无线通信与泛在网络
B5G:泛在融合信息网络
B5G:泛在融合信息网络张平【摘要】延续\"线\"—\"面\"—\"体\"的演进趋势,超5代移动通信系统(B5G)继续提高通信速率,拓展通信空间,完善通信智慧,演进为泛在融合信息网络.B5G使用更高的频段作为信号载体,数据速率达到太比特每秒量级.伴随网络性能的增强,B5G的适用空间拓展至陆海空天.与以往移动通信系统不同,人工智能(AI)成为B5G性能提升的强劲引擎.基于AI的干扰管理、深度学习智能信号处理以及太赫兹技术成为物理层关键技术.基于极化码的中继、多天线、多址技术是传输层关键技术.基于AI的移动网络架构、面向人机物泛在融合的全析网络架构以及认知增强与决策推演的智能定义网络架构等方式的新架构被应用于网络层.【期刊名称】《中兴通讯技术》【年(卷),期】2019(025)001【总页数】8页(P55-62)【关键词】泛在融合信息网络;B5G;THz;AI【作者】张平【作者单位】北京邮电大学,北京 100876【正文语种】中文1 信息通信网络发展历程及5G面临的挑战1948年香农发表了《通信的数学原理》,提出了信息熵的概念,奠定了信息论和数字通信的理论基础。
70年来,在香农信息论的指导下,现代无线通信系统从无到有,不断取得突破性发展,深刻改变了人们的生活。
1978年美国贝尔实验室成功研制出了第1个移动蜂窝电话系统——先进的移动电话系统(AMPS),它标志着第1代移动通信系统(1G)正式登上历史舞台[1]。
20世纪七八十年代,世界各国纷纷建立起了自己的第1代移动通信系统。
由于采用模拟蜂窝和频分多址(FDMA)技术,1G的容量十分有限,并且通话质量不高,不能提供数据业务和漫游服务[1]。
为解决上述问题,在20世纪90年代,以数字技术和时分多址(TDMA)技术为主体的第2代移动通信系统(2G)研制成功[2]。
与1G相比,2G具有通话质量高、频谱利用率高和系统容量大等优点;但是它对定时和同步精度的要求高,并且系统带宽有限[2],无法承载较高数据速率的移动多媒体业务。
泛在网络的技术、应用与发展
运营与应用
泛在网络的技术、应用与发展
万方数据
运黄与应用
楼等领域的自动化以及信息化。
进入第三代。即无线传感器网络阶段。众多发达国家对研究 和利用传感器网络都十分重视。目前,全世界约有40个国 家从事传感器的研制、生产和应用开发,研发机构6 000余家。 其中.美、日等国实力较强,他们建立了包括物理量、化学 量、生物量三大门类的传感器产业,研发生产单位4 000余 家、产品20 000多种,对应用范围广的产品已实现规模化 生产,大企业的年生产能力达到几千万支到几亿支。从世界 范围而言,传感器市场上增长最快的是汽车市场的需求。占 第二位的是生产控制市场。 (2)基础网络技术 泛在网络是基于现有的网络基础设施.增加新的网络 基础设施构成的。融合是现有网络基础设施的未来发展趋 势,即具备融合固定和移动业务(FMC)能力和融合电信、互 联网、广电网业务的能力。未来的网络需要超强的智能性, 即要具备感知环境、内容、语言、文化的能力。泛在网络要满 足各种层次的信息化应用,要求基础网络具有不同安全等 级和不同服务质量的网络能力。泛在网络最重要的一个特 征是无缝的移动性.移动宽带网络是最重要的网络基础设 施。新型光通信、分组交换、互联网管控、网络测量和仿真、 多技术混合组网都将是泛在网络的关键技术。 (3)应用层技术 泛在网络的应用层主要指为各种具体应用提供公共服 务支撑环境。应用平台层的主要技术特征是开放性和规范 性.应用平台层涉及的主要技术领域包括软件中间件、资源 描述与组织(如HTML、XML技术等)、各类标识的管理(如 IDM技术)、信息安全保证(如加密技术、用户认证/鉴权/审 计技术等)、网格计算、数据分析与挖掘等。
internet技术与应用答案
internet技术与应用答案一、单项选择题1. D2. C3. D4. D5. A6. A7. D8. A9. C10. C11. C12. D13. B14. C15. D16. C17. B18. B19. A20. A21. B22. B23. A24. D25. A26. B27. B28. B29. A30. D二、判断题1. 错2. 对3. 对4. 错5. 对6. 错7. 错8. 对9. 对10. 对11. 错13. 错14. 对15. 对16. 对17. 错18. 错19. 错20. 对21. 对22. 对23. 错24. 对25. 错26. 错三、名词解释1. DNS:Domain Name Service的缩写,其中文意思为域名系统,它采用分层管理模式,其主要作用是将域名与IP 地址进行相互转换。
2. 网桥(Bridge):网桥是一种在数据链路层实现两个局域网互连的存储转发设备。
3. RFID:射频识别即RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
4. RARP:反向地址转换协议,允许局域网的物理机器从网关服务器的ARP 表或者缓存上请求其IP 地址。
5. 即时通讯:是一个终端服务,允许两人或多人使用网络即时的传递文字讯息、档案、语音与视频交流,是一种基于互联网的即时交流消息的业务。
6. 泛在网:也被称做无所不在的网络,它是为了打破地域的限制,实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务。
