物联网短距离通信技术 第4章无线局域网
物联网通信技术简介
物联网通信技术简介物联网（Internet of Things，简称IoT）是近年来兴起的一项前沿技术，它通过将各种物理设备与传感器连接到互联网上，实现设备之间的互联互通，打通了物理与数字世界之间的桥梁。
物联网通信技术是实现物联网的基础，本文将对物联网通信技术进行简单介绍。
一、无线通信技术物联网中的设备通常需要无线方式进行数据传输，因此无线通信技术是物联网通信技术的重要组成部分。
目前主要使用的无线通信技术有以下几种：1.1 WiFiWiFi是一种无线局域网技术，被广泛应用于家庭、办公场所等环境中。
它通过无线方式连接终端设备与路由器，实现设备之间的通信与互联。
在物联网中，WiFi常用于连接家庭智能设备、智能门锁、智能灯具等。
1.2 蓝牙蓝牙是一种短距离无线通信技术，适用于手机、平板电脑等移动设备之间的数据传输。
在物联网中，蓝牙通常用于连接智能手表、智能音箱等设备，实现设备之间的数据共享与控制。
1.3 ZigbeeZigbee是一种低功耗、短距离无线通信技术，适用于物联网中大量的传感器设备。
它具有低功耗、低成本、传输距离远的特点，适用于物联网中对设备功耗和成本要求较高的场景，比如智能家居中的照明系统、安防系统等。
1.4 LoRaWANLoRaWAN是一种远距离、低功耗的无线通信技术，适用于物联网中需要广域覆盖的场景。
LoRaWAN技术具有长距离传输、低功耗、抗干扰等特点，适用于物联网中的智慧城市、农业监测等应用领域。
二、传感器技术物联网中的传感器是连接物理世界与互联网的关键设备，它能够感知周围环境的各种参数，并将这些参数转化为数字信号进行传输。
以下是物联网中常用的传感器技术：2.1 温度传感器温度传感器能够测量周围环境的温度情况，并将测量结果转化为数字信号进行传输。
在物联网中，温度传感器常用于智能家居、工业自动化等领域，如智能恒温器、温度监控系统等。
2.2 湿度传感器湿度传感器用于测量环境的湿度水平，并将测量结果转化为数字信号进行传输。
网络通信技术发展与应用作业指导书
网络通信技术发展与应用作业指导书第1章网络通信基础 (4)1.1 网络通信概述 (4)1.1.1 基本概念 (4)1.1.2 发展历程 (4)1.1.3 通信模型 (4)1.2 网络通信协议 (4)1.2.1 TCP/IP协议 (4)1.2.2 HTTP协议 (4)1.2.3 FTP协议 (4)1.2.4 SMTP协议 (5)1.3 网络体系结构 (5)1.3.1 OSI模型 (5)1.3.2 TCP/IP模型 (5)1.3.3 五层模型 (5)第2章数据传输技术 (5)2.1 传输介质 (5)2.1.1 有线传输介质 (5)2.1.2 无线传输介质 (5)2.2 数据传输模式 (6)2.2.1 并行传输 (6)2.2.2 串行传输 (6)2.3 差错控制 (6)2.3.1 差错检测 (6)2.3.2 差错纠正 (6)2.3.3 流量控制 (6)2.3.4 数据压缩 (6)第3章网络拓扑结构 (6)3.1 星型拓扑 (6)3.1.1 结构特点 (7)3.1.2 应用场景 (7)3.2 环型拓扑 (7)3.2.1 结构特点 (7)3.2.2 应用场景 (7)3.3 总线型拓扑 (7)3.3.1 结构特点 (7)3.3.2 应用场景 (8)3.4 网状拓扑 (8)3.4.1 结构特点 (8)3.4.2 应用场景 (8)第4章局域网技术 (8)4.1 以太网 (8)4.1.2 技术标准 (8)4.1.3 发展历程 (8)4.2 交换式局域网 (9)4.2.1 概述 (9)4.2.2 技术特点 (9)4.2.3 常见交换机技术 (9)4.3 虚拟局域网 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 技术原理 (9)4.3.3 应用场景 (9)4.3.4 管理与配置 (9)第5章广域网技术 (9)5.1 电话网络 (9)5.1.1 电话网络的体系结构 (10)5.1.2 电话网络的传输特性 (10)5.1.3 电话网络在广域网中的应用 (10)5.2 分组交换网络 (10)5.2.1 分组交换网络原理 (10)5.2.2 分组交换网络的分类 (10)5.2.3 分组交换网络在广域网中的应用 (10)5.3 帧中继 (10)5.3.1 帧中继的技术特点 (10)5.3.2 帧中继的工作原理 (10)5.3.3 帧中继在广域网中的应用 (10)5.4 ATM技术 (10)5.4.1 ATM技术的体系结构 (10)5.4.2 ATM技术的传输特性 (11)5.4.3 ATM技术在广域网中的应用 (11)第6章无线网络通信技术 (11)6.1 无线局域网 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 技术标准 (11)6.1.3 应用场景 (11)6.2 无线城域网 (11)6.2.1 概述 (11)6.2.2 技术标准 (11)6.2.3 应用场景 (11)6.3 蓝牙技术 (11)6.3.1 概述 (11)6.3.2 技术特点 (11)6.3.3 应用场景 (11)6.4 移动通信技术 (12)6.4.1 概述 (12)6.4.3 应用场景 (12)第7章网络互联技术与设备 (12)7.1 路由器 (12)7.1.1 路由器概述 (12)7.1.2 路由器的工作原理 (12)7.1.3 路由器的分类与功能 (12)7.2 交换机 (12)7.2.1 交换机概述 (12)7.2.2 交换机的工作原理 (12)7.2.3 交换机的分类与功能 (13)7.3 网关 (13)7.3.1 网关概述 (13)7.3.2 网关的工作原理 (13)7.3.3 网关的分类与功能 (13)7.4 防火墙 (13)7.4.1 防火墙概述 (13)7.4.2 防火墙的工作原理 (13)7.4.3 防火墙的分类与功能 (13)第8章网络管理技术 (13)8.1 网络管理概述 (13)8.2 SNMP协议 (14)8.3 CMIP协议 (14)8.4 网络管理工具 (14)第9章网络安全技术 (14)9.1 加密技术 (14)9.1.1 基本概念 (15)9.1.2 分类 (15)9.1.3 常用算法 (15)9.2 鉴别与授权 (15)9.2.1 基本概念 (15)9.2.2 方法 (15)9.2.3 应用 (15)9.3 入侵检测与防御 (15)9.3.1 基本原理 (15)9.3.2 方法 (15)9.3.3 应用 (16)9.4 防病毒技术 (16)9.4.1 基本原理 (16)9.4.2 方法 (16)9.4.3 应用 (16)第10章网络通信技术的发展与应用 (16)10.1 物联网技术 (16)10.2 云计算与大数据 (16)10.4 未来网络通信技术的发展趋势与应用前景 (17)第1章网络通信基础1.1 网络通信概述网络通信是现代信息技术领域的核心内容，它涉及数据在不同地理位置的计算机或设备之间的传输。
