.3.3 T-MAC协议
T-MAC(Timeout-MAC)协议与自适应睡眠的S-MAC协议基本思想大体相同。数据传输仍然采用RTS／CTS／DATA／ACK的4次握手机制，不同的是在节点活动的时隙内插入了一个TA(Time Active)时隙，若TA时隙之间没有任何时间发生，则活动结束进入睡眠状态。TA的取值对于T-MAC协议性能至关重要，其约束条件为：TA=m(C+R+T)，m>1，其中C为竞争信道时间，R为发送RTS分组的时间，T为RTS分组结束到发出CTS分组开始的时间。在仿真的时候，一般选取m=1.5，即：TA=1.5×(C+R+T)。
T-MAC协议虽然能根据当前网络的动态变化，通过提前结束活动周期来减少空闲侦听提高能效，但带来了“早睡”问题。所谓早睡问题是指在多个传感器节点向一个或少数几个汇聚节点发送数据时，由于节点在当前TA没有收到激活事件，过早进入睡眠，没有监测到接下来的数据包，导致网络延迟。为解决这个问题，提出了未来清除发送和满缓冲区优先两个方法。
基于竞争的MAC协议通常很难提供实时性保证，而且由于冲突的存在，浪费了能量。基于竞争的协议在有些应用场合(比如主要考虑节能而不太关心时延的可预测性时)有较大的应用，基于竞争的协议需要解决的是提供一个实时性的统计上界。根据这类协议的分布式和随机的补偿特性，基于竞争的协议没有确切的保证不同节点的数据包的优先级。因此，有必要限制优先级倒置的概率以建立统计上的端到端的时延保证。
3.3.4 Wise-MAC协议
Wise - MAC协议在非坚持CSMA协议的基础上，采用前导码采样技术控制节点处于空闲侦听状态时的能量消耗。与S-MAC和T-MAC协议相比，节能效果非常显着。
无线信道在传输过程中经常出现错误，所以需要链路层的确认机制来恢复丢失的数据包。Wise-MAC协议的ACK数据帧不仅用来对接收到的数据包进行确认，还会通知其他邻居节点到下一次采样的剩余时间。通过这种方式，每个节点不断更新相邻节点的采样时间偏移表。利用这些信息，每个节点可以选择恰当的时间，使用最小长度的唤醒前导码向目的节点发送数据。
Wise-MAC协议可以很好地适应网络流量变化，他是和WISENET超级功耗SoC芯片结合设计的。Wise-MAC协议的采样同步机制会带来数据包冲突的问题，也会由于节点学要存储相邻节点的信道侦听时间，会占用宝贵的存储空间，增加协议实现的复杂度，尤其是在节点密度较高的网络内这个问题尤为突出。
3.3.5 DMAC协议
数据采集树是无线传感器网络的一种重要的通信模式，DMAC协议就是针对这种数据采集树而提出的，目标是减少网络的能量消耗和减少数据的传输延迟。DMAC协议采用不同深度节点之间的接收发送／睡眠的交错调度机制。将节点周期划分为接收、发送和睡眠时隙，数据能沿着多跳路径连续地从数据源节点传送到汇聚节点，减少睡眠带来的传输延迟。
3.3.6 Z-MAC协议
综合CSMA和TDMA二者各自的优点，由RHEE 等在2005年提出了一种混合机制的Z-MAC协议。
Z-MAC将信道使用物化为时间帧的同时，使用CSMA作为基本机制，时隙的占有者只是有数据发送的优先权，其他节点也可以在该时隙发送信息帧，当节点之间产生碰撞之后，时隙占有者的回退时间短，从而真正获得时隙的信道使用权。Z-MAC使用竞争状态标示来转换MAC机制，节点在ACK重复丢失和碰撞回退频繁的情况下，将由低竞争状态转为高竞争状态，由CSMA机制转为TDMA机制。因而可以说，Z-MAC在较低网络负载下，类似CSMA，在网络进入高竞争的信道状态之后，类似TDMA。
Z-MAC并不需要精确的时间同步，有着较好的信道利用率和网络扩展性。协议达到即时的适应网络负载的变化的同时，TDMA和CSMA机制的同步和互换会产生较大的能量耗损和网络延迟问题。

‘捌’ zigbee技术好学吗需要哪些基础知识

Zigbee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术，他是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。他此前被称作“HomeRF Lite”或“FireFly”无线技术，主要用于近距离无线连接。他有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要非常低的功耗，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，因此他们的通信效率非常高。最后，这些数据就能进入计算机用于分析或被另外一种无线技术如WiMax收集。 Zigbee的基础是IEEE802.15.4这是IEEE无线个人区域网(Personal Area Network，PAN)工作组的一项标准，被称作IEEE802.15.4(Zigbee)技术标准。