人们可以在不意识到网络存在的情况下,随时随地的通过合适的终端设备上网并享受服务。
7. ISDN:采用数字传输和数字交换技术,将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理。
无线数字家庭网络泛在接入技术
无线数字家庭网络泛在接入技术摘要:数字家庭网络是通信领域的一个重要分支,近年来发展非常迅速。
基于电信网络的数字家庭网络体系结构在中国已经标准化,但就接入方式而言,只是定义了可以使用无线方式,如何组建无线数字家庭网络是未来研究的重点。
文章提出了无线数字家庭网络泛在接入概念,给出了无线泛在接入网络体系结构,并就其中的关键技术进行了探讨,包括感知无线电、无线网状网(Mesh)网络理论、通用接入点链路转换机制、业务的QoS保障机制以及电磁兼容和异构系统共存机制等。
关键词:无线数字家庭网络;泛在接入;感知无线电;无线网状网Abstract: Digital home networks, an important communications branch, have been developing rapidly in recent years. Digital home network architecture based on telecommunication networks has been standardized in China. However, only the wireless access mode has been defined for access to digital home networks. How to establish wireless digital home networks is a research focus in the future. This paper proposes the concept of ubiquitous access to wirelessdigital home networks, and presents architecture of the wireless ubiquitous access network. Moreover, it analyzes the key techniques for implementing wireless ubiquitous access, including cognitive radio, wireless mesh, link transfer mechanism of generic access points, QoS guarantee mechanism, and Electromagnic Compatibility (EMC) and co-existence of heterogeneous systems.Key words: wireless digital home network; ubiquitous access; cognitive radio; wireless mesh network随着信息技术的迅猛发展,人类社会已经从工业社会进入信息社会,信息社会对人们的生活产生了巨大的影响,它改变着我们的行为、思维方式,20世纪80年代初美国学者托夫勒在其著作《第三次浪潮》中就预言信息社会中人们的生活中心将从工业社会的以社会为核心回归以家庭和个人为核心[1],从通信领域来看,数字家庭网络将成为热点,在信息社会中具有重要的地位。
浅谈泛在电力物联网的接入网技术
浅谈泛在电力物联网的接入网技术泛在电力物联网(Internet of Energy)是指通过互联网技术将各种电力设备、系统和资源进行互联互通,从而形成一个智能化的电力供应链网络。
为了实现泛在电力物联网的接入,需要借助先进的接入网技术。
本文将对泛在电力物联网的接入网技术进行浅谈。
一、传统接入网技术的优缺点在传统的电力物联网接入中,通常采用有线接入技术,如以太网、RS485总线等。
这些传统的接入网技术有其一定的优点和缺点。
优点:1. 传输稳定可靠:有线接入技术传输稳定可靠,不易受到外界干扰。
2. 传输带宽大:有线接入技术的传输带宽相对较大,可以支持大量的数据传输。
3. 传输距离远:有线接入技术的传输距离相对较远,可以适用于大范围的应用。
缺点:1. 有限的覆盖范围:由于有线接入技术需要铺设传输线缆,造成了覆盖范围有限的问题。
2. 布线成本较高:由于有线接入技术需要铺设传输线缆,因此需要进行大量的布线工作,造成了较高的成本。
3. 灵活性差:有线接入技术缺乏灵活性,无法快速应对不同的场景需求。
二、物联网接入网技术的发展趋势为了克服传统接入网技术的缺点,泛在电力物联网的接入网技术逐渐发展出了一些新的解决方案,其中较为突出的包括无线接入技术和光纤接入技术。
1. 无线接入技术无线接入技术可以通过无线通信网络实现设备之间的互联互通。
目前比较常用的无线接入技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee和NB-IoT等。
Wi-Fi技术具有高带宽、大容量和远距离覆盖的特点,适用于需要大量带宽和远距离传输的场景。
蓝牙技术适用于近距离传输,具有低功耗、低延迟和低成本的特点,适合于对传输距离和功耗有要求的场景。
ZigBee技术适用于低功耗、低速率和大规模网络的要求,适合于大规模传感网的应用。