物联网建设中的短距离无线通信技术
物联网建设中的短距离无线通信技术物联网的概念是指通过无线网络将各种设备连接起来，实现设备之间的互联和数据交换。
在物联网建设中，短距离无线通信技术起着至关重要的作用。
短距离无线通信技术指的是在近距离范围内进行无线通信的技术，其通信距离通常在几十米到几百米之间。
本文将介绍几种常见的物联网建设中使用的短距离无线通信技术。
一、蓝牙技术蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，具有低功耗、低成本和短距离通信等特点。
蓝牙技术广泛应用于手机、电脑、音频设备、医疗设备等领域。
在物联网中，蓝牙技术常用于设备之间的数据传输和控制。
通过蓝牙技术可以将温度传感器、湿度传感器等设备连接到物联网中，并通过手机或电脑进行数据监测和设备控制。
二、Wi-Fi技术Wi-Fi技术是一种用于无线局域网的技术，具有高速、大容量和覆盖范围广等特点。
在物联网建设中，Wi-Fi技术常用于家庭和办公场所等小范围的无线通信。
通过Wi-Fi技术，可以将各种设备连接到一个无线网络中，实现设备之间的互联和互操作。
在家庭中可以通过Wi-Fi将智能电视、智能音响、智能灯具等设备连接到一起，并实现语音控制和智能家居的功能。
三、ZigBee技术ZigBee技术是一种低速、低功耗的无线通信技术，适用于对通信速率和功耗要求不高的场景。
在物联网建设中，ZigBee技术主要用于传感器网络和自动化控制等领域。
通过ZigBee技术，可以实现设备之间的短距离通信和数据传输，适用于物联网中大量传感器节点的应用场景。
四、NFC技术NFC技术（Near Field Communication，近场通信）是一种短距离无线通信技术，适用于设备之间的近距离通信和数据交换。
NFC技术通常用于移动支付、智能门锁等场景。
在物联网中，NFC技术可以用于设备之间的身份认证、数据传输和设备配对等功能。
在智能家居中，可以使用NFC技术实现门锁解锁、电器开关等功能。
短距离无线通信技术在物联网建设中起着重要的作用。
新一代无线通信技术
第5章 LoRa技术
Chapter
LoRa是一种长距离无线传输技术，具有低功耗和低成本的特点。它能够实现远距离的通信，非常适用于物联网等领域。
LoRa介绍
LoRa应用场景
提高农业生产效率
农业物联网
建设智慧城市
智能城市
监测空气质量等
环境监测
长电池寿命
省去频繁更换电池的麻烦
减少维护成本
Threats to network infrastructure
网络攻击
01
03
Protection of personal information
隐私保护
02
Unauthorized data disclosure
数据泄露
5G技术的发展
5G技术的快速发展将推动数字化转型，改变人们的生活方式和工作方式。未来，5G将成为连接一切的基础，为人类带来更广阔的发展空间。
Chapter
5G技术架构包括5G核心网、5G无线接入网和5G传输网。5G核心网提供更快速的数据传输，5G无线接入网支持更多设备的连接，5G传输网提供更高效的数据传输速率。
5G技术架构
5G关键技术
Multiple-Input Multiple-Output
Massive MIMO
Focused signal transmission
家庭用户享受更稳定、更快速的网络体验
家庭网络
02
为企业提供高效的网络支持，提升办公效率
办公环境
安全性提升
加密技术的不断更新
网络攻击防护能力的提升
Wi-Fi 6未来发展
网络智能化
智能路由器、智能家居应用的普及
AI技术在网络优化中的应用
什么是计算机网络无线局域网常见的计算机网络无线局域网技术有哪些
什么是计算机网络无线局域网常见的计算机网络无线局域网技术有哪些计算机网络无线局域网，是指通过无线通信技术连接起来的计算机组成的局域网。
它提供了无线的数据传输方式，使得计算机用户可以在无需有线连接的情况下互相通信和共享资源。
在现代社会中，计算机网络无线局域网已经成为了人们工作、学习和生活中不可或缺的一部分。
本文将介绍什么是计算机网络无线局域网以及常见的计算机网络无线局域网技术。
一、什么是计算机网络无线局域网计算机网络无线局域网是一种利用无线通信技术连接计算机设备的局域网。
它通过无线信号传输数据，取代了传统的有线连接方式，使得计算机用户可以在任何地点进行网络通信和数据传输。
计算机网络无线局域网的核心组件包括无线接入点和无线网卡，无线接入点用于发送和接收无线信号，而无线网卡则用于接收和发送无线信号。
计算机网络无线局域网的好处在于它提供了更灵活的网络连接方式。
传统的有线网络连接必须通过有限长度的网线来进行，而计算机网络无线局域网可以通过无线信号实现网络连接，避免了网线长度的限制，用户可以在范围内自由移动，随时随地访问网络和共享资源。
二、常见的计算机网络无线局域网技术1. Wi-Fi技术（IEEE 802.11系列）Wi-Fi技术是目前应用最为广泛的无线局域网技术之一。
它基于IEEE 802.11系列标准，包括了多个子标准，如802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac等。
Wi-Fi技术使用无线接入点作为中心节点，通过短距离的无线信号传输数据。
它具有较高的传输速率和较远的传输距离，在大部分家庭和公共场所都可以找到Wi-Fi网络。
2. 蓝牙技术蓝牙技术也是一种常见的计算机网络无线局域网技术。
它通过使用蓝牙无线技术，实现了低功耗和短距离的无线数据传输。
蓝牙技术通常用于连接手机、平板电脑、耳机等设备，提供无线的数据传输和通信功能。
