无线个域网概述(wpan)
无线个人局域网
计算机无线网络技术试验系别：班级：学号：无线个人局域网（WPAN）是一种采用无线连接的个人局域网。
它被用在诸如电话、计算机、附属设备以及小范围（个人局域网的工作范围一般是在10米以内）内的数字助理设备之间的通讯。
支持无线个人局域网的技术包括：蓝牙、ZigBee、超频波段（UWB）、IrDA、HomeRF等，其中蓝牙技术在无线个人局域网中使用的最广泛。
每一项技术只有被用于特定的用途、应用程序或领域才能发挥最佳的作用。
此外，虽然在某些方面，有些技术被认为是在无线个人局域网空间中相互竞争的，但是他们常常相互之间又是互补的。
实验目的和要求：利用蓝牙实现一个简单的WPAN；了解蓝牙WPAN在生活中的实用价值；实验设备：笔记本电脑一台（带蓝牙模块）、手机一部（带蓝牙模块）；实验步骤：1：分别打开手机和电脑的蓝牙模块。
Dial-up Networking使用提供拨号网络服务的启动Bluetooth电话、调制解调器或其它远程Bluetooth设备连接至互联网Serialport与远程Bluetooth设备监理虚拟穿行端口连接。
然后支持制定COM端口号的任何应用程序都可以使用该连接PAN NetworkAccess Point与远程Bluetooth设备监理网络连接。
该连接可用于访问外部网络或互联网Headset Gateway将电脑与手机的音频互联实现音频的同步OBEX Object Push无线名片管理OBEX FileTransfer文件浏览与同步管理OBEX IrMC Sync Server个人信息管理器数据库与远程Bluetooth设备上的PIM数据库同步HID Mouse&Keyboard使用已启用蓝牙功能的鼠标、键盘、或者其它借口设备当电脑与手机通过连接以后可以选择三种模式：幻灯片、媒体播放器、桌面实验结果：通过对三种模式的操作发现可以对电脑实现完全操作，并且在通话，数据备份，文件传输，视频播放等功能方面操作相对方便。
WPAN
WPAN：无线个人局域网通讯技术（WPAN：Wireless Personal Area Network Communication Technologies）无线个人局域网（WPAN）是一种采用无线连接的个人局域网。
它被用在诸如电话、计算机、附属设备以及小范围（个人局域网的工作范围一般是在10米以内）内的数字助理设备之间的通讯。
支持无线个人局域网的技术包括：蓝牙、ZigBee、超频波段（UWB）、IrDA、HomeRF等，其中蓝牙技术在无线个人局域网中使用的最广泛。
每一项技术只有被用于特定的用途、应用程序或领域才能发挥最佳的作用。
此外，虽然在某些方面，有些技术被认为是在无线个人局域网空间中相互竞争的，但是他们常常相互之间又是互补的。
美国电子与电器工程师协会（IEEE）802.15工作组是对无线个人局域网做出定义说明的机构。
除了基于蓝牙技术的802.15之外，IEEE还推荐了其他两个类型：低频率的802.15.4（TG4，也被称为ZigBee）和高频率的802.15.3（TG3，也被称为超波段或UWB）。
TG4 ZigBee针对低电压和低成本家庭控制方案提供20 Kbps或250 Kbps的数据传输速度，而TG3 UWB则支持用于多媒体的介于20 Mbps和1Gbps之间的数据传输速度。
WPAN覆盖围绕个人空间10m左右的地理范围。
根据对超宽带(UWB)的容量分析可知：UWB的容量优势主要体现在10m左右的覆盖区域。
因此，UWB的应用主要定位于WPAN，结合多跳自组织网络(Adhoc)技术，网络拓扑可以灵活变化，覆盖范围可以不断延伸。
目前，IEEE关于WPAN的技术标准可分为两个层次：高速WPAN标准IEEE802.15.1、IEEE802.15.3和低速WPAN标准IEEE802.15.4。
其中，802.15.1采用蓝牙作为物理层传输技术，提供最高1Mb/s的传输速率和10m的传输距离，适用于中低速无线连接。
无线局域网
5GHz的频段较宽，干扰小，适合高速传输。
•理论速率与实现速率
实际上就是AP的MAC地址，用来标识AP管理的BSS，在同一个AP内 BSSID和SSID一 一映射。
6、VAP（Virtual Access Point）：虚拟AP
AP通常支持创建多个VAP，每个VAP对应1个BSS。这样只需要安放1 个AP，就可以提供多个BSS，再为这些BSS设置不同的SSID，用户就 可以看到多个VLAN共存，也称为多SSID。
WLAN 无线局域网
•WiFi在企业办公场景的发展趋势
BYOD（Bring Your Own Device）指携带自己的设备办公
WLAN 无线局域网
•新一代WLAN解决方案
Wi-Fi （Wireless Fidelity）
•简介
Wi-Fi（发音： /ˈwaɪfaɪ/），中文里称作“移动热点”。