NB-IoT技术适用于广域物联网应用,具有低功耗、广覆盖和低成本等特点。
2. 光纤接入技术光纤接入技术是一种利用光纤传输数据的接入技术。
它具有大带宽、低损耗、抗干扰能力强等优点,可以满足高带宽、长距离传输的需求。
泛在网络
主要内容
1 泛在网络(Ubiquitous Network)的概念 2 泛在网络的起源与发展 3 辨析泛在网络与其他概念的关系 4 泛在网络的技术支持 5 泛在网络的应用 6 泛在网络在我国的发展现状 7 抓住泛在网络的发展机遇
泛在网络基本概念
泛在网络来源 于拉丁语的Ubi quitous,从字 面上看就是广 泛存在的、无 所不在网络。
Mark Weiser
: u-Japan
韩国: IT839
5ƒ
: Ubiquitous
ITU
辨析泛在网络与其他概念的关系
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
网络
联网
传感 网 络
指在物理世界的实体中部署具有一 传感器 + 网络 传感器 + 网络 是利用各种传感器( 是利用各种传感器(光、电 定感知能力、 物联网 泛在网络 定感知能力、计算能力或执行能力 的各种信息传感设备, )加上中 的各种信息传感设备,通过网络设 温度、 、温度、湿度、压力等 传感器网络 传感器网络 湿度、压力等) 施实现信息传输、协同和处理, 施实现信息传输、协同和处理,从 低速的近距离无线通信技术构成 而实现广域或大范围的人与物、 而实现广域或大范围的人与物、物 一个独立的网络, 一个独立的网络, 是由多个具 与物之间信息交换需求的互联。 与物之间信息交换需求的互联。其 有有线/ 有有线/无线通信与计算能力的 中末端网包括各种实现与物互联的 低功耗、 低功耗、小体积的微小传感器节 技术,如二维码、 技术,如二维码、短距离无线通信 点构成的网络系统, 点构成的网络系统,它一般提供 技术、移动通信模块等。 技术、移动通信模块等。是继电信 局域或小范围物与物之间的信息 网和互联网实现人与人通信之后, 网和互联网实现人与人通信之后, 交换。 交换。是物联网末端采用的关键 着重连接物理世界的应用及相关产 技术之一 业,因此是走向泛在网的重要一步
泛在网(Ambient_Network)
Talking
泛在网的目标
智慧地球
泛在网是 泛在社会、智慧地球的 基础设施
Ubiquitous Connectivity Pervasive Reality Ambient Intelligence
ITU-T Y.2002
Instrumented
Interconnected
USN安全体系架构
SG2 SG11 SG13 SG16 SG17
需求 体系架构 应用 安全 编号\命名 和寻址
泛在网络的概念—ITU-T Y.2002
Ubiquitous Network The ability for persons and/or devices to access services and communicate while minimizing technical restrictions regarding where, when and how these services are accessed, in the context of the service(s) subscribed to.
泛 在 网
(Ambient Network)
主要内容
1
• 泛在网的概念、特征和架构体系
• 泛在网的发展现状 • 泛在网的发展趋势
2 3
主要内容
1
• 泛在网的概念、特征和架构体系
• 泛在网的发展现状 • 泛在网的发展趋势
2 3
泛在网概念的提出
Ubiquitous Computing
In 1991,“The method of enhancing computer use by making many computers available throughout the physical environment, but making them effectively invisible to the user”
泛在网络的技术、应用与发展
泛在网络的技术、应用与发展摘要:泛在网络已经被公认为是信息通信网络演进的方向。
泛在网络利用网络技术,实现人与人、人与物、物与物之间按需进行信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务,网络将具有超强的环境、内容、文化、语言感知能力及智能性。
泛在网络包含电信网、互联网以及融合各种业务的下一代网络,并涵盖各种有线无线宽带接入、传感器网络和射频标签技术(RFID)等。
许多国家都从长远发展角度提出了泛在服务概念和相应的国家战略。
本文基于对泛在计算与泛在网络起源、概念与特征的理解,辨析了泛在网络与传感网、物联网之间的关系,提出了泛在网络的分层架构与概念模型,分析了泛在网络挑战和关键技术,并提出研究及发展建议。
关键词:泛在计算;泛在网络;体系架构;网络技术O 引言随着芯片制造、无线宽带、射频识别、信息传感及网络业务等信息通信技术(ICT)的发展,信息网络将会更加全面深入地融合人与人、人与物乃至物与物之间的现实物理空间与抽象信息空间,并向无所不在的泛在网络(ubiquitous network)方向演进。
信息社会的理想正在逐步走向现实,强调网络与应用的“无所不在”或“泛在”通信理念的特征正日益凸显,“泛在”将成为信息社会的重要特征。