3. 无线局域网Mesh网络无线局域网Mesh网络是一种基于无线通信的分布式网络技术。
初识物联网的无线（长短）距离技术总结
初识物联⽹的⽆线（长短）距离技术总结物联⽹已经发展了好⼏年了，⾝边也有了好多物联⽹的应⽤，但是对有些物联⽹使⽤的技术还是⼀头雾⽔，我们所知道也就是经常⽤到的：移动通信⽹络（4G，5G），WiFi（笔记本），蓝⽛（⾳箱），射频（门禁卡）等。
下⾯就让我们简单总结⼀下物联⽹的⽆线长距离和⽆线短距离技术都有哪些，在哪些⽅⾯可以应⽤，对物联⽹的通信技术进⼀步学习和了解，为以后物联⽹的开发做好基础。
⽆线长距离- 5G5G ⽹络是万物互联的新基建，为打造信息⾼速公路服务。
它是第五代移动通信⽹络，其峰值理论传输速度可达20Gbps，合2.5GB每秒，⽐4G⽹络的传输速度快10倍以上。
应⽤场景：VR（虚拟现实）视频，AR（增强现实），⽆⼈机，⾃动化交通和驾驶（车联⽹），⼯业互联⽹（智能制造），AI（机器⼈），智慧家庭，智慧城市。
- LTE-V2XLTE-V 是蜂窝车联⽹的通信技术，在车辆与车辆（V2V）、车辆与基础设施（V2I）、车辆与⾏⼈（V2P）之间组⽹，构建数据共享交互桥梁。
车联⽹是实现⾃动驾驶和⽆⼈驾驶的重要组成部分，也是未来智能交通系统的核⼼组成。
车联⽹是汽车，电⼦，信息通信，道路交通运输等⾏业深度融合的新型产业，是全球创新热点。
优点：提升交通效率，降低出⾏时间成本，降低能源成本。
ADAS（单车智能⾼级辅助驾驶系）ADAS 是利⽤安装于车上的各式各样的传感器，在第⼀时间收集车内外的环境数据，进⾏静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从⽽能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发⽣的危险，以引起注意和提⾼安全性的主动安全技术。
特点：长距雷达，中短距雷达，激光雷达，单双⽬摄像头，超声波雷达等技术应⽤。
应⽤：⾃助泊车，倒车雷达，倒车影像，主动刹车等。
- eMTCeMTC 是增强型机器类通信，是机器之间的 LTE 通信，适⽤于物联⽹ LTE ⽹络。
特点：低成本，低功耗，⼴覆盖，海量连接，移动性等。
应⽤：智能物流（⼿持终端，车载传感器，车载电脑，管理系统等），电梯联⽹（运⾏状态，实时监控，应急救援，商业⼴告等），⾏车卫⼠（汽车板终端，部件异常，定位跟踪，远程监听，轨迹等）。
短距离通信技术的原理与应用
短距离通信技术的原理与应用在现代社会，人们对通信技术的需求越来越高，同时，通信技术也在不断地提升与发展。
短距离通信技术就是其中之一，它是一种基于无线电技术的低功率、低速率的通信技术，具有广泛的应用场景和很强的实用性。
本文将介绍短距离通信技术的原理与应用。
一、短距离通信技术的原理短距离通信技术的原理是基于电磁波的传输和接收原理。
通过在发射端产生电磁波，利用空气介质将电磁波传输到接收端，并在接收端接收电磁波，实现数据的传输和通信。
要实现短距离通信技术的原理，还需要经过一系列的技术处理。
具体来说，主要包括：1、调制调制就是将需要传输的信息转换成符合发射端能够发送的电磁波。
常用的调制方式有幅度调制、频率调制和相位调制等。
2、发射发射是指将调制好的电磁波通过天线发送出去，从而让电磁波能够在空气中传输和传播。
3、接收接收是指将通过天线接收到的电磁波通过电路处理并分离出信号，以达到接收和解码的目的。
4、解调解调是将接收到的信号恢复成最初的信息，也就是将传输的电磁波恢复成最初的调制信息。
解调可以采用同调解调、频率转换解调、相干解调等方式。
以上这些步骤都是基础的短距离通信技术的原理。
只有通过这些步骤，才能够将数据传输到目标设备，并实现通信。
二、短距离通信技术的应用1、Wi-Fi技术Wi-Fi技术是目前应用最广泛的短距离通信技术之一。
它是一种无线局域网技术，可实现电子设备与无线局域网之间的无线通信和连接。
无线路由器是Wi-Fi技术的重要组成部分，它可以将网络信号转换成无线信号并发射出去，让设备可以连接到无线网络中。
2、蓝牙技术蓝牙技术也是短距离通信技术的一种，它是一种无线个人区域网络技术，可实现多种不同设备之间的互联和交互，如手机、电脑、音频设备等。
蓝牙技术具有低功耗、短距离、高速率等优点，已广泛应用在消费电子、医疗、安防等领域。
3、NFC技术NFC技术是一种短距离通信技术，它利用高频无线电场进行数据传输。
NFC技术的应用场景比较广泛，常见的应用包括移动支付、电子门票、智能家居等。
短距离无线通信技术简介
ZigBee的应用
• 监视 • 传感器 • 自动化 • 控制
工业、农业 和商业
• TV • VCR • DVD • CD
低速无线设备
• 监视 • 诊断
• 传感器
个人 健康监护
玩具和游 戏
• 玩具 • 游戏器具
消费电子
• 鼠标 • 键盘 • 操作杆
蓝牙的基本功能及性能指标
• 无线传输距离: 10米~100米 • 发射功率: 1mW，2.5mW，100mW • 传输类型: 数据信息、语音信息 • 传输速率: 1Mbps、 2Mbps、 3Mbps • 通信方式和组网方式: 点对点、点对多点、微微
网piconet、散射网scatternet
蓝牙的优势
802.11协议发展历程
传输速率提高到54M 2.4G频段 兼容11b
11b 2.4G频段, 传输速率提高 到5.5M和11M 11a 5.8G频段传输速率提高到54M
IEEE推出的第一代WLAN标准 2.4G频段传输速率1M
2.4G频段和5.8G频段 传输速率提高到300M 兼容11a/11b/11g
短距离无线通信 及组网技术
Overlay Networks – the global goal
integration of heterogeneous fixed and
mobile networks with varying
Global Star
transmission characteristics
6G以下频段和60G频段 传输速率不小于1Gbit/s 协议正在制定和完善之中
802.11ac 802.11ad
过去
ch4-物联网概论(第2版)-崔艳荣-清华大学出版社
扩频参数
数据参数
频率/MHz
码片速 率/(k 调制方 chip/ 式
s)
868~868.