8、红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体，有较强的 方向性，由于它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质，使用不受无 线电管理部门的限制。
9、红外信号要求视距（直观可见距离）传输，并且窃听困难，对邻近 区域的类似系统也不会产生干扰。
10、在实际应用中，由于红外线具有很高的背景噪声，受日光、环境照 明等影响较大，一般要求的发射功率较高，红外无线局域网是目前 “100Mbit／s以上、性能价格比高的网络”可行的选择。
WLAN 无线局域网
•概念
11、 无线电波 采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最 多的，这主要是因为无线电波的覆盖范围较广，应用较广泛。
12、使用扩频方式通信时，特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低 于自然的背景噪声，具有很强的抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力。
无线个域网技术和应用简介
无线个域网技术和应用简介无线通信的最大优点就是自由方便，无线网络让人们在摆脱了线缆的束缚之后，更加便捷自由地相互随时沟通，在网上享受冲浪的乐趣。
近年来无线网络的应用日渐增加，无论在军事领域、仓储物流业还是在制造业、区域办公环境、家庭组网等方面，无线网络扮演着越来越重要的角色。
如今无线网络技术与Internet （互联网）相结合，向我们迸发出极其诱人的活力。
无线个域网WPAN （Wireless Personal Area Network ）是一种新兴的无线通信网络，如果把接入网称为迈向用户数字家庭的“最后一公里”，那么，那么无线个域网则可称为“最后的几十米”。
当计算机的外围设备如打印机、扫描仪、调制解调器、音频播放器、数码相机等逐渐增多后，用户不仅需在自己的主机上连接诸多外设，又要通过USB （通用串行总线）接口将一些数据来回传输并存储到硬盘中去或从硬盘中读取。
频繁地插拔某个接口、计算机前后面板上缠绕着的各种接线，是用户在体验新技术、新快乐、新用途的同时，又不得不忍受的“烦恼。
”此外，公司办公大楼内部、企业各部门之间的信息短距离快速传递也显得十分迫切和必要。
在一间不大的办公室里因有线局域组网带来的密密麻麻的布线令使用者心烦不已，且某个设备一旦需要“搬家，”还会“牵动株连”其它设备。
无线个域网就是为了解决这些问题而诞生的。
WPAN 是一种与无线广域网WWAN ( Wireless Wide Area Network )、无线城域网WMAN ( Wireless Metropolitan Area Network )、无线局域网WLAN (Wireless Local Area Network) 并列但覆盖范围相对较小的无线网络，是一种为了实现活动半径小、业务类型丰富、面向特定使用群体、无线无缝连接而提出的新兴无线通信网络组网技术。
它能够有效地解决“最后几米至几十米电缆连接”的问题，进而将无线联网进行到底。
无线个域网概述
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☆HomeRF技术
HomeRF是数字无线电话技术与WLAN技术融合发展的产物， 它采用共享无线连接协议(Share Wireless Access Protocol，SWAP)，工作在2.4GHz ISM频段，在语音和数据 业务上应用甚广。
特点
安全可靠；成本低廉； 简单易行；不受墙壁和 楼层的影响；传输交互 式语音数据采用TDMA技 术，传输高速数据分组 则采用CSMA/CA技术；无 线电干扰影响小；支持
工作频率：3.1GHz~10.6GHz
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低速wpan
低速WPAN主要为近距离网络互连而设 计，采用IEEE 802.15.4标准。 其结构简单、数据率低、通信距离近 、功耗低、成本低，被广泛用于工业 监测、办公和家庭自动化及农作物监 测等
IEEE 802.15.4标准。
IEEE 802.15.4描述了低速率无线个人局域网的 物理层和媒体接入控制协议。它属于IEEE 802.15工作组。
节点4 节点3
节点5
PC控制
ZigBee中心节点
ZigBee终端节点
节点2 节点1
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五种WPAN关键技术的技 术特点
☆ZigBee技术
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应用实例