泛在网络(可简称泛网或泛在网)作为未来信息社会的重要载体和基础设施,已得到国际普遍范围的重视,各国相继将泛在网络建设提升到国家信息化战略高度[1]。
2008年底,IBM公司率先在全球范围内首次提出“智慧地球(smag planet)”[2]概念。
随即得到美国政府认可,将其作为继“信息高速公路”之后又一新的国家信息化战略举措。
2009年,我国政府提出的“感知中国”战略适逢“十一五”迈向“十二五”这一历史阶段,高屋建瓴地提出我国“泛在信息社会”国家战略。
同时,我国学术界与产业界共同启动泛在网络相应标准化制定工作。
与泛在网络密切相关的2种特殊应用需求驱动下产生的传感网与物联网以其广阔产业应用前景也获得了政府高度重视和强力推动。
计算机网络通信技术
计算机网络通信技术计算机网络通信技术是现代社会最重要的技术之一,它已经改变了人们的生活方式和工作方式。
计算机网络通信技术是一种利用计算机硬件和软件来实现远程信息传输、处理、存储和管理的一种技术。
计算机网络通信技术的核心是互联网,它是一种全球性的、开放性的、交互式的网络,它可以让人们在全球范围内实现信息共享和信息交流。
互联网由许多个计算机网络组成,它们通过路由器、交换机、服务器等设备连接在一起,形成一个庞大的网络。
计算机网络通信技术的主要特点是:1、高速传输:计算机网络通信技术可以实现高速的数据传输,这使得人们可以更快地获取信息。
2、多种类型的数据传输:计算机网络通信技术可以传输多种类型的数据,包括文本、图片、音频、视频等。
3、灵活性:计算机网络通信技术具有很高的灵活性,它可以实现各种不同的应用,如电子邮件、远程登录、网页浏览等。
4、安全性:计算机网络通信技术具有很高的安全性,它可以保护数据的安全性和隐私性。
随着计算机网络通信技术的发展,人们可以利用这种技术实现更加高效、快速、便捷的通信。
未来,计算机网络通信技术将继续发挥重要作用,为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
计算机网络及通信技术随着信息技术的快速发展,计算机网络及通信技术已广泛应用于各个领域,给人们的生活带来了极大的便利。
本文将介绍计算机网络及通信技术的概念、发展历程、应用场景以及发展趋势。
一、计算机网络及通信技术概述计算机网络是指将多台计算机或设备连接起来,通过数据链路进行信息传输和资源共享的系统。
它可以将分散的计算机和设备连接成一个整体,实现信息的传输、处理和存储。
通信技术则是实现信息传输的技术,包括有线通信、无线通信、卫星通信等多种方式。
二、计算机网络及通信技术的发展历程计算机网络及通信技术发展经历了多个阶段。
最初的计算机网络是局域网,随后出现了广域网和互联网。
广域网指的是连接多个局域网的计算机网络,而互联网则是连接全球各种不同网络的网络。
一、用电信息采集与监控系统通讯知识
段号 频段名称
频段范围 (含上限不含下限)
波段名称 甚长波 长波 中波 短波 米波 分米波 厘米波 毫米波 丝米波
1 甚低频(VLF) 3~30千赫(KHz) 2 低频(LF) 3 中频(MF) 4 高频(HF) 5 甚高频(VHF) 6 特高频(UHF) 7 超高频(SHF) 30~300千赫(KHz) 300~3000千赫(KHz) 3~30兆赫(MHz) 30~300兆赫(MHz) 300~3000兆赫(MHz) 3~30吉赫(GHz)
2、无线通信基础知识
1.2.1、无线电波的传播方式
1) 地波: 这是沿地球表面传播的无线电波。(中波、长波) 2) 天波: 也即电离层波。地球大气层的高层约100Km存在着“电离层”。无线电波进入电离层 时其方向会发生改变,出现“反射”。因为电离层折射效应的积累,电波的入射方向会连续 改变,最终会“拐”回地面,电离层如同一面镜子会反射无线电波。我们把这种经电离层反 射而折回地面的无线电波称为“天波”。受气候、季节、昼夜等因素影响。(中、短波) 3)空间波:由发射天线直接到达接收点的电波,被称为直射波。有一部分电波是通过地面或 其他障碍物反射到达接收点的,被称为反射波。直射波和反射波合称为空间波。(电视广播、 微波中继、移动通信) 4)散射波:当大气层或电离层出现不均匀团块时(12~16Km),无线电波有可能被这些不均 匀媒质向四面八方折射和散射,使一部分能量到达接收点,这就是散射波。 (波长较短的波
泛在网络——精选推荐
泛在⽹络泛在⽹络⽬录1简介2应⽤领域3破局传统路线1简介编辑泛在⽹络来源于拉丁语Ubiquitous,从字⾯上看就是⼴泛存在的,⽆所不在的⽹络。
也就是⼈置⾝于⽆所不在的⽹络之中,实现⼈在任何时间、地点,使⽤任何⽹络与任何⼈与物的信息交换,基于个⼈和社会的需求,利⽤现有⽹络技术和新的⽹络技术,为个⼈和社会提供泛在的,⽆所不含的信息服务和应⽤。
2应⽤领域编辑随着信道容量和通信速度的提⾼,电信业务飞速发展,但最重要的不是通信的速度,⽽是速度提⾼下带来的各种新的可能。
如⼀座⼭峰,除海拔⾼度外,对⼈们来说更重要的是在这样海拔⾼度的⼭区,会有何种⽓象变化和什么样的风景?泛在⽹络作为⼀种应⽤概念,把传统电信⽹络的概念扩展到更为宽⼴的领域,从⽽产⽣了惊⼈的应⽤可能。
这些新的应⽤已经并正在得到越来越⼴泛的技术运营和市场⽀持。
从“海拔”到“风景”提到泛在⽹络(UbiquitousNetwork),业界普遍的说法是“⽆所不在”。