Zigbee不仅只是802.15.4的名字。IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此Zigbee联盟对其网络层协议和API进行了标准化(如下图2所示)。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点的4K字节或作为Hub或路由器的协调器的32K字节。每个协调器可连接多达255个节点，而几个协调器则可形成一个网络，对路由传输的数目则没有限制。Zigbee联盟还研发了安全层，以确保这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其他节点获得。 Zigbee技术的主要特点包括以下几个部分:
*数据传输速率低:只有10k字节/秒到250k字节/秒，专注于低传输应用;
*功耗低:在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月到2年，免去了充电或频繁更换电池的麻烦。这也是Zigbee的支持者所一直引以为豪的独特优势;
*成本低:因为Zigbee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。且Zigbee协议免收专利费。
*时延短:通常时延都在15毫秒至30毫秒之间;
*安全:Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用AES-128，同时能灵活确定其安全属性;
*网络容量大:每个Zigbee网络最多可支持255个设备，也就是说，每个Zigbee设备能和另外254台设备相连接;
*优良的网络拓扑能力:ZigBee具有星、树和丛网络结构的能力。ZigBee设备实际上具有无线网路自愈能力,能简单地覆盖广阔围;
*有效范围小:有效覆盖范围10～75米之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境;
* 工作频段灵活:使用的频段分别为2.4GHz(全球)、868MHz(欧洲)及915MHz(美国)，均为免执照频段。

‘玖’ 无线传感器网络 aoa算法是怎么实现的

无线传感器网络通常采用电池供电，放置在没有基础结构的地方，节点的通信能力十分有限。 这就要求传感器节点具有自组织的能力，自动形成转发监测数据的多跳无线网络。本文提出一种简单、易实现的自组织协议，选用MSP430F149单片机设计微型传感器节点，并实现了一种低功耗无线网络

‘拾’ 无线网卡槽位有哪些种类及其优势介绍-

无线网卡可以连接各种类型的插槽，例如PCIe、mPCIe、mSATA 和 M.2。PCIe是一种行业标准，它提供连接的设备以通过插槽与计算机进行通信。具有PCIe连接的小型计算机通常使用专为空间受限设备设计的mPCIe或mini-PCIe配置其扩展槽。此外，还有其他小型无线网卡插槽，mSATA和M.2。mPCIe和mSATA具有完全相同的外形尺寸和连接器，但连接接口协议不同。另一方面，M.2是下一代插槽取代了内部扩展槽的mSATA和mPCIe。这是因为 M.2 的外形尺寸更小，NVMe接口的传输速度相对较高，最高可达 4GB/s。 以下是不同无线网络插槽的用例：

Wi-Fi 卡或局域网 (LAN) 卡是允许计算机连接到无线网络的网卡。

蓝牙卡是一种基于USB的无线网卡，可以让电脑无线接收蓝牙信号，连接各种设备或传感器。

调制解调器卡或SIM 卡插槽卡是连接到 PCIe 的无线卡，为移动运营商提供的用户识别模块 (SIM) 卡提供空间。这使计算机能够访问运营商的网络并使用语音和数据服务。

Zigbee 技术

有不同的无线通信设备，如手机、无绳电话、ZigBee 无线技术、GPS、Wi-Fi、卫星电视和无线计算机部件。Zigbee 无线网卡是专为低成本、低数据速率和低功耗的无线个域网 (WPAN) 而设计的无线网络技术。Zigbee 技术基于 IEEE 802.15.4 标准作为短距离通信，支持传输设备和控制器之间 100 米距离的两种方式通信。因此，ZigBee 无线网卡技术最适合工业自动化或工厂车间自动化，为数据通信提供高速传输的近距离网络。

无线网卡有什么优势？

灵活性

无线网络使用户能够随时随地访问实时信息，而无需断开与网络的连接。因此，通过有线、本地共享的网络连接无法提高效率、移动性和生产力。

抗冲击和抗振动

安装无线网络系统可减少电缆的使用，减少电缆连接松动的可能性，承受外部中断并烧毁电缆。因此，无线网卡利用可更换卡来承受高水平的冲击和振动。

高效率

无线网络允许增强和更好的数据通信，用户之间的信息传输速度更快。此外，更新或升级无线网络以满足新配置要容易得多。

具有成本效益

无线网络具有成本效益，因为它们更便宜且更易于安装。尽管无线网络的初始投资可能较高，但随着时间的推移，总体费用会降低。由于它是无电缆网络，因此无需购买大量电缆。

范围更广

与有线网络相比，无线网络的覆盖范围更广。因此，它可以很容易地扩展到有线电缆无法访问的区域。此外，无线网络有时可以处理大量用户，因为它们不限于特定数量的连接端口。

工业应用中的无线网卡

无线网卡用于在无线局域网（WLAN）的覆盖下通过无线连接网络实现互联网连接。因此，这种无线网络技术已经为许多行业带来了优势，例如：

物联网(IoT)

工业物联网(IIoT)

高级驾驶辅助系统(ADAS) 远程信息处理和自动驾驶 汽车

坚固的边缘计算