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无线个域网的应用实例
电子称，内置 ZigBee 模块
ZigBee 基站
干货区 水果区 生鲜区
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服务器 收银台
收银台 收银台 内置 ZigBee 模块
无线个域网(四)
无线个域网（四）无线个域网就是在个人周围空间形成的无线网络，现通常指覆盖范围在10m半径以内的短距离无线网络，尤其是指能在便携式消费者电器和通信设备之间进行短距离特别连接的自组织网。
WPAN被定位于短距离无线通信技术，但根据不同的应用场合又分为高速WPAN （HR－WPAN）和低速WPAN（LR－WPAN）两种。
发展高速WPAN是为了连接下一代便携式消费者电器和通信设各，支持各种高速率的多媒体应用，包括高质量声像配送、多兆字节音乐和图像文档传送等。
这些多媒体设各之间的对等连接要提供20Mb／s以上的数据速率以及在确保的带宽内提供一定的服务质量（QoS）。
高速率WPAN在宽带无线移动通信网络中占有一席之地。
发展低速WPAN是因为在我们的日常生活中并不是都需要高速应用。
在家庭、工厂与仓库自动化控制，安全监视、保健监视、环境监视，军事行动、消防队员操作指挥、货单自动更新、库存实时跟踪以及在游戏和互动式玩具等方面都可以开展许多低速应用。
有许多低速应用比高速应用对我们的生活更为重要，甚至能够挽救我们的生命。
例如，当你忘记关掉煤气炉或者睡前忘锁门的时候，有了低速WPAN就可以使你获救或免于财产损失。
从网络构成上来看，WPAN位于整个网络架构的底层，用于很小范围内的终端与终端之间的连接，即点到点的短距离连接。
WPAN是基于计算机通信的专用网，工作在个人操作环境，把需要相互通信的装置构成一个网络，且无须任何中央管理装置及软件。
用于无线个域网的通信技术有很多，如蓝牙、红外、HomeRF等，下面就几种主要的技术进行讲述。
①蓝牙。
蓝牙是由爱立信、英特尔、诺基亚、IBM和东芝等公司于1998年5月联合主推的一种短距离无线通信技术，它可以用于在较小的范围内通过无线连接的方式实现固定设备或移动设各之间的网络互联，从而在各种数字设各之间实现灵活、安全、低功耗、低成本的语音和数据通信。
蓝牙技术的一般有效通信范围为10m，强的可以达到100m左右，其最高速率可达lMb／s。
无线网络：无线个域网、无线体域网和无线家居网
⽆线⽹络：⽆线个域⽹、⽆线体域⽹和⽆线家居⽹⽬录⽆线个域⽹WPAN 的概念个域⽹（Personal Area Network, PAN），是⼀种范围较⼩的计算机⽹络，主要⽤于计算机设备间的通信，包括电话和个⼈设备等。
PAN 的通信范围往往仅⼏⽶，也可连接多个⽹络。
PAN 可进⼀步接⼊更⼤的⽹络，也可作为最后⼀⽶的解决⽅案。
⽆线个域⽹（Wireless PAN，WPAN）采⽤⽆线介质代替传统有线电缆，实现个⼈信息终端的互连，组建个⼈信息⽹络。
WPAN 是为了实现活动半径⼩(如⼏⽶)、业务类型丰富、⾯向特定群体的连接⽽提出的新型⽆线⽹络技术。
WPAN 主要应⽤于个⼈⽤户⼯作空间，WPAN 系统通常可分为以下 4 个层次：WPAN 系统层次说明应⽤软件和程序由驻留在主机上的软件模块组成,控制⽹络模块的运⾏固件和软件栈负责管理连接建⽴,并规定和执⾏ QoS 要求基带装置负责数据处理，定义装置运⾏的状态，并与主控制器接⼝交互⽆线电收发负责经数/模和模/数转换处理所有的输⼊输出数据WPAN 的特点WPAN 的主要有价格便宜、体积⼩、易操作和功耗低等优点，主要特点有：1. ⾼数据速率并⾏链路：>100Mbps；2. 邻近终端之间的短距离连接：典型 1~10m；3. 标准⽆线或电缆与外部因特⽹或⼴域⽹的连接；4. 典型的对等式拓扑结构；5. 中等⽤户密度。
WPAN 的分类WPAN 按传输速率分为低速、⾼速和超⾼速三类：PAN 的分类说明低速 WPAN主要为近距离⽹络互联⽽设计，结构简单、数据率低、距离近、功耗低、成本低，可⼴泛⽤于⼯业、办公和家庭⾃动化及农业等⾼速 WPAN适合⼤量多媒体⽂件、短时的⾳视频流传输。
⽽动态拓扑结构能使便携式装置在短时间内加⼊或脱离⽹络超宽带WPAN速率可达 110~480 Mbps，⽀持 IP 语⾳、⾼清电视、家庭影院、数字成像和位置感知等信息的⾼速传输WPAN 的应⽤WPAN 技术的应⽤范围⾮常⼴泛，如智能家居的照明、温控、安全和家电控制等，⼯业领域的⽣产流程、现场监测和安保等，智能交通的定位、导航和提⽰等，医疗领域的体征监测、诊断管理和病患监护等。
无线个人区域网wpan
2、蓝牙的数据率为 720 kb/s，通信范围在 10 米左右。
3、蓝牙使用 TDM 方式和扩频跳频 FHSS 技术组成不 用基站的皮可网(piconet)