泛在⽹络的概念把电信技术的速度“海拔”转化成了更多的“风景”,也就是应⽤概念,但专家们现在尚且⽆法给出⼀个有关“泛在⽹络”概念的准确内涵和外延。
与传统电信⽹络相⽐,泛在⽹络⾄少有三条显著区别:从⼈和⼈之间的⽹络到⼈和物、物和物之间的⽹络;从有许可的⽹络到⽆许可的⽹络;从单⼀的⽹络到融合的⽹络。
3破局传统路线编辑有⼏类重要技术的发展⽀持了泛在⽹络这⼀应⽤概念:M2M(MachinetoMachine)M2M⼀般认为是机器到机器的⽆线数据传输,有时也包括⼈对机器和机器对⼈的数据传输。
有多种技术⽀持M2M⽹络中的终端之间的传输协议。
⽬前主要有IEEE802.11a/b/gWLAN和Zigbee。
⼆者都⼯作在2.4G的⾃主频段,在M2M的通信⽅⾯各有优势。
采⽤WLAN⽅式的传输,容易得到较⾼的数据速率,也容易得到现有计算机⽹络的⽀持,但采⽤Zigbee协议的终端更容易在恶劣的环境下完成任务。
传感器⽹络(SensorNetwork)传感器⽹络是由使⽤传感器的器件组成的在空间上呈分布式的⽆线⾃治⽹络,它常⽤来感知环境参数,如温度、震动等等。
泛在网络环境中的智能无线通信技术研究
泛在网络环境中的智能无线通信技术研究随着科技的不断进步和人们对通信技术需求的不断增加,智能无线通信技术在泛在网络环境中扮演着至关重要的角色。
泛在网络环境是指能够随时随地连接互联网并与其他设备进行通信的一个网络环境。
在这个环境中,智能无线通信技术承载着人们的通信需求,使得人们可以更加便捷地进行交流和分享信息。
首先,泛在网络环境的智能无线通信技术对于社交交流起到了重要的推动作用。
现在的人们几乎时刻都离不开手机,手机通过智能无线通信技术让人们能够实时地进行语音、视频通话,以及发送各种形式的信息。
这大大地方便了人们之间的交流,不论是亲友之间的交谈,还是商务合作的洽谈,都可以通过智能无线通信技术实现,降低了时间和空间的限制。
其次,智能无线通信技术在泛在网络环境中的应用可以为人们提供更广泛的在线服务。
随着物联网的兴起,智能设备的数量迅速增加,智能无线通信技术将这些设备连接到互联网,实现设备之间的实时数据传输和交互。
例如,智能家居系统可以通过智能无线通信技术实现对温度、照明、安全等各种设备进行控制和监控。
此外,医疗健康领域也是一个智能无线通信技术发展的重点领域,通过泛在网络环境中的智能无线通信技术,可以实现远程医疗监护、健康数据传输和及时的医疗救援等。
泛在网络环境中的智能无线通信技术的研究还可以推动社会的发展和进步。
随着技术的不断进步,智能无线通信技术将更加普及和成熟,人们的生活将更加智能化。
例如,基于智能无线通信技术的智慧城市概念正在兴起,通过将各种设备和系统互相连接,实现城市资源的高效利用和管理,提高市民生活的质量。
此外,智能无线通信技术的发展还会促进产业的优化升级,为企业带来更多的商机和创新发展空间。
这将推动整个社会经济的发展,并为人们提供更多的就业机会和经济增长动力。
然而,泛在网络环境中的智能无线通信技术也面临一些挑战和问题。
首先,网络安全问题是一个重要的考虑因素。
泛在网络环境中的智能无线通信技术涉及到大量的个人信息和数据传输,因此网络安全的保障变得尤为重要。
互联网、物联网、泛在网知识介绍
互联网、物联网、泛在网知识介绍在当今科技飞速发展的时代,互联网、物联网和泛在网这三个概念已经逐渐融入我们的生活,改变着我们的生活方式和社会运行模式。
然而,对于许多人来说,这三个术语可能还比较陌生或者容易混淆。
接下来,让我们用通俗易懂的方式来揭开它们神秘的面纱,了解一下它们到底是什么以及它们对我们的生活有着怎样的影响。
首先,我们来聊聊互联网。
互联网,大家应该都不陌生,它可以说是我们日常生活中最常见、最常用的网络形式。
简单来说,互联网就是通过一系列的通信协议,将世界各地的计算机和设备连接在一起,形成一个庞大的全球网络。
想象一下,你坐在家里,打开电脑,通过浏览器访问各种网站,获取新闻、观看视频、购物、社交等等,这就是在使用互联网。
无论是通过有线的宽带连接,还是无线的 WiFi 或者移动数据网络,只要你的设备能够接入这个网络,你就能够与世界上的其他人进行信息交流和资源共享。
互联网的出现极大地改变了我们获取信息的方式。
在过去,我们要了解一件事情,可能需要去图书馆查阅大量的书籍和资料,而现在,只需要在搜索引擎中输入关键词,就能瞬间获得海量的相关信息。
同时,互联网也促进了电子商务的发展,让我们可以足不出户就能购买到全球各地的商品。
此外,社交媒体的兴起也让人与人之间的交流变得更加便捷和即时,无论相隔多远,都能随时保持联系。
然而,互联网也并非完美无缺。
随着用户数量的不断增加和应用场景的日益复杂,互联网也面临着一些挑战和问题。
比如,网络安全问题日益突出,个人信息泄露、网络诈骗等事件时有发生;网络带宽的限制导致在高峰时段可能会出现网络拥堵,影响用户体验;还有就是互联网的覆盖范围还存在一定的局限性,在一些偏远地区或者特殊环境下,可能无法实现稳定的网络连接。
接下来,我们再看看物联网。
如果说互联网是连接人与人的网络,那么物联网就是连接物与物的网络。
物联网通过各种传感器、射频识别(RFID)、全球定位系统(GPS)等技术,让普通的物体能够“感知”环境、收集数据,并通过网络将这些数据传输到后台进行处理和分析。
泛在网络环境下的室内定位与导航技术研究与应用
泛在网络环境下的室内定位与导航技术研究与应用随着科技的发展和智能手机的普及,人们越来越依赖于室内定位与导航技术来获取需要的信息和找到目标位置。