868/9
8
300
BPSK
15 902~928 600 BPSK
比特速率 /(Kb/s )
符号速 率/(k symb
ol/s)
20
20
40
40
符号阶 数
二进制 二进制
信道 数
1 10
2400
2400~24 83.5
第4章 网络传输层
本章内容提要
1
4.1 无线个人区域网WPAN
2
4.2 无线局域网WLAN
3
4.3 无线城域网WMAN
4
4.4 无线传感器网络WSN
5
4.5 无线移动通信网络
• 网络传输层的主要作用是把感知识别层感 知到的数据接入互联网，供上层服务使用 。物联网的核心网络是互联网和下一代网 络，而各种无线网络则提供随时随地的网 络接入服务，是物联网的边缘部分。物联 网网络传输层主要关注各种无线网络和移 动通信网络及其主要网络协议。
2000
O-QPS K
250
十六进
62.5
制 16
2．介质访问控制层（MAC层） 介质访问控制层定义何时节点应该如何来使 用物理层的信道资源，如何分配使用信道 资源以及什么时候释放资源等，MAC层的 主要功能是：完成个人区域网的建立和分 离、为PAN协调器发出网络标识信号、同 步时序信号、保证设备的安全、为信道访 问提供CSMA/CA机制和保证两个对等的M AC实体之间的可靠连接等。
802.15.4标准具有低速率、低功耗和短距离 传输等特点，它定义了14个物理层基本参数 ，非常适宜支持存储能力和计算能力有限的 简单器件。表4-1给出了IEEE802.15.4标准 定义的两个物理层2.4GHz和868/915MHz的 主要参数 。
物联网中的无线通信技术的使用教程
物联网中的无线通信技术的使用教程随着物联网的快速发展，无线通信技术成为连接物联网设备的重要手段之一。
本篇文章将为您介绍物联网中的无线通信技术的使用教程，包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee以及LoRa等常用的无线通信技术。
一、Wi-FiWi-Fi（Wireless Fidelity）是一种基于无线局域网技术的通信协议，被广泛应用于物联网中的设备连接。
使用Wi-Fi可以实现快速且稳定的无线网络连接。
以下是使用Wi-Fi技术的步骤：1. 硬件准备：确保物联网设备具备Wi-Fi功能，如智能手机、平板电脑或物联网网关设备等。
2. 网络设置：打开设备的Wi-Fi功能，搜索附近的Wi-Fi网络。
从搜索结果中选择要连接的网络，并输入正确的密码进行连接。
3. 连接成功：一旦连接成功，设备就可以通过Wi-Fi网络与其他设备进行数据交换和通信。
二、蓝牙蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，广泛应用于物联网设备的连接。
蓝牙可以实现低功耗和快速连接，并适用于小范围内的设备之间进行数据传输。
以下是使用蓝牙技术的步骤：1. 硬件准备：确保物联网设备具备蓝牙功能，并打开蓝牙功能。
2. 配对设备：将要连接的设备设置为可被检测到，并在另一设备上搜索可用的蓝牙设备。
找到要连接的设备后，进行配对操作。
3. 数据传输：一旦设备配对成功，它们就可以通过蓝牙进行数据传输和通信。
三、ZigbeeZigbee是一种专为低功耗无线个人局域网（WPAN）而设计的通信技术，广泛应用于物联网中的传感器网络和自动化控制系统。
以下是使用Zigbee技术的步骤：1. 硬件准备：确保物联网设备具备Zigbee功能，如传感器节点、Zigbee路由器或协调器等。
2. 网络配置：通过协调器配置Zigbee网络参数，如网络拓扑结构、通信频率和安全密钥等。
3. 连接设备：将其他带有Zigbee功能的设备加入到已经建立的Zigbee网络中，并进行网络绑定和设备识别等操作。
4. 数据传输：一旦设备成功连接到Zigbee网络，它们就可以通过Zigbee进行数据传输和通信。
六种常见物联网连接方式介绍
六种常见物联网连接方式介绍物联网（Internet of Things，简称IoT）是近年来快速发展的一项重要技术，它将传感器、设备、网络、云计算等技术相结合，使物理世界与数字世界实现无缝连接。
在物联网中，物联网连接方式是实现设备间通信的基础，本文将介绍六种常见的物联网连接方式。
一、无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）WLAN是一种无线数据通信技术，利用无线电波进行通信。
它可以覆盖较小的范围，例如家庭、办公室或是公共场所。
WLAN通常使用WiFi标准，通过无线路由器和无线终端设备进行通信，实现设备间的数据传输。
二、蓝牙（Bluetooth）蓝牙是一种短距离无线通信技术，适用于设备间的近场通信。
它广泛应用于耳机、音响、键盘、鼠标等小型设备的连接。
蓝牙具有低功耗、低成本、易于操作等优点，适合于物联网中对连接距离和功耗要求较低的场景。
三、ZigBeeZigBee是一种低功耗、短距离、自组织的无线通信协议。
它主要用于低速率数据传输，适用于对功耗要求严苛、设备数量多的场景。
ZigBee通常应用于家庭自动化、工业控制、智能电表等领域，能够实现设备之间的远距离通信。
四、Z-WaveZ-Wave是一种专为低功耗、短距离通信而设计的无线协议。
它采用了低功耗、简单的网络架构，具有稳定性高、抗干扰能力强的特点。
Z-Wave在智能家居领域有广泛应用，可以实现灯光控制、安全监控、温度调节等功能。
五、有线连接（Ethernet）有线连接是一种通过电缆进行数据传输的连接方式，通常使用以太网技术。
有线连接具有稳定可靠、带宽大的优点，适用于对通信质量要求较高的场景。
在物联网中，有线连接常用于数据中心、工业控制等领域，实现设备与设备之间的高速数据传输。
六、移动网络（Mobile Network）移动网络是一种通过无线通信基站连接终端设备的方式。
它广泛应用于手机、平板电脑等移动设备的通信，实现了随时随地都可以接入互联网的便利。