皮可网（piconet）
1、Piconet 直译就是“微微网”，表示这种无线网络的覆 盖面积非常小。 2、每一个皮可网有一个主设备(Master)和最多7个工作的 从设备(Slave)。 3、通过共享主设备或从设备，可以把多个皮可网链接 起来，形成一个范围更大的扩散网(scatternet)。 4、这种主从工作方式的个人区域网实现起来价格就会 比较便宜
小组成员：
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无限个人区域网WPAN（Wireless
Personal Area Network ）：
就是在个人工作地方把属于个人使用的电子设备 （如便携式电脑、平板电脑、便携式打印机以及蜂 窝电话等）用于无线技术连接起来自组网络，不需 要使用接入点AP，整个网络范围大约在10m左右。 WPAN可以是一个人使用，也可以是若干人使用。这 些电子设备可以很方便地进行通信，就像普通电缆 连接一样。请注意无线个人区域网和个人区域网 PAN（Personal Area Network）并不完全等同，因为 PAN不一定都是使用无线连接的。
蓝牙系统中的皮可网和扩散网
扩散网 M S S P 皮可网 1 S S 皮可网 2 P S P ——搁置的设备 M
S
M ——主设备
S
S ——从设备
二.低速WPA( 802.15.4/ZigBee )
1、低速 WPAN 主要用于工业监控组网、办公自动化 与控制等领域，其速率是 2 ~ 250 kb/s。 2、低速 WPAN 的标准是 IEEE 802.15.4。最近新修订 的标准是 IEEE 802.15.4-2006。 3、低速 WPAN 中最重要的就是 ZigBee。 4、ZigBee 技术主要用于各种电子设备（固定的、便 携的或移动的）之间的无线通信，其主要特点是通信距 离短（10 ~ 80 m），传输数据速率低，并且成本低廉。
第4章 无线个域网802.15.1
拓扑结构
Bluetooth中的piconet
Bluetooth中的scatternet
内容提要
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 概述 IEEE802.15标准 蓝牙技术简介 蓝牙无线电规范 蓝牙基带规范 蓝牙链路管理器规范 蓝牙逻辑链路控制和自适应协议 蓝牙服务发现协议
计算机产品中的蓝牙
电话和消费类产品中的蓝牙
蓝牙系统
蓝牙传输特性
4.3.3
蓝牙标准文档构成
核心规范(core specifications):描述了从无线 电接口到链路控制的不同层次蓝牙协议体系结构 的细节。 概要规范(profile specifications):考虑使用蓝 牙技术支持不同的应用。每个概要规范讨论在核 心规范中定义的技术，以实现特定的应用模型 (Usage Model)。分为强制、可选和不适用。可划 分为电缆替代或无线音频。
实例
L2CAP分组
PSM：协议/服务 多路复用器，表 示高层收到分组 的负载。
匹配请求和 回应
4.7.3 信令命令
码 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 0x0A 0x0B 描 命令拒绝 连接请求 连接响应 配置请求 配置响应 取消连接的请求 取消连接的响应 回送请求 回送响应 信息请求 信息响应 述 理由 PSM、源CID 目的CID、源CID、结果、状态 目的CID、标志、选项 源CID、标志、结果、选项 目的CID、源CID 目的CID、源CID 数据(可选) 数据(可选) 信息类型 信息类型、结果、数据(可选) 参 数
4.2 IEEE802.15标准
IEEE 802.15工作组是IEEE针对无线个人区域网而成 立的，开发有关短距离范围的WPAN标准。
无线个域网
无线网络技术无线个域网及其技术研究摘要：无线个域网(WPAN)是一种与无线广域网fWWAN)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WEAN)并列但覆盖范围相对较小的无线网络。
WPAN所覆盖的范围一般在10m半径以内，必须运行于许可的无线频段。
WPAN能够有效地解决“最后的几米电缆”的问题，进而将无线联网进行到底。
阐述了无线个域网基本概念、网络分类及特点。
并将其与无线局域网进行简单比较’同时对相关技术进行了分析。
关键词：无线个域网，无线局域网，红外数据标准协会；蓝牙；超宽带；ZigBee 正文：随着新兴的无线通讯技术、低价位的无线设施、网际网络的普及化，无线网络变得愈来愈普及。
目前无线通信技术从涵盖范围划分主要分为四大类，即无线个域网(WPAN)、无线局域网何LAN)、无线城域网(WMAN)、无线广域网(WWAN)，其中WPAN是为了实现活动半径小、业务类型丰富、面向特定群体、无线无缝的连接而提出的新兴无线通信网络技术。