在室内环境中,卫星定位系统(GPS)无法提供精确定位,而基于泛在网络环境下的室内定位与导航技术则成为了解决方案。
本文将探讨泛在网络环境下的室内定位与导航技术的研究与应用。
泛在网络环境下的室内定位与导航技术是指利用传感器、无线通信和信息处理技术来实现室内定位与导航的技术手段。
在这种技术下,智能手机或其他移动设备可以通过网络连接到室内定位服务器,并通过无线信号、磁场、惯性传感器等获取用户的位置信息。
室内定位服务器通过计算、辅助定位模型和算法来确定用户的准确位置,并将其反馈给用户。
在研究方面,泛在网络环境下的室内定位与导航技术主要集中在以下几个方面。
首先是传感器融合技术。
通过采集多种传感器数据(如加速度计、陀螺仪、磁力计等),利用机器学习和数据融合算法,可以提高定位的准确性和稳定性。
例如,使用惯性传感器融合加上Wi-Fi定位,可以实现室内导航的实时准确性。
其次是无线信号定位技术。
Wi-Fi、蓝牙和RFID等无线信号可以作为参考点进行室内定位。
利用无线信号的强度、到达时间差或信号特征,可以通过标定模型和算法来确定用户的位置。
相关研究表明,结合无线信号和其他传感器融合的方法能够提高定位的精度和灵敏度。
此外,还有地磁场定位技术。
地磁场是指地球的磁场,它在室内环境中具有较好的穿透性和一定的稳定性。
通过测量地磁场强度和变化,可以实现室内地磁定位。
地磁场定位技术具有较高的准确性和较低的成本,因此在室内环境中具有广泛的应用前景。
在应用方面,泛在网络环境下的室内定位与导航技术已经在多个领域得到了广泛的应用。
首先是商场导航。
在大型商场中,顾客经常面临迷路的困扰。
通过利用室内定位与导航技术,顾客可以使用手机应用程序定位自己的位置,并根据店铺的信息和地图进行导航,最终找到目标位置。
这不仅提高了顾客的购物体验,也提高了商场的销售效益。
泛在电力物联网关键技术
泛在电力物联网关键技术泛在电力物联网是指以物联网技术为基础,将智能感知、信息传输、数据处理、智能控制等技术应用于电力系统的各个环节,实现电力系统的智能化、自动化和高效化。
泛在电力物联网的建设需要解决许多关键技术问题,下面分别介绍这些关键技术。
首先是物联网感知技术。
泛在电力物联网需要对电力系统的各个部分进行精准的感知和监测,以获取实时的电力系统状态信息。
感知技术包括传感器技术、数据采集技术、信号处理技术等,能够实现对电力系统的电压、电流、功率等参数的实时监测和采集。
其次是物联网通信技术。
泛在电力物联网需要实现电力系统各个节点之间的信息传输和通信。
通信技术包括有线通信和无线通信两个方面。
有线通信技术包括以太网、电力线通信等,能够实现高带宽、稳定可靠的数据传输。
无线通信技术包括蜂窝网络、卫星通信等,能够实现电力系统的远程通信和覆盖。
再次是物联网数据处理技术。
泛在电力物联网需要处理大量的数据,包括实时数据、历史数据以及其他相关数据。
数据处理技术包括数据存储和管理、数据挖掘和分析等,能够对数据进行有效的存储、管理和分析,提取有价值的信息用于决策和优化。
另外还有物联网安全技术。
泛在电力物联网面临着安全威胁和风险,需要采取一系列的安全措施来保护系统的安全。
安全技术包括数据加密、身份认证、访问控制等,能够保护电力系统的数据和信息的安全性,防止攻击和恶意操作。
此外还有物联网智能控制技术。
泛在电力物联网需要对电力系统进行智能控制和优化,以提高电力系统的运行效率和稳定性。
智能控制技术包括基于模型的控制、优化调度、智能算法等,能够实现对电力系统的自动化和智能化控制。
泛在感知网络
物 联 网
互 联 网
家 庭 网
IP核心网
数据缓存
用户到服务的连接
数据流 控制信令
电子科技大学通信学院提出的一种架构
云计算
Research Institute of UEST C
电科院
“云计算”(Cloud Computing)是分布式处 理(Distributed Computing)、并行处理 (Parallel Computing)和网格计算 (Grid Computing)的发展。 通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无 数个较小子程序,交由多部服务器所组成的庞 大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传 给用户。 网络服务提供者可以在数秒之内,达成处理数 以千万计甚至亿计的信息,达到和“超级计算 机”同样强大效能的网络服务。
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人机互动界面研究: 泛在感知网的核心是用户,而在泛在感知网中 用户不是被动地接受服务, 而可以主动地提出 所需的服务。 通过多个传感器设备,人体的味觉、嗅觉、听 觉、触感甚至平衡感都能被了解,并转化为可 量化的信号。 Wii,Xbox等体感游戏 IPhone
泛在感知网络发展趋势
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传感器技术(感知): 纳米科技的发展带来传感器的新生命,传感器 可以拥有更小的体积,更高效的响应,处理设 备将会拥有更快的响应和更加稳定的处理能力 。
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传感器网络:
