第03章_物联网相关技术--网络层
《物联网导论》课程报告
《物联网导论》课程报告物联网导论报告《物联网导论》课程报告(浅析物联网在智能农业中的应用)学年学期专业学号授课班号学生姓名指导教师1物联网导论报告摘要物联网的定义是:通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
从技术上理解，物联网是指物体通过智能感应装置，经过传输网络，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。
从应用上理解，物联网是指把世界上所有的物体都连接到一个网络中，形成“物联网”，然后“物联网”又与先有的互联网结合，实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和生动的方式管理生产和生活。
智能电网物联网的概念一经提出，立即受到各国政府企业和学术界的重视在需求和研发的相互推动下迅速热遍全球这里在综述智能电网物联网发展现状和关键技术的同时提出了我国物联网技术在智能电网中的应用前景并在应用前景下提出智能电网中物联网的技术框架。
【关键词】:物联网、智能农业、传感器、物联网前景与发展2物联网导论报告目录第一章什么是物联网.................................................................. . (7)1.1物联网的概念 ................................................................. (5)1.2物联网的产生背景 ................................................................. .. (5)1.3物联网的特征 ................................................................. (6)第二章物联网的作用.................................................................. . (6)2.1智能家居.................................................................. . (7)2.2智能电网.................................................................. . (7)2.3智能医疗 ................................................................. .. (8)2.4智能城市 ................................................................. .. (8)2.5智能环保 ................................................................. .. (9)2.6智能交通 ................................................................. .. (9)2.7智能校园 ................................................................. (10)第三章物联网的技术框架 ................................................................. . (10)3.1物联网的网络分层.................................................................. (11)3.2物联网的核心技术.................................................................. (11)3.2.2 核心技术之感知层 ..................................................................... (11)3.2.2核心技术之信息汇聚层 ..................................................................... .. (12)3物联网导论报告3.2.3核心技术之传输层 ..................................................................... (13)第四章物联网在智能农业中应用情况分析.................................................................. .. 134.1什么是智能农业 ................................................................. . (14)4.2智能农业主要内容.................................................................. (14)4.3物联网在智能农业中应用有哪些, ................................................................ (15)4.3.1智能化培育控制 ..................................................................... (15)4.3.2物联网在现代养殖业中的应用 ................................................................. (16)4.3.3物联网在农产品质量安全监测中的应用 (16)4.3.4信息监测 ..................................................................... .. (17)4.4智能农业系统构成.................................................................. (18)第五章物联网的发展前景 ................................................................. . (18)5.1机遇与挑战——物联网应用前景和发展展望 (19)5.2我国物联网发展现状 ................................................................. (19)5.3我国物联网的发展趋势 ................................................................. .. (20)附录 ..................................................................... .........................................................204物联网导论报告第一章什么是物联网1.1物联网的概念物联网的概念最早是由美国麻省理工学院Auto-ID实验室于 1999年，在美国召开的移动计算机和网络国际会议上提出的。
物联网技术与应用-第3章-物联网通信技术PPT课件
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（3）短距离无线通信网 短距离无线通信（Short Range Wireless，SRW）是指可以在室
内、办公室或封闭的公共场提供近距离通信的技术。一般，SRW可以在 100m以内实现传输速度为10～100Mb/s的低功率近距离通信。SRW 可分为两种：一种是传输范围在10m内，低成本、低功耗的短距离无线 连接（Connectivity）的无线个人局域网（WPAN）；另一种是以更快 传输速度和更大覆盖范围为目标的无线局域网（WLAN）。通过SRW技 术、手机、Headset、PDA、Notebook、数码相机、摄像机、健身器 材管理设备等在没有电缆连接的情况下可以实现无线通信或操作，而且 用户可以通过SRW直接接入建筑物内的局域网（LAN）及语音及数字信 息网络。
数字通信作为当前主流通信传输方式，推动了数字化社会的形 成，使人们进入信息化社会。现代无线通信基本上是分区通信或蜂 窝通信，它的实现基于数字化、移动性和个人通信、分区制和频率 复用、点对多点通信等基本技术。
在物联网中，根据不同的需求要选用不同的无线通信技术。
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一、无线通信中的关键技术点
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二、无线通信终端基本结构
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三、无线通信系统框架
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3.1.2 无线通信网络
现代通信技术的一个重要标志是网络化。有线与无线通信系统的 结合构成了现代通信网。目前，在各类通信网络中最具增长潜力的是 无线通信网。 1. 现代无线通信网络概念
无线通信网的组织结构示意图
频率复用也称频率再用，就是重复使用频率， 在GSM网络中频率复用就是使同一频率覆盖不同 的区域（一个基站或该基站的一部分(扇形天线) 所覆盖的区域），这些使用同一频率的区域彼此 需要相隔一定的距离（称为同频复用距离），以 满足将同频干扰抑制到允许的指标之内。
网络层技术在物联网中的应用及局限性(系列一)
物联网是指通过互联网将各种物体互相连接，实现信息的交流和共享。
随着物联网技术的不断发展，网络层技术在物联网中起着重要的作用。
本文将探讨网络层技术在物联网中的应用，并讨论其面临的局限性。
一、网络层技术在物联网中的应用1. IP协议IP协议是网络层中最为重要的协议之一。
它为物联网中的设备提供了唯一的标识码，使得设备可以通过互联网进行通信。
通过IP协议，物联网中的设备可以实现远程监控、远程管理等功能。