WPAN能够有效地解决“最后的几米电缆”的问题，进而将无线联网进行到底。
无线个域网指的是在便携式消费电器和通信设备之间进行短距离自组连接的网络覆盖范围一般在10m半径以内这里的自组连接有两层含义(1)设备可以承担主控功能又可以承担被控功能(2)设备可以很容易地加入或者离开现有网络[1]目前使用较为广泛的近距离无线通信技术包括红外数据传输和蓝牙还有一些非常具有发展潜力的技术标准如超宽带和Zigbee等它们都有各自的特点或基于传输速度距离耗电量的特殊要求或着眼于功能的扩充性目前，无线个域网(PAN)的主要技术有红外技术(IrDA)、家庭射频(HomeRF)、蓝牙(Bluetooth)、超带宽(I珊璐)、ZigBee、射频识别(RFID)等。
其共同的特点是短距离、低功耗、低成本和个人专用，但是这些技术在功耗、成本、传输速率、传输距离、组网能力、应用等方面各有特点，没有一种技术能够完美到可以满足所有的需求。
高速率无线个人域网(WPAN)
ｗＡ Ｐ Ｎ任务组， 其任务是针对消费者图像和多媒体应用， 为低功
率低成本的短距离通信制定高速率 Ｗ Ａ ＰＮ标准， Ｅ ２１． Ｉ Ｅ８ ． ３ Ｅ ０ ５
高速率 Ｗ Ａ Ｐ Ｎ标准的最终版本预期在 ２Ｏ 年内获得批准。 Ｏ２ 虽然有些无线局域网（ Ｊ ）如ＩＥ ２ １ 、 ２ １ 和 ｗｌ Ｎ ， Ｅ Ｅ８ ．ｌ ８ ．ｌ Ａ ０ ａ０ ｂ Ｆｐ Ｌ Ｎ也可实现高速率这一 目的 ，也是瞄准 ２４ｇ ｚ Ｊｅ Ａ ，ｒ 、 Ｈ 和 ５ Ｈ 这两个不需许可证的频谱， ２ Ｇ 但通过后面的分析比较， 我们 将会看到 ８２１． 高速率 ｗ Ａ ０． ３ ５ ＰＨ技术具有特别适合便携式消
ＷＡ Ｐ Ｎ工作 组 发起 了一 个 新 的任 务 组—— ８ ． 高 建 率 ０ １３ ２ ５
・
・
・
－
２ 高 速率 Ｗ Ｐ Ｎ的应 用 Ａ
高速率 Ｗ Ａ Ｐ Ｎ的应用可以分为两大类。第一类涉及大宗 （ 多兆字节）数据文档传送 ，第二类涉及实时视像和高质量声 音。在第一类应用中，在以数字格式存储多兆字节照片文档和 视像流的数字照相机和摄像机方面能找到许多有用的应用＝ 对 消费者心理的研究表明， 通常当传送时间超过 ７ １ ｓ — ５ 时用户就 不满意了。利用目前的蓝牙技术． 把一个含有 ３ Ｂ图像或视像 Ｍ 流的数据文档从一架照相机传到一台 ｐ 机大约需要 ｌｒｌ ｃ ｉ ｒＩ Ｉ。如 果需要传送多个这样的文档的话， 目前蓝牙技术提供的 ｌ ｂ／ ｉｓ Ｎｌ 数据速率显然是不够的，至少要高一个数量级。另一种应用与 Ｍ３ ｃ Ｐ 或 Ｄ格式的音乐文档的配送相关，我们希望可以在ｐ 机 ｃ 和Ｍ３ Ｐ 播放机或 Ｃ Ｄ机之问传送这些文档。但是一个只含一首 歌的Ｍ ３ Ｐ 文档的信息量往数据速率必须超过 ｌ ｂ／。 ｉｓ Ｍ ｔ 在第二类应用中，在高质量声音和视像的配送方面有若干 引人注目的应用。一种比较受欢迎的应用有可能是数字摄像机
了解无线网络的分类
了解⽆线⽹络的分类⽆线⽹络是采⽤⽆线通信技术实现的⽹络，根据⽹络覆盖范围、传输速率和启途的差异，⽆线⽹络⼤体可分为⽆线⼴域⽹、⽆线城域⽹、⽆线局域⽹、⽆线个域⽹和⽆线体域⽹。
1.⽆线⼴域⽹(WWAN) 主要通过通信卫星把物理距离极为分散的局域⽹(LAN)连接起来，它连接地理范围较⼤，常常是⼀个国家或是⼀个洲。
其⽬的是为了让分布较远的各局域⽹互连，它的结构分为末端系统(两端的⽤户集合)和通信系统(中间链路)两部分。
代表技术有传统的GSM⽹络、GPRS⽹络以及正在实现的3G⽹络和LTE(LongTermEvolution)等类似系统。
由于使⽤的通信技术不尽相同，不同⽆线⽹络的接⼊速度也有很⼤差异，从2GGSMlCDMA的9.6Kbps，到2.5GCDMA的 70Kbps~153.6Kbps，再到3GWCDMAlCDMA2OOO/TD-SCDMA的384Kbps~2Mbps，数据的传输速率在不断提⾼。
在技术标准⽅⾯，IEEE802.20 是WWAN 的重要标准。
2. ⽆线城域⽹(WMAN) 主要通过移动电话或车载装置进⾏移动数据通信，可覆盖城市中的⼤部分地区。
代表技术是IEEE802.20标准，主要针对移动宽带⽆线接⼊(MobileBroadband WirelessAccess,MBWA)。
该标准强调移动性(⽀持速度可⾼达时速250km) ，由IEEE802.16宽带⽆线接⼊(BroadbandWirelessAccess，BWA) 发展⽽来。
另⼀个代表技术是IEEE802.16标准体系，主要有802.16、802等。
3. ⽆线局域⽹(WLAN) 覆盖范围较⼩。
⽆线局域⽹是⾼速发展的现代⽆线通信技术在计算机⽹络中的应⽤，利⽤⽆线技术在空中传输数据、话⾳和视频信号。