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2章信息论+通信系统+多址接入消息(message)是指通信系统中传输的具体对象,是信号的具体内容,是表达信息的形式;信息(information)是指消息所包含的内容;信息可以被理解为消息中包含的有意义的内容;消息中的信息量与发生概率紧密相关,消息出现的概率越小,则消息中包含的信息量就越大。
a=2,单位为bit,比特,简写为b;a=e,单位为nit,奈特,简写为n;a=10,单位为哈特莱,或称为十进制单位信号(signal)是消息的表现形式以及传输载体,一般表现为随时间变化的某种物理量,而消息是信号的具体内容电磁信号的时域特性与频域特性信号强度= 10lg(P2 / P1)P2是信号的功率;P1是参考信号的功率;当P1为1mW时,信号强度的单位就是dBmW 当P1为1W时,信号强度的单位就是dBW;dbmw和dbw均用于表示功率大小的绝对值基带信号:(Baseband Signal):信源(信息源,也称发终端)发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号,其特点是频率较低,不适合长距离传输。
高频载波:要求正弦载波的频率远远高于调制信号的带宽调制的目的:调制技术首先是为了和信道匹配;电磁波频率要与天线尺寸相匹配;提高频率以便传播;实现信道复用;改变信号的带宽;改善系统的性能系统概念:由若干相互联系、相互作用、相互依赖的单元(事物)组合而成的,为完成某个任务的特定功能整体无线信道属于非导向传输信道,在空间或宇宙中自由直线传播方式,传播速度3*108 m/s具有折射、反射、绕射和干涉等波的特性无线信道为开放性信道,时时刻刻受到人为或自然现象的影响或干扰,传输不如有线信道稳定和可靠几个频道:800-1000MHz:几个蜂窝系统使用此频段(模拟系统和第二代蜂窝)。
也有一些应急通信系统(集群无线电)使用此频段1.8-2.0GHz:这是蜂窝通信的主要频段。
目前的(第二代)蜂窝系统工作于此频段,大多数第三代系统也将工作于此频段。
许多无绳系统也工作于此频段2.4-2.5GHz:工业、科学和医疗(ISM)频段。
无绳电话、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)工作于此频段;它们与其它的许多设备(包括微波炉)分享这一频段电波的多径传播和衰落三大损耗:路径损耗、慢衰落损耗、快衰落损耗快衰落和慢衰落随着移动台的移动而产生变化,这二者构成移动通信接收信号不稳定的因素。
在上世纪70年代,Norman Abrmson提出了一种有效的随机争用多址通信方式,这就是著名的ALOHA系统Roberts 进而提出了一种使其系统通信量增加一倍的方法Slotted ALOHA系统,即时隙式ALOHA系统RTS/CTS/DATA/ACK 四次握手机制多址技术:指区分不同用户的技术,为了让用户地址之间互不干扰,地址之间必须满足正交特性。
主要解决多用户如何高效共享给定频谱资源问题(由于频谱资源稀缺性)扩频多址技术主要有两种类型:直接序列扩频多址(DSMA)和跳频多址(FHMA)。
直接序列扩频多址(DSMA)也称为码分多址(CDMA)智能天线引入空分多址(SDMA)在相同时隙,相同频率或相同地址码的情况下,仍然可以根据信号不同的传播路径来区分SDMA是一种信道增容方式,与其他多址方式完全兼容,从而可实现组合的多址方式,例如“空时-码分多址”(SD-CDMA)MAC layer 定义下列的网络访问方式:随机访问(Random access): ALOHA and CSMA顺序访问(Ordered access): Token bus and Token Ring确定访问(Deterministic access): FDMA, TDMA, and CDMA组合(Combinations): TDMA-over-FDMA, TDD-CDMA, and TDMA/CSMA3章PCF+DCF+802.11IEEE 802.11 中定义了兩种基本服务组合(Basic Service Set,BSS)。
1) 中控型基本服务组合(Infrastructure BSS),主要是由基地台(Access Point, AP)负责中控型网路中所有的传输,包括同一服务区域中所有行动节点之间的通讯。
2) 独立型基本服务组合(Independent BSS, IBSS),工作站能彼此为直接通讯,无须透过基地台协助。
MAC架构PCF/DCF对于无线媒介的存取,IEEE 802.11 MAC 规范了分布式协调功能(Distributed Coordination Function, DCF)与中枢协调功能(Point Coordination Function, PCF)兩种协调功能。
1) 分布式协调功能(DCF)为标准CSMA/CA 的访问机制,工作站在传送资料之前,会先检查无线媒介的狀态。
当无线媒介为净空狀态时,工作站会延迟一段时间,若在此段时间内,媒介仍为净空,工作站即可开始传送资料。
2) 中枢协调功能(PCF)不同于分布式协调功能所提供的竞争服务,中枢协调功能提供的是免竞争服务。
在中枢协调功能的机制中,必须有AP 作为中枢协调者(Point coordinator),因此只有在中控型网路中才会有中枢协调功能的服务。