例如，我们可以通过智能手机上的应用程序，远程控制家中的智能设备，如智能灯泡、智能电视等。
2. 路由技术在物联网中，设备数量庞大且分布广泛。
为了实现设备之间的通信，需要采用高效的路由技术。
路由技术可以根据网络拓扑结构和传输质量选择合适的路径，将数据包传输到目标设备。
例如，当我们通过智能手表向智能家居发送指令时，路由技术可以将指令快速传递给目标设备，实现智能家居的控制。
3. IPv6技术随着物联网设备数量的迅速增长，IPv4地址已经不足以支持物联网中的设备连接。
IPv6技术为物联网提供了更大的地址空间，解决了地址不足的问题。
通过IPv6技术，物联网可以支持更多的设备连接，并提供更大的灵活性和可扩展性。
二、网络层技术在物联网中的局限性1. 安全性问题由于物联网设备众多且分布广泛，网络层技术在物联网中的应用往往面临较大的安全挑战。
网络层技术可能面临数据泄露、设备入侵等安全问题。
为了解决这些问题，需要加强网络层技术的安全机制，例如加密技术、认证机制等。
2. 通信延迟在物联网中，设备之间需要实时地进行通信和交互。
然而，由于网络层技术的复杂性，数据包在传输过程中可能会出现延迟。
通信延迟对于某些应用场景来说是不可接受的，如智能交通系统、远程医疗等。
因此，需要研究和改进网络层技术，以减小通信延迟。
3. 能耗问题物联网中的设备通常是通过电池供电。
网络层技术在传输数据时会消耗设备的能量，导致设备寿命的缩短。
为了解决这个问题，可以探索低能耗的网络层技术，如低功耗无线传感器网络技术，以延长物联网设备的寿命。
物联网技术基础第3章-传感器与传感网技术可修改全文
3.1 传感器概述
3.1.4 传感器的性能指标
对于阶跃输入信号，传感器的响应称 为阶跃响应或瞬态响应，是指传感器 在瞬变的非周期信号作用下的响应特 性。
对于正弦输入信号，传感器的响应称 为频率响应或稳态响应，是指传感器 在振幅稳定不变的正弦信号作用下的 响应特性。
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3.1 传感器概述
3.1.4 传感器的性能指标
建立微分方程是对传感器动态特性进行数学描述的基本方 法。可将传感器作为线性定常系统来考虑，因而其动态数 学模型可用线性常系数微分方程来表示。能用一、二阶线 性微分方程来描述的传感器分别称为一、二阶传感器。
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3.2 常用传感器
3.2 常用传感器
不同类别的传感器，其工作原理是不同的。下面介绍几种常用的传感器，包括温度传 感器、光电传感器、气敏传感器、力敏传感器、磁敏传感器、超声波传感器、激光传 感器、生物传感器等。
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3.1 传感器概述
3.1.3 传感器的分类
表3-3为传感器按被测量进行分类。
物理量 传感器
化学量 传感器 生理量 传感器
表3-3 传感器按被测量进行分类
力学量 热学量
压力传感器、力传感器、力矩传感器、速度传感器、 加速度传感器、流量传感器、位移传感器、位置传感 器、尺度传感器、密度传感器、黏度传感器、硬度传 感器、浊度传感器
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3.2 常用传感器
3.2.1 温度传感器
温度传感器是指能感受温度并转换成 可用输出信号的传感器。温度传感器 利用热敏元件的参数随温度变化而变 化的特性来达到测量温度的目的。常 见温度传感器如图3-3所示。
图3-3 温度传感器
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3.2 常用传感器
3.2.1 温度传感器
2019九年级信息技术粤教版第三章第一节走近物联网
第一节 认识物联网
星河学校 张炜 老师
前言
日前,物联网正悄悄地改变着我们的生活。 在互联网技术 的基础上,在众多传感器的感知下,物联网技术诸如智能医疗、智 能监控、智能农业、智能物流、智能家居等被越来越广泛地应 用,使网络的触角延伸到生沽的每一个空间、每一个对象。借助 物联网,我们能随时随地对联网物体实施远程监测和控制,不管相 隔多远,一切皆可掌控。通过本章学习,我们大致可以了解什么是 物联网 、物联网在我们身边的应用等,可以帮助我们了解现代物 联网技术的发展,同时培养我们的创新思维能力及实践能力。
2.车辆运输物联网
如图，车辆运输物联网系统中， 通过各类运输车辆实时回传的数据、 视频图像，管理部门可实时了解所 属车辆行驶状况、位置信息、运输 路线等相关情况，对物流运作进行 统-的调度与监控，增强物流服务的 应变和监控能力，提高物流效率， 降低成本。由于及时、准确的物流 服务，促进客户或合作伙伴实现运 输路线最优、库存质最最佳、货物 组配最合理、物流成本最低的目标。
1.教育管理
物联网在教育领域中应用广泛。例如，基于CSM/CDMA的 校园“智能卡”，可以给学校教学管理带来便捷。它通过学生 卡、非接触式门禁等，使家长和学校可以通过智能手机或电脑 及时掌握学生的活动位置，以便对学生进行管理，确保学生安 全。
图3-2校园“智能卡”
01 生活中的物联网
图3-3车辆运输物联网系统