作为传统布线⽹络的⼀种替代⽅案或延伸，WLAN把个⼈从办公桌边解放了出来，使他们可以随时随地获取信息，提⾼了员⼯的办公效率。
此外，WLAN还有其他⼀些优点:它能够⽅便地联⽹，因为WLAN可以便捷、迅速地接纳新加⼊的雇员，⽽不必对⽹络的⽤户管理配置进⾏过多的变动:WLAN 在有线⽹络布线困难的地⽅⽐较容易实施，使⽤WLAN⽅案，则不必再实施打孔铺线等作业，因⽽不会对建筑设施造成任何损害。
无线个域网概述
基于UWB建立高速无 线办公信息网
现阶段，计算机和计算机之间，计 算机和液晶显示屏、打印机、扫描 仪等外设之间主要通过通用以太电 缆或串行总线接口技术进行有线连 接。
基于蓝牙技术的WPAN能在一定程度上 解决计算机与外设之间的无线互连问题， 但由于其在传输速率和设备兼容性等方 面的局限，无法得到更为广泛的应用。 基于UWB的高速WPAN使得这一问题 迎刃而解。
关键技术
WPAN的关键技术包括 IrDA、HomeRF、UWB、 蓝牙技术、ZigBee技 术等
技术介绍：
☆IrDA(红外)技术 【InfraredDataAssociation】
IrDA是利用红外线进 行通信的技术，最高通信速 率仅115.2kbps，主要优点是 无需申请频率使用权，通信 成本低廉，具有体积小、功 耗低、连接方便、简单易用 等特点
媒介
WPAN主要通过无线电 或红外线代替传统有 线电缆，实现个人信 息终端的互联。
无线个域网的基本概念
WPAN是为了实现活动半径小(如几米)、业务类型 丰富、面向特定群体的连接而提出的新型无线网 络技术。
WPAN是一种与无线广域网(WWAN)、无线城域网 (WMAN)、无线局域网(WLAN)并列但覆盖范围更小 的无线网络，对应关系如下图所示
高速wpan
高速WPAN适合大量多媒体文件、短时 的视频和音频流的传输，能实现各种 电子设备间的多媒体通信。
超宽带WPAN
超宽带WPAN的目标包括支持IP语音、高清电视、 家庭影院、数字成像和位置感知等信息的高速传 输，具备近距离的高速率、较远距离的低速率、 低功耗、共享环境下的高容量、高可扩展性等。
工作频率：3.1GHz~10.6GHz
低速wpan
低速WPAN主要为近距离网络互连而设 计，采用IEEE 802.15.4标准。
计算机网络 无线网络划分
计算机网络无线网络划分与有线网络一样，无线网络可根据数据传送距离的不同划分为不同的类型。
它分为无线局域网（WLAN）、无线广域网（WWAN）、无线城域网（WMAN）和无线个人网（WPAN）四种不同类型。
1．无线局域网（WLAN）WLAN（Wireless Local Area Network）是计算机网络和无线通信技术相结合的产物。
他以无线多址信道作为传输媒介，利用电磁波完成数据交互，实现传统有线局域网的所有功能。
通常被形象的描述为“最后100m”的通信需求。
无线局域网让用户几乎可以从任何地方接入网络，如办公桌、会议室、咖啡厅，或者企业园区或校园中的另外一个办公楼。
同时无线局域网可以为员工提供最大限度的灵活性、生产率、工作效率，大幅度地增强他们与同事、业务伙伴和客户之间的合作。
WLAN采用IEEE 802.11系列标准。
2．无线广域网（WWAN）WWAN（Wireless Wide Area Network）是指传输范围可跨越国家或不同城市的无线网络，由于其网络覆盖范围大，通常需要特殊的服务提供者来架设及维护整个网络，一般用户只是单纯以终端连线装置来使用无线广域网络。
无线广域网让用户可以通过远程公用网络或专用网络建立无线网络连接。
通过使用由无线服务提供商负责维护的若干天线基站或卫星系统，这些连接可以覆盖广大的地理区域，例如若干城市或者国家（地区）。
WWAN标准由IEEE 802.20和3G蜂窝移动通信系统构成。
3．无线城域网（WMAN）WMAN（Wireless Metropolitan Area Network）通常用于城市范围内的业务点和信息汇聚点间的信息交流和网际接入。
它的有效作用距离要大于WLAN，其有效覆盖区域为2km~10km，最大可达到30km，数据传输速率最快可达70Mbps。
WMAN采用IEEE 802.16标准。
4．无线个人网（WPAN）WPAN（Wireless Personal Area Network）是指在个人活动范围内所使用的无线网络技术，这类技术的主要用途是让个人使用的资讯装置，如手机、PDA、笔记型计算机等可互相通信，以达到交换数据的目的。
无线网络的分类
无线网络的分类总的来说，由于覆盖范围、传输速率和用途的不同，无线网络可以分为无线广域网、无线城域网、无线局域网、无线个域网和无线体域网。
（1）无线广域网（Wierless Wide Area Network，WWAN）：主要是指通过移动通信卫星进行的数据通信，其覆盖范围最大。
代表技术有3G及未来的4G等，一般数据传输速率在2Mb/s以上。