第4章 无线局域网安全管理要点
4.1 WLAN安全概述
4.1.2 WLAN安全威胁分析 （1） WLAN安全威胁
① 未经授权的接入
➢ 指的是在开放式的WLAN系统中，非指定用户也可以接入AP，导致
合法用户可用的带宽减少，并对合法用户的安全产生威胁。 ② MAC地址欺骗
➢ 对于使用了MAC地址过滤的AP,也可以通过抓取无线包，来获取合
（1）标准的制定
➢WEP机制
➢ IEEE 802.11工作组最初制定的IEEE802.11-1999协议的WEP机制 存在诸多缺陷 。
➢802.11i
➢ IEEE 802.11在2002年成立了802.11i工作组，提出了AES-CCM等 新的安全机制。
➢WAPI标准
➢ 我国的国家标准化组织针对802.11和802.11i标准中的不足，对
不能够得到可靠的安全保护而对最终是否采用无线局域网系统而犹豫 不决。
4.1 WLAN安全概述
（1）WLAN安全技术
➢物理地址（ MAC ）过滤 ➢服务区标识符(SSID)匹配 ➢有线对等保密（WEP） ➢端口访问控制技术（IEEE802.1x） ➢WPA (Wi-Fi Protected Access) ➢IEEE 802.11i ➢WAPI
▪ WEP安全机制包括：
➢ 身份认证采用了Open system认证和共享密钥认证； ➢ 数据加密采用RC4算法； ➢ 完整性校验采用了ICV； ➢ 密钥管理不支持动态协商，密钥只能静态配置，完全不适合在企
业等大规模部署场景。
4.1 WLAN安全概述
（3）IEEE 802.11i标准
➢认证基于成熟的802.1x、Radius体系 ➢IEEE802.11i标准中定义了如下内容：
物联网建设中的短距离无线通信技术
物联网建设中的短距离无线通信技术随着信息技术的不断发展，物联网已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
物联网技术将各种设备和物品连接到一起，实现信息的互联互通，已经被广泛应用于工业制造、智能家居、智慧城市等领域。
而物联网建设中的短距离无线通信技术则是其重要的支撑之一，本文将从短距离无线通信技术的概念、分类、应用和发展趋势等方面进行探讨。
一、概念短距离无线通信技术是指在较短范围内进行无线通信的技术，通常其通信范围在几米到几百米之间。
这一技术广泛应用于无线局域网（Wi-Fi）、蓝牙、红外线通信、射频识别（RFID）等领域。
在物联网建设中，短距离无线通信技术能够实现设备之间的互联互通，实现数据的传输和信息的共享，为物联网的发展提供了重要的技术支持。
二、分类短距离无线通信技术可以根据其应用场景和技术特点进行分类，包括以下几种主要技术：1. Wi-Fi技术2. 蓝牙技术蓝牙技术是一种低功耗的短距离无线通信技术，其通信范围一般在几米到几十米之间。
蓝牙技术主要应用于个人设备之间的数据传输和连接，如手机、耳机、智能手环等。
在物联网建设中，蓝牙技术能够实现设备之间的低功耗连接和数据传输，为智能家居、智能健康等领域提供了方便和高效的通信手段。
3. 红外线通信技术4. RFID技术RFID技术是一种基于射频识别的短距离无线通信技术，其通信范围一般在几米之内。
RFID技术主要应用于物品的识别和跟踪，能够实现对物品的追踪、管理和控制，在物联网建设中发挥着重要作用。
三、应用短距离无线通信技术在物联网建设中具有广泛的应用场景，主要包括以下几个方面：1. 智能家居在智能家居领域，短距离无线通信技术能够实现各种智能设备之间的互联互通，如智能手机、智能音响、智能灯具等设备可以通过Wi-Fi、蓝牙等技术进行连接，实现信息的共享和控制。
2. 工业制造在工业制造领域，短距离无线通信技术能够实现生产设备之间的数据传输和控制，如通过RFID技术对生产线上的物品进行追踪和管理，提高生产效率和管理水平。
物联网通信技术--WiFi
3.7.2 WiFi技术原理
WiFi 的实现至少需要一个Access Point（AP） 和一个或一个以上的client。AP 每100ms将 SSID（Service Set Identifier）经由beacons （信号台）封包广播一次，beacons封包的传输 速率是1 Mbit/s（ WiFi的最低传输速率），并且 长度相当的短，这个广播动作对网络效能的影响 不大。 所有的WiFi client端都能收到这个SSID广播封包， client 可以借此决定是否要和这一个SSID的AP 连线。使用者可以设定要连线到哪一个SSID。
3.7.3 WiFi技术协议体系
IEEE 802.11i IEEE 802.11i标准是结合IEEE 802.1x中的用户 端口身份验证和设备验证，对无线局域网 MAC 层进行修改与整合，定义了严格的加密格式和鉴 权机制，以改善无线局域网的安全性。IEEE 802.11i新修订标准主要包括两项内容：“Wi-Fi 保护访问”(WPA)技术和“强健安全网络”。 Wi-Fi联盟计划采用 802.11i标准作为WPA的第 二个版本，并于2004年初开始实行。
3.7.1 WiFi技术概述
WiFi的起源
目前 WiFi 联盟在世界各地拥有200多会员公司， 并且从2000 年月开始认证以来，已经有 865 个 产品通过了认证。 WiFi 联盟会员的目标是以产品的互操作性来增 进用户经验。
3.7.1 WiFi技术概述
WiFi技术特点
WiFi技术在开放性区域，通信距离可达305米， 在封闭性区域，通信距离为76米到122米，方便 与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低。 WiFi技术传输的数据安全性能比蓝牙差一些，传 输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达 到11mbps，符合个人和社会信息化的需求。
试析短距离无线通信主要技术与应用