二、是可靠传递，通过各种信息网络与互联网的融合，将感知的信息实时、 准确、可靠地传递出去。
三、是智能处理，利用云计算等智能计算技术对海量的数据和信息进行分析 和处理，对物体实施智能化控制。
02
什么是物联网
物联网中常 用的传感技术包 括射频识别、红 外感应、全球定 位和激光传感等。 其设备图示及其 应用如表所示。
物联网网络层技术
Ad hoc网络技术
Ad hoc网络是一种特殊的无线移动网络。网络中所有结点的地位平等，无 需设置任何的中心控制结点。网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功 能，而且具有报文转发能力。 Ad hoc网络特点： 1、无中心
Ad hoc网络没有严格的控制中心。所有结点的地位平等，即是一个对等 式网络。结点可以随时加入和离开网络。任何结点的故障不会影响整个网络 的运行，具有很强的抗毁性。 2、自组织 网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。结点通过分层协议和分 布式算法协调各自的行为，结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的 网络。 3、多跳路由
当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时，需要中间结点的多跳转 发。与固定网络的多跳不同，Ad hoc网络中的多跳路由是由普通的网络结点 完成的，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的。
4、 动态拓扑 Ad hoc网络是一个动态的网络。网络结点可以随处移动，也可以随时开
机和关机，这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。 这些特点使得Ad hoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通的蜂窝移动通信网 络和固定通信网络有着显著的区别。
M2M示意图
蓝牙组网方式 ：
无线个域网技术还有UWB超宽带技术、Z－wave技术、RFID通讯技术、 NFC和IrDA等。
Wi－Fi技术
Wi－Fi技术是一种将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无 线方式互相连接的技术。 Wi－Fi技术具有五大技术优势：无线电波覆盖范围 广、传输速度相当快、厂商进入该领域的门槛较低、健康安全、目前Wi－Fi 技术应用现在已经非常普遍。
4、个人通信 个人局域网（PAN,Personal Area Network）是Ad hoc网络技术的另一应用
物联网的架构和关键技术
物联网的架构和关键技术物联网（Internet of Things, IoT）是指将各种物理设备与传感器通过互联网连接，实现信息的传输与交互。
它的出现使得各种设备可以实现相互联通，不再是孤立的存在。
本文将介绍物联网的架构和关键技术。
一、物联网的架构1.感知层：感知层是物联网的基础，它包括各种传感器、执行器和物理设备。
这些设备负责感知环境中的信息，并将数据采集传输给物联网平台。
2.网络层：网络层负责将感知层中采集到的数据进行传输并连接各个设备。
其中包括无线传输技术、有线传输技术和卫星通信等。
3.平台层：平台层是物联网的核心部分，它负责数据的处理和存储，并提供给上层应用使用。
常见的物联网平台包括云计算平台、大数据平台等。
4.应用层：应用层是物联网最终对用户提供服务的一层，它通过对物联网平台的访问，实现各种应用功能。
比如智能家居、智慧物流、智慧城市等。
二、物联网的关键技术1.传感技术：物联网依赖于各种传感器来获取环境中的信息。
传感技术包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
这些传感器能够将环境中的参数转化为电信号，并通过无线或有线传输技术传输给其他设备。
2.通信技术：物联网中各个设备之间需要进行数据的传输和通信。
常见的通信技术包括蓝牙、WiFi、ZigBee等。
这些技术能够实现设备之间的无线连接，使得数据能够快速地传输和交互。
3.云计算技术：云计算技术在物联网中起到了重要的作用。
它能够提供数据的存储和处理能力，使得物联网中的大量数据能够被有效地处理和存储。
同时，云计算技术还可以为上层应用提供强大的计算能力。
4.安全技术：由于物联网中涉及到的设备和数据非常庞大，因此安全问题成为物联网发展的重要考虑因素。
安全技术包括身份认证、数据加密、物理安全等。
这些技术能够保护物联网中的数据和设备不受到恶意攻击和非法访问。
5.大数据技术：物联网中产生的数据非常庞大，对数据的处理和分析成为了一个重要的问题。
大数据技术能够对物联网中的数据进行高效的存储、分析和挖掘，从中发现有价值的信息，为决策提供支持。
物联网结构层次及其功能
以下为物联网结构层次及其功能，一起来了解一下吧。
感知层——感知信息作为物联网的核心，承担感知信息作用的传感器，一直是工业领域和信息技术领域发展的重点，传感器不仅感知信号、标识物体，还具有处理控制功能。
目前，在发达国家，其发展已芯片化、集成化和智能化。