（2）无线城域网（Wierless Metorpolitan Area Network，WMAN）：主要是通过移动电话或车载装置进行的移动数据通信，可以覆盖城市中大部分的地区。
代表技术是2002年提出的IEEE 802.20标准，主要针对移动宽带无线接入（Mobile Broadband Wireless Access，MBWA）技术（3）无线局域网（Wireless Local Area Netwok，WLAN）：一般用于区域间的无线通信，其覆盖范围较小。
代表技术是IEEE 802.11系列，以及HomeRF技术。
数据传输速率为11～56Mb/s之间，甚至更高。
（4）无线个域网（Wierless Personal Area Network，WPAN）：无线传输距离一般在10m左右，典型的技术是IEEE 802.15（WPAN）、Bluetooth、ZigBee技术，数据传输速率在10Mb/s以上，无线连接距离在10m左右。
（5）无线体域网（WBAN）：以无线医疗监控和娱乐、军事应用为代表，主要指附着在人体身上或植入人体内部的传感器之间的通信。
从定义来看，WBAN和WPAN有很大关系，但是它的通信距离更短，通常来说为0～2m。
因此无线体域网具有传输距离非常短的物理层特征。
从网络拓扑结构角度，无线网络又可分为有中心网络和无中心、自组织网络。
无线个人区域网wpan
2、蓝牙的数据率为 720 kb/s，通信范围在 10 米左右。
3、蓝牙使用 TDM 方式和扩频跳频 FHSS 技术组成不 用基站的皮可网(piconet)
皮可网（piconet）
1、Piconet 直译就是“微微网”，表示这种无线网络的覆 盖面积非常小。 2、每一个皮可网有一个主设备(Master)和最多7个工作的 从设备(Slave)。 3、通过共享主设备或从设备，可以把多个皮可网链接 起来，形成一个范围更大的扩散网(scatternet)。 4、这种主从工作方式的个人区域网实现起来价格就会 比较便宜
蓝牙系统中的皮可网和扩散网
扩散网 M S S P 皮可网 1 S S 皮可网 2 P S P ——搁置的设备 M
SM ——主设备源自SS ——从设备二.低速WPA( 802.15.4/ZigBee )
1、低速 WPAN 主要用于工业监控组网、办公自动化 与控制等领域，其速率是 2 ~ 250 kb/s。 2、低速 WPAN 的标准是 IEEE 802.15.4。最近新修订 的标准是 IEEE 802.15.4-2006。 3、低速 WPAN 中最重要的就是 ZigBee。 4、ZigBee 技术主要用于各种电子设备（固定的、便 携的或移动的）之间的无线通信，其主要特点是通信距 离短（10 ~ 80 m），传输数据速率低，并且成本低廉。
WPAN和WLAN
1、WPAN是以个人为中心来使用的无线 个人区域网，它实际上就是一个低功率、 小范围、低速率和低价格的电缆代替技 术。
2、WLAN是同时为许多用户服务的无线 局域网，它是一个大功率、中等范围、 高速率的局域网。
一、蓝牙系统
1、最早使用的WPAN是1994年爱立信公司推出的蓝牙系 统，其标准是IEEE 802.15.1。
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关键技术
WPAN的关键技术包括 IrDA、HomeRF、UWB、 蓝牙技术、ZigBee技 术等
技术介绍：
☆IrDA(红外)技术 【InfraredDataAssociation】
IrDA是利用红外线进 行通信的技术，最高通信速 率仅115.2kbps，主要优点是 无需申请频率使用权，通信 成本低廉，具有体积小、功 耗低、连接方便、简单易用 等特点
无线个域网在交通控制中的应用
智能交通系统中主要需要进行交通路口 车辆信息检测完成数据采集传送回控制 中心, 通过数据分析处理直接控制交通 信号。
在技术上, ZIGBEE 具有低功耗的特点, 完全适合于安装在机动车辆之上。考虑 到汽车的快速移动性, ZIGBEE 节点设备 接入网络的时间只需 15ms, 完全可满足 要求。ZIGBEE 网络具有非常高的可靠 性, 是一种网状网络，如有主干路由节 点损坏, 仍可转换路径完成数据通信。
☆ZigBee技术
单ZigBee是一种短距离、低功率、低速 率无线接入技术，工作于2.4GHz ISM频 段，传输速率为20~250kbps，传输距离 为10~1igBee中心节点
ZigBee终端节点
节点2 节点1
五种WPAN关键技术的 技术特点
☆ZigBee技术
高速wpan
高速WPAN适合大量多媒体文件、短时 的视频和音频流的传输，能实现各种 电子设备间的多媒体通信。
超宽带WPAN
超宽带WPAN的目标包括支持IP语音、高清电视、 家庭影院、数字成像和位置感知等信息的高速传 输，具备近距离的高速率、较远距离的低速率、 低功耗、共享环境下的高容量、高可扩展性等。