试析短距离无线通信主要技术与应用短距离无线通信技术是指在较短的距离范围内进行无线通信的技术。
随着科技的发展，短距离无线通信技术已经被应用于各个领域，它的发展对于人们的生活和工作都产生了深远的影响。
本文将试析短距离无线通信的主要技术和应用。
一、主要技术1. 蓝牙技术蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，其传输距离一般在10米左右。
蓝牙技术在通信速率、频率、功耗等方面都有自己的特点，主要应用于手机、耳机、音箱、智能手表等设备上，实现设备之间的数据传输和连接。
2. Wi-Fi技术Wi-Fi技术是一种局域网无线通信技术，其传输距离一般在几十米到几百米之间。
Wi-Fi技术的速率较高，可以实现设备之间的高速数据传输，因此被广泛应用于家庭、办公室、公共场所等地方。
3. RFID技术RFID技术是一种利用电磁场自动识别物体的技术，其传输距离一般在几米内。
RFID技术主要用于物品管理、门禁系统、仓储物流等领域，通过RFID标签和读写器之间的无线通信实现对物品的识别和跟踪。
4. NFC技术二、主要应用1. 智能家居短距离无线通信技术被广泛应用于智能家居领域。
通过蓝牙、Wi-Fi等技术，可以实现智能家居设备之间的连接和控制，比如智能灯泡、智能插座、智能门锁等设备可以通过手机或语音助手进行远程控制。
2. 移动支付短距离无线通信技术在移动支付领域有着重要的应用。
利用NFC技术，手机可以实现与POS机的无线通信，实现快捷便利的移动支付功能，不仅提高了支付效率，也增强了支付安全性。
3. 物联网物联网是一种将传感器、设备、物品等互联互通的技术，而短距离无线通信技术是物联网实现的重要基础。
通过蓝牙、Wi-Fi、RFID等技术，可以将各种设备和物品互联起来，实现智能家居、智能医疗、智慧城市等应用场景。
4. 医疗健康短距离无线通信技术在医疗健康领域也有着重要的应用。
通过蓝牙技术，可以实现医疗设备和手机的连接，监测身体健康数据并进行实时传输，有助于医护人员及时了解患者的健康状况。
《物联网导论》第4章-无线传感网络
4.2 无线传感器网络的体系结构
重庆邮电大学
传感节点、路由节点和传感器网络 网关构成的感知层存在多种拓扑结构， 如星型、树型、网状拓扑等，如图中 (a)、(b)、(c)。也可以根据网络规模 大小定义层次性的拓扑结构，如图中(d) 所示的分层结构。
第五章 无线传感网络
重庆邮电大学
学习要求：
ZigBee 技术
1
2
6LoWPAN 技术
1
2
蓝牙及蓝牙 4.x 技术1来自234
体域网技术
1
2
面向视频通信的无线传感网技术 1 2
掌握 ZigBee 网络的构成 掌握 ZigBee 协议体系
掌握 6LoWPAN 网络拓扑 掌握 6LoWPAN 标准协议栈架构
4.3 中高速无线网络规范概述
重庆邮电大学
4.3.1 IEEE 802.11X系列无线局域网标准
目前，无线局域网已经形成了IEEE802.11系列标准，包 括IEEE 802.11、IEEE 802.11a/b/c/d/e/f/g/h/i/n/ah等标准。 199 0年IEEE802标准化委员会成立IEEE802.11WLAN标准工作组。
硬件层
……
设备管理
安全管理 跨 层 管 网络管理 理
标识
4.2 无线传感器网络的体系结构
重庆邮电大学
应用层： 位于整个技术架构的顶层，由应用子集和协同信息处理这两个模块组成。
服务子层： 包含具有共性的服务与管理中间件，典型的如数据管理单元、数据存储
单元、定位服务单元、安全服务单元等共性单元。
短距离无线通信技术及其实验目录-v4
目录前言第1章蓝牙数字基带仿真介绍蓝牙技术基本原理、主体内容沿用《通信新技术及其实验》之数字基带仿真实验，局部修改第2章蓝牙服务发现主体内容沿用《通信新技术及其实验》之服务发现实验，局部修改第3章蓝牙语音传输主体内容沿用《通信新技术及其实验》之语音传输实验，局部修改第4章蓝牙数据传输主体内容沿用《通信新技术及其实验》之数据传输实验，局部修改第5章蓝牙电话网接入主体内容沿用《通信新技术及其实验》之电话网接入实验，局部修改第6章蓝牙局域网接入主体内容沿用《通信新技术及其实验》之局域网接入实验，局部修改第7章蓝牙无线多点组网主体内容沿用《通信新技术及其实验》之无线多点组网实验，局部修改第8章Zigbee协议栈与CSMA/CA机制介绍Zigbee基本原理、协议栈，在物联网实验指导书《IEEE 802.15.4基本原理实验》基础上修改完善第9章Zigbee组网技术在物联网实验指导书《多种拓扑结构无线网络组网实验》基础上进行修改完善第10章基于Zigbee的无线传感器网络在实验指导书《无线传感器网络实验》基础上进行修改完善第11章基于RFID的智能医护应用介绍RFID基本工作原理、接口操作、应用等相关知识在物联网实验指导书《智慧医护应用案例实验》基础上进行修改完善第12章基于RFID的智慧校园应用在物联网实验指导书《智慧校园综合开发案例》基础上进行修改完善以上每章内容都按照“引言”“基本原理”“实验设备与软件环境”“实验内容”“实验步骤”“预习要求”“实验报告要求”“思考题”“参考文献”分小节撰写详细：前言第1章蓝牙数字基带仿真1.1引言1.2基本原理1.2.1 蓝牙技术发展概况1.2.2 蓝牙技术技术的特点1.2.3 蓝牙系统组成1.2.4 蓝牙基带系统介绍1.2.5 差错控制编码1.2.6 跳频扩频原理及算法1.2.7 通信系统安全性1.3 实验设备与软件环境1.4实验内容1.5实验步骤1.6 预习要求1.7 实验报告要求1.8 思考题1.9 参考文献第2章蓝牙服务发现2.1引言2.2基本原理2.2.1 服务发现简介2.2.2 客户机-服务器的交互模型2.2.3 数据元的编解码2.2.4 工作流程和协议数据单元（PDU）的交互2.3 实验设备与软件环境2.4 实验内容2.4.1 服务发现的工作模式2.4.2 数据元的编解码2.4.3 PDU的数据分析2.5 实验步骤2.5.1 