如最早提出泛在网的加州大学（伯克利分校），已将压力、磁、光等传感单元集成在一个芯片中，而且芯片具备无线接入和自组网功能。
然而，传感器国产化程度较低，其成本、性能和寿命尚不能满足交通运输物联网信息感知的需求。
据了解，交通运输部正在和其他部门合作，研制满足交通需求、具有自主知识产权的传感器，并对市场产生了影响。
如专业生产感知气象信息设备的维萨拉公司，得知交通运输部正在组织相关研究后，主动要求加入，其产品在国内也应声降价。
网络层——传输信息传感器感知到基础设施和物品信息后，需要通过网络传输到后台进行处理。
目前，传输信息应用的网络先进技术包括第6版互联网协议（IPv6）、新型无线通信网（3G、4G、ZIGBEE等）、自组网技术等，正在向更快的传输速度、更宽的传输带宽、更高的频谱利用率、更智能化的接入和网络管理发展。
据专家介绍，我国在道路建设中，沿路铺设了大量光纤，但利用程度不高。
物联网采集到的海量数据，可以使这些道路光纤物尽其用。
应用层——处理信息物联网概念下的信息处理技术有分布式协同处理、云计算、群集智能等。
信息处理的目的是应用，交通物联网的信息处理是为了分析大量数据，挖掘对百姓出行和交通管理有用的信息。
此外，还需要建立信息处理和发送机制体制，保证信息发送到需要的人手中。
比如，把宏观的路网信息发送给管理决策人员，把局部道路通行情况发送给公众，把某条具体路段的事故信息发送给正行驶在上面的车辆。
物联网讲义-第3章 物联网设备与标识
DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器，对系 统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行数字 信号处理（Digital Signal Processing，DSP）算法，编 译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤波、 FFT、谱分析等方面数字信号处理算法正在大量进入 嵌入式领域，DSP应用正从在通用单片机中以普通指 令实现过渡到采用嵌入式DSP处理器来实现。
电源 模块 时钟
外围电路 微处理器
Flash
RAM
MPU
复位 ROM
外设
USB LCD Keyboard Other
嵌入式系统的软件部分
嵌入式系统的软件部分 包括操作系统和应用软 件。应用软件决定了系 统的运作和行为；而操 作系统控制着应用软件 与系统硬件的交互。 多数嵌入式设备的应用 软件和操作系统都是紧 密结合的，这也是嵌入 式系统和通用PC系统的 主要区别之一。
应用软件
嵌入式 操作系统
输入 处理器 存储器 输出
嵌入式 软件
嵌入式 硬件
1．嵌入式处理器
嵌入式系统由软件和硬件两个部分构成，从硬件角度来 说，嵌入式处理器是嵌入式硬件中最核心的部分。
嵌入式处理器
嵌入式处理器与通用型处理器最大的不同是嵌入
式处理器大多工作在为特定用户群设计的系统中，它 通常都具有功耗低、体积小、集成度高等特点，能够
嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。一个手持的 MP3和一个PC104的微型工业控制计算机都可以认为是嵌入 式系统。 嵌入式系统已经有了近30年的发展历史，它是硬件和 软件交替发展的双螺旋式发展。 第一款微处理器是Intel的4004，它出现在1971年， 然后是是Intel公司的8048，它出现在1976年。Motorola 同时推出了68HC05，Zilog公司推出了Z80系列，这些早期 的单片机均含有256字节的RAM、4K的ROM、4个8位并口、1 个全双工串行口、两个16位定 时 器。 之后在80年代初，Intel又进一步完善了8048，在它 的基础上研制成功了8051。
物联网网络层技术
协议性能分析 各种协议的性能对比 协议选择的重要性
通信协议的优劣 蓝牙、Wi-Fi、LoRa等协议对比 适用场景和优劣分析
未来应用场景
智能家居
01 家庭设备联网，实现智能控制
智慧城市
02 城市基础设施智能化，提升生活质量
工业物联网
03 生产环节自动化，提高生产效率
结束语
在物联网快速发展的时代，物联网网络层技术 作为关键部分，将持续演化和创新，为各行业 带来更多可能性和便利。
THANKS 感谢观看
总结内容
物联网网络层技术介绍
详细介绍物联网网络层 的相关技术
研究现状分析
分析物联网网络层技 术当前的研究状况
关键技术点
列举物联网网络层技术 的重要技术特点
未来展望
未来物联网网络层技术将迎来更多创新，应用 场景将不断扩展和深化，为物联网技术的发展 带来新的可能性。
研究方向比较
AI在网络层的应用 AI技术将如何影响物联网网络层 AI对网络层性能的优化
边缘计算优势分析
02 降低数据传输成本
边缘计算在物联网中的应用案例
03 智能家居系统
智能物联网系统
智能感知技术 传感器技术 环境监测 数据采集
智能控制技术 远程控制 自动化调节 智能执行
智能推荐与优化算法
个性化推荐 自适应算法 智能优化
未来发展趋势与展望
物联网网络层技术将继续发展，随着5G和6G的 普及，物联网将变得更加快速和稳定。人工智 能与物联网的合作将更加紧密，共同推动各行 各业的发展。物联网网络层技术的应用前景广 阔，涉及到生活、绝服务攻击