工作频率：3.1GHz~10.6GHz
低速wpan
低速WPAN主要为近距离网络互连而设 计，采用IEEE 802.15.4标准。
其结构简单、数据率低、通信距离近 、功耗低、成本低，被广泛用于工业 监测、办公和家庭自动化及农作物监 测等
IEEE 802.15.4标准。
IEEE 802.15.4描述了低速率无线个人局域网的 物理层和媒体接入控制协议。它属于IEEE 802.15工作组。
媒介
WPAN主要通过无线电 或红外线代替传统有 线电缆，实现个人信 息终端的互联。
无线个域网的基本概念
WPAN是为了实现活动半径小(如几米)、业务类型 丰富、面向特定群体的连接而提出的新型无线网 络技术。
WPAN是一种与无线广域网(WWAN)、无线城域网 (WMAN)、无线局域网(WLAN)并列但覆盖范围更小 的无线网络，对应关系如下图所示
分类
无线个域 网的分类
通常将WPAN按传输速率分为低速、高速和超高 速三类，如下图所示
无线个域网
低速WPAN 高速WPAN
通信速率：0.25Mbps 通信距离：10m 工作频率：2.4GHz
通信速率：55Mbps 通信距离：10m 工作频率：2.4GHz
通信速率：110/200/480Mbps 超高速WPAN 通信距离：10m、4m和4m以下
流媒体。
☆超宽带(UWB)技术 超宽带(Ultra Wide Band，UWB)是
一种基于IEEE 802.15.3的超高速、短距 离无线接入技术，通信范围在10米范围 内，能实现每秒数百兆位的数据传输率， 具有抗干扰性强、传输速率高、带宽大、 消耗电能低、保密性好等众多优势
☆蓝牙技术
蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在手机、 PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换， 其工作于2.4GHz ISM频段，数据速率为1Mbps，采用时分双工传输方案
四种无线网络间的关系与通信范围
WPAN(802.15) 10米以内
WLAN(802.11) 100米以内
WMAN(802.16) 数千米
WWAN(802.20) 15千米
无线个域网的特点
①高数据速率并行链路：>100Mbps ②邻近终端之间的短距离连接：典型为 1~10m ③标准无线或电缆桥路与外部因特网或 广域网的连接 ④典型的对等式拓扑结构 ⑤中等用户密度
基于UWB建立高速无 线办公信息网
现阶段，计算机和计算机之间，计 算机和液晶显示屏、打印机、扫描 仪等外设之间主要通过通用以太电 缆或串行总线接口技术进行有线连 接。
基于蓝牙技术的WPAN能在一定程度上 解决计算机与外设之间的无线互连问题， 但由于其在传输速率和设备兼容性等方 面的局限，无法得到更为广泛的应用。 基于UWB的高速WPAN使得这一问题 迎刃而解。
☆HomeRF技术
HomeRF是数字无线电话技术与WLAN技术融合发展的产物， 它采用共享无线连接协议(Share Wireless Access Protocol，SWAP)，工作在2.4GHz ISM频段，在语音和数据 业务上应用甚广。
特点
安全可靠；成本低廉； 简单易行；不受墙壁和 楼层的影响；传输交互 式语音数据采用TDMA技 术，传输高速数据分组 则采用CSMA/CA技术；无 线电干扰影响小；支持
应用实例
无线个域网的应用实例
电子称，内置 ZigBee 模块
ZigBee 基站
干货区 水果区 生鲜区
服务器 收银台
收银台 收银台 内置 ZigBee 模块
超市运用ZigBee技术， 在原有基础上增加或组 建WPAN，使所有电子 称都在无线信号覆盖内， 任何电子称的数据都实 时连通，极大方便了消 费者，将电子称故障造 成的影响降到最低。 其优势在于： ①电子称任意分布 ②提高盘货效率 ③安全性好
个域网的基本概念
个域网
通信范围
个域网(Personal Area Network， PAN)，是一种范围较小的计 算机网络，主要用于计算机 设备之间的通信，还包括电 话和个人电子设备等。
PAN的通信范围往往仅 几米，被看作是最后几 米的解决方案
无线个域网
无线个域网(Wireless PAN， WPAN)是一种采用无线连接 的个域网
无线个域网概述
何鑫 蓝玉笛 方焕
壹 · 基本概念 贰 · 分类 叁 · 关键技术 肆 · 应用实例 伍 · 未来展望
基本概念
便捷
无线网的兴起
无线网络让人们在摆脱了线缆的束缚 之后，更加便捷自由地相互随时沟通， 在网上享受冲浪的乐趣。
近年来无线网络的应用日渐增加，无 论在军事领域、仓储物流业还是在制造 业、区域办公环境、家庭组网等方面， 无线网络扮演着越来越重要的角色，向 我们迸发出极其诱人的活力。