服务注册2.5.2 客户发现2.6预习要求2.7实验报告要求2.8思考题2.9参考文献2.10附录第3章蓝牙语音传输3.1引言3.2基本原理3.2.1 脉冲编码调制3.2.2 增量调制3.2.3 蓝牙设备的语音和数据传输3.3 实验设备与软件环境3.4 实验内容3.5实验步骤3.5.1 语音编码3.5.2 语音传输3.5.3 软件编程（可选）3.6预习要求3.7实验报告要求3.8思考题3.9参考文献3.10附录第4章蓝牙数据传输4.1引言4.2基本原理4.2.1 网络的体系结构4.2.2 协议与体系结构4.2.3 计算机数据传输基本概念4.2.4 数据传输实验中设计的协议层4.3 实验设备与软件环境4.4 实验内容4.4.1 协议体系结构4.4.2 表示会话层4.4.3 数据链路层4.4.4 面向连接与面向无连接的服务4.4.5 自环与广播4.5实验步骤4.5.1 面向连接的操作4.5.2 面向无连接的操作4.5.3 自环4.5.4 软件编程（可选）4.6 预习要求4.7 实验报告要求4.8 思考题4.9 参考文献4.10 附录第5章蓝牙电话网接入5.1目的要求5.2 基本原理5.2.1 公用电话交换网络5.2.2 电话工作原理5.2.3 基于蓝牙技术的PSTN接入系统5.2.4 电话控制协议（TCS）5.3实验设备与软件环境5.4实验内容5.5实验步骤5.5.1 连接网关和终端的硬件设备5.5.2 网关端安装驱动程序5.5.3 初始化5.5.4 终端发起建立连接5.5.5 呼出操作5.5.6 呼入操作5.5.7 重复5.5.5、5.5.6操作5.5.8断开连接5.5.9 重复5.5.4－5.5.6操作5.5.10 关闭程序，结束实验5.6预习要求5.7实验报告要求5.8思考题5.9参考文献5.10附录第6章蓝牙局域网接入6.1目的要求6.2基本原理6.2.1 串行通讯与PPP协议6.2.1.1 EIA-232-E接口标准6.2.1.2 点对点协议PPP6.2.2 网际协议（IP）与网络互连6.2.2.1 互连网的概念6.2.2.2 Internet的网际协议IP6.2.2.3 IP地址6.2.2.4 地址的转换6.2.2.5 路由表6.2.2.6 IP层的路由选择6.2.3 计算机无线联网6.2.3.1 无线局域网技术标准6.2.3.2 蓝牙局域网接入系统6.3实验设备与软件环境6.4实验内容6.4.1 用串口电缆进行有线接入6.4.2 蓝牙无线接入6.5实验步骤6.5.1 用串口电缆进行局域网的有线接入6.5.2 用蓝牙硬件平台，实现无线接入6.6预习要求6.7实验报告要求6.8思考题6.9参考文献第7章蓝牙无线多点组网7.1引言7.2基本原理7.2.1 通信网的基本结构及构成要素7.2.2 计算机网络结构7.2.3 网络节点7.2.4 路由技术7.2.5 组网过程7.2.6 广播和组播7.3 实验设备与软件环境7.4 实验内容7.4.1 组网过程7.4.2 单跳与多跳转接7.4.3 路由协议7.4.4 广播7.4.5 组播7.5 实验步骤7.5.1 启动7.5.2 配置7.5.3 组网7.5.4 单播7.5.5 组播7.5.6 广播7.6预习要求7.7实验报告要求7.8思考题7.9参考文献第8章ZIGBEE协议栈与CSMA/CA机制8.1引言8.2 基本原理8.2.1 Zigbee技术发展概况8.2.2 ZIGBEE协议栈8.2.2.1 堆栈层8.2.2.2 数据链路层8.2.2.3 物理层8.2.2.4 服务接入点8.2.3 物理层数据包结构8.2.4 MAC层帧结构8.2.5 CSMA/CA机制8.3实验设备与软件环境8.4 实验内容8.5 实验步骤8.6预习要求8.7实验报告要求8.8思考题8.9 参考文献第9章ZIGBEE组网技术9.1. 引言9.2 基本原理9.2.1 ZigBee组网过程9.2.2 网络拓扑9.2.3 物联网网络组建软件程序9.3 实验设备与软件环境9.4 实验内容与步骤9.4.1 实验启动9.4.2 串口设置9.4.3 启动主节点9.4.4 加入从节点9.4.5 重新建立拓扑结构9.5 预习要求9.6 实验报告要求9.7 思考题第10章基于ZIGBEE的无线传感器网络10.1引言10.2基本原理10.2.1 无线传感器网络概述10.2.2无线传感器网络特点10.2.3无线传感器网络结构10.2.4传感器节点结构10.2.5无线传感器网络协议栈10.2.6无线传感器网络的应用10.3无线传感器网络智能监控实验平台10.3.1系统硬件结构10.3.2Z IGBEE无线传感器节点10.3.3GSM无线收发模块10.3.4系统信息处理过程10.4实验设备与软件环境10.5实验内容10.6实验步骤10.7 预习要求10.8 实验报告要求10.9 思考题10.10 参考文献第11章基于RFID技术的智能医护应用11.1引言11.2 基本原理11.2.1RFID标准概要11.2.2RFID的技术特点11.2.3RFID系统的组成11.2.4RFID的基本工作原理11.2.5 RFID通信接口11.2.6RFID的应用与发展11.2.7实验流程11.2.8心率传感器11.2.9主节点与从节点之间的数据收发11.2.10主节点与嵌入式开发板之间的数据收发11.3实验设备与软件环境11.4实验内容11.5实验步骤11.6 预习要求11.7 实验报告要求11.8 思考题11.9 参考文献第12章基于RFID技术的智慧校园应用12.1引言12.2基本原理12.3实验设备与软件环境12.4实验内容12.5实验步骤12.6 预习要求12.7 实验报告要求12.8 思考题12.9 参考文献。
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第四章 无线局域网
本章章节
4.1 WLAN概述 4.2 WLAN物理层技术 4.3 WLAN的MAC层技术 4.4 WLAN网络安全技术 4.5 WLAN的应用