讯标或信标(Beacon)告诉其他的无线电设备:说我在这里(Beacon 封包内会包含BSSID 讯息,支持的传输速率,此无线AP 的MAC 地址。
Beacon在802.11 的省电协议里面还有一个很重要的功能是同步对时(synchronize clock) 。
传输数据的封包称为讯框(Frame)DCF 用下列两机制使用共享资源:CSMA/CA 与随机后退(random backoff)算法。
(CA)——收到封包后须立即正面(immediately and positively)回复一ACK讯框。
(于时间内)未收到ACK讯框须立即安排重传。
DCF是CSMA/CA协定的必要的(mandatory)功能。
在DCF协调功能下,802.11工作站(STA)有讯框要传输时须要与其他工作站竞争(contend)媒介。
讯框间隔可以分为下列几類:短讯框间隔(Short IFS, SIFS)中枢协调功能讯框间隔(PCF IFS, PIFS)分布式协调功能讯框间隔(DCF IFS, DIFS)延长讯框间隔(Extended IFS, EIFS)802.11用正面回复(positive acknowledgement)ACK及定时器(timer)机制,来确保讯框的成功传递。
PCF提供免竞争服务(contention-free services)。
一工作站(STA)成为中枢协调者(Point Coordinator, PC) [一般在有AP的系统,则由AP担任PC。
]每一个BSS有一个中枢协调者,PC。
PCF是为非必须的(optional)一项功能.1、IEEE 802.11,1997年,原始标准(2Mbit/s,播在2.4GHz)。
IEEE 802.11a,1999年,物理层补充(54Mbit/s,播在5GHz),使用OFDM技术(正交频分多路复用)。
IEEE 802.11b,1999年,物理层补充(11Mbit/s,播在2.4GHz),可提供1、2、5.5及11Mbit/s 的多重传送速度。
IEEE 802.11e,对服务等级(Quality of Service, QoS)的支持,802.11g的设备向下与802.11b 兼容。
其后有些无线路由器厂商因应市场需要而在IEEE 802.11g的标准上另行开发新标准,并将理论传输速度提升至108Mbit/s或125Mbit/s。
IEEE 802.11g,2003年,物理层补充(54Mbit/s,播在2.4GHz)。
IEEE 802.11i,2004年,无线网络的安全方面的补充。
IEEE 802.11k,该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范。
该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。
IEEE 802.11n,更高传输速率的改善,基础速率提升到72.2Mbit/s,可以使用双倍带宽40MHz,此时速率提升到150Mbit/s。
支持多输入多输出技术(Multi-Input Multi-Output,MIMO),最大传输速度理论值为600Mbit/s。
同时,通过使用Alamouti提出的空时分组码,该标准扩大了数据传输范围。
IEEE 802.11o,针对VOWLAN(Voice over WLAN)而制订,更快速的无限跨区切换,以及读取语音(voice)比数据(Data)有更高的传输优先权。
IEEE 802.11p,车用电子的无线通信协议。
IEEE 802.11r: 快速BSS切换(FT) (2008)IEEE 802.11ac,802.11n的潜在继承者,更高传输速率的改善,当使用多基站时将无线速率提高到至少1Gbps,将单信道速率提高到至少500Mbps。
使用更高的无线带宽(80MHz-160MHz)(802.11n只有40MHz),更多的MIMO流(最多8条流),更好的调制方式(QAM256)。
目前是草案标准(draft),预计正式标准于2012年晚些时间推出。
Quantenna公司在2011年11月15日推出了世界上第一只采用802.11ac的无线路由器。
Broadcom公司于2012年1月5日也发布了它的第一支支持802.11ac的芯片。
IEEE 802.11ad: Very High Throughput 60 GHz (December 2012) 。
4——5章1、个人移动性:一个用户在包括固定网络和移动网络在内的整个网络系统中,移动到任何地理位置,使用唯一的ID号,使用任何终端接入网络, 并得到网络业务服务的能力,该能力包括对其所使用终端的定位及相关路由、计费等2、终端移动性是指一个终端从不同位置或移动接入网络识别并定位该终端的能力。
3、移动计算3种定义:(1)利用移动终端通过无线和固定网络与远程服务器交换数据的分布计算环境称其为移动计算。
(2)移动计算是指使人们能够在任何时间和任何地点进行工作的技术和设备……移动计算的关键是确保人们不论在任何地方、任何时间都可以工作,能够为他们提供一个无处不在的移动计算环境(3)移动计算指“网络中在一个节点开始的计算可移动到其它节点继续执行”的方法.4、移动终端的多样性:庞大: 轮船、飞机、汽车、坦克等微小:手表、手机等明显的:手机、笔记本电脑不明显的:嵌入式传感器5、存在两种意义上的移动:代码的移动和设备的移动6、两种移动的共同点:(1)在移动环境访问数据或者进行信息处理;(2)用户能够“在任何时间和任何地点”进行信息访问或/和处理。