无线局域网（Wireless Local Area Network, WLAN）是指以无线信 道作传输媒介的计算机局域网。
它是无线通信、计算机网络技术相结合的产物，是有线连网方式的重 要补充和延伸，并逐渐成为计算机网络中一个至关重要的组成部分。
（3）经济节约
—由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发 展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络 的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN 可以避免或减少以上情况的发生。
与有线网络相比，WLAN具有以下优点：
（4）易于扩展
WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，WLAN就能 胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提 供像“漫游（Roaming）”等有线网络无法提供的功能。
3.HomeRF
HomeRF 工作组是由美国家用射频委员会于1997年成立的，其主要 工作是为家庭用户建立具有互操作性的语音和数据通信网。
HomeRF 标准
采用扩频技术，工作在2.4 GHz频带，数据传输速率为1～2 Mbps。 可同步支持4条高质量语音信道并且具有低功耗的优点，适合用于笔 记本电脑。
2.HiperLAN
欧 洲 电 信 标 准 化 协 会 （ ETSI ） 的 宽 带 无 线 电 接 入 网 络 （ BRAN ） 小 组 着 手 制 定 Hiper（High Performance Radio）接入泛欧标准。
HiperLAN1
——推出时，数据速率较低，没有被人们重视。
HiperLAN2
——物理层定义了数据传输的信号特征和调制，定义了两个射频（RF） 传输方法和一个 红外线传输方法，
——RF传输标准是跳频扩频和直接序列扩频，工作在2.4000～2.4835 GHz频段。
——速率最高只能达到2Mbps
2）IEEE 802.11b
工作频段在2.4～2.4835 GHz 数据传输速率达到11 Mbps 传输距离控制在50～150英尺。
安全性较IEEE 802.11b好
采用两种调制方式，含802.11a中采用的OFDM与IEEE 802.11b中采用 的CCK
可以与802.11a和802.11b兼容
5)IEEE 802.11i
改善WLAN的安全性 IEEE 802.11i标准是结合IEEE 802.1x中的用户端口身份验证和设备 验证，对WLAN的MAC层进行修改与整合，定义了严格的加密格式和 鉴权机制。
定义了访问节点之间的通信，支持IEEE 802.11的接入点互操作协议 （IAPP）。 IEEE 802.11h 用于802.11a的频谱管理技术。
7)02.11ac被正式获批，该标准规定WLAN工作频 段在5GHz频段，数据传输速率到到422Mbps/867Mbps。
IEEE 802.11i标准在WLAN网络建设中是相当重要的，数据的安全性 是WLAN设备制造商和WLAN网络运营商应该首先考虑的头等工作。
6）IEEE 802.11e/f/h
IEEE 802.11e 对WLAN MAC层协议提出改进，以支持多媒体传输，支持所有
WLAN无线广播接口的服务质量保证QoS机制。 IEEE 802.11f
4.1 WLAN概述
4.1.1 WLAN技术标准
WLAN中主要的协议标准有802.11系列、HiperLAN、HomeRF等。802.11系列协议是由 IEEE制定的，目前居于主导地位的无线局域网标准。
1．802.11系列
1）IEEE 802.11
IEEE 802.11，别名Wi-Fi（Wireless Fidelity，无线保真），是在1997年6 月由大量的局域网以及计算机专家审定通过的标准，该标准定义物理层（PHY） 和媒体访问控制（MAC）规范。
——由全球论坛（H2GF）开发并制定。
——在5 GHz的频段上运行，并采用OFDM调制方式，物理层最高速率可达54 Mbps， 是一种高性能的局域网标准。
——定义了WLAN的检测功能和转换信令，用以支持许多无线网络，支持动态频率 选择、无线信元转换、链路自适应、多束天线和功率控制等。
HiperLAN1对应IEEE 802.11b，HiperLAN2与IEEE 802.11a具有相同的物理层
扩充了标准的物理层
——采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术， ——采用QFSK调制方式， ——可提供25 Mbps的无线ATM接口和10 Mbps的以太网无线帧结构接口。
支持多种业务 一个扇区可以接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。
4）IEEE 801.11g 拥有IEEE 802.11a的传输速率
是对IEEE 802.11的一个补充，采用补偿编码键控调制方式，采用点 对点模式和基本模式两种运作模式。
在数据传输速率方面可以根据实际情况在不同速率间自动切换。
3) IEEE 802.11a
工作频段在5.15～8.825 GHz 数据传输速率达到54 Mbps/72 Mbps（Turbo） 传输距离控制在10～100 m
HomeRF 2.0版
集成了语音和数据传送技术，工作频段为10 GHz，数据传输速率可 达到10 Mbps，在WLAN的安全性方面主要考虑访问控制和加密技术。
4.1.2 WLAN的技术特点
与有线网络相比，WLAN具有以下优点：
（1）安装便捷
—减去或者减少了网络布线的工作量。
（2）使用灵活
—一旦WLAN建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以 接入网络。