网络资源可能受到拒绝 服务攻击
物联网网络层技术有哪些
（1）互联网互联网几乎包含了人类的所有信息，是人类信息资源的汇总，人们常说的因特网就是互联网的狭义称谓。
在相关网络协议的约束下，通过互联网相连的网络将海量的信息汇总、整理和存储，实现信息资源的有效利用和共享，这其实就是互联网最主要的功能。
互联网是由众多的子网连接而成，它是一个逻辑性网络，而每一个子网中都有一些主机，这些主机主要是由计算机构成，它们相互连接，共同控制着自己区域的子网。
互联网中存在两类最高层域名，分别是地理性域名和机构性域名，其中，机构性域名的数量有14个。
“客户机+服务器”模式是互联网的基础工作模式，在TCP/IP的约束下，如果一台计算机可以和互联网连接并相互通信，那么这台计算机就成了互联网的一部分。
这种不受自身类型和操作系统限制的联网形式，使互联网的覆盖范围十分广大。
从某种意义上来说，在互联网的基础上加以延伸便可形成物联网。
具体来说，互联网可以为人们提供以下几种服务：第一，高级浏览服务。
利用网页搜索，我们可以搜寻、检索并利用各种网络信息，同时，我们也可以将自己的信息以及外界环境信息等，通过网页编辑，发布到互联网上与他人共享。
利用互联网的高级浏览服务，我们不仅能进行非实时信息交流，还能进行实时信息交流。
第二，电子邮件服务。
电子邮件服务是最流行的网络通讯工具，可以帮助人们在任何时间、任何地点实现与朋友、亲人之间的互动交流。
第三，远程登录服务。
利用这种服务，人们可以远距离操作其他计算机系统。
通过远程登录服务，将本地计算机与远程计算机连接起来，实现通过操作本地计算机控制远程计算机系统的目的。
第四，文件传输服务。
最早的互联网文件传输程序是FTP，人们利用远程登录服务先登录到互联网的一台远程计算机上，然后再利用FTP文件传输程序将信息文件传输到远程计算机系统中。
同样，我们也可以从远程计算机系统中下载文件。
（2）移动通信网移动物体之间、移动物体与静态物体之间的通信需要利用移动通信网得以实现。
移动通信有两种方式，分别是有线通信和无线通信，在这两种方式的作用下，人们可以享受到语音通话、图片传输等服务。
物联网网络层的主要技术
大家知道物联网网络层的关键技术是什么吗？下面小编为大家简单介绍一下。
在物联网应用中有三项关键技术：1、传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。
大家都知道，到为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。
自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
2、RFID标签也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
3、嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。
经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。
嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。
如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。
这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是"信息化"时代的重要发展阶段。
其英文名称是:"Internet of things(IoT)"。
顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。
这有两层意思:其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。
物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。
因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。
网络层技术简介及应用场景分析(系列八)
网络层技术简介及应用场景分析随着互联网的发展，网络层技术在实现全球范围内的信息传递和数据交换中发挥着重要的作用。
本文将介绍网络层技术的基本原理，以及在不同应用场景下的具体应用。
一、网络层技术的基本原理网络层是互联网协议体系中的第三层，主要负责网络间的数据传输和路由选择。
其核心目标是实现数据包在源和目的地之间的可靠传输，同时确保传输的经济性和性能优化。
数据包封装与分割网络层通过封装和分割数据包来实现数据在网络中的传输。
当数据包从传输层传输到网络层时，网络层将在数据包的头部添加必要的控制信息，如源和目的地的IP地址以及其他的路由信息。
然后，网络层将封装后的数据包分割成更小的数据片段，以便在网络中进行传输。
路由选择算法网络层通过路由选择算法确定数据包在网络中的传输路径。
路由选择算法考虑到网络拓扑结构、路径质量以及其他性能指标，选择最佳的路径来保证数据包的快速传输和低延迟。
IP协议在网络层，IP协议是实现数据包传输的核心协议。
IP协议通过提供一种无连接的、面向数据包的传输服务来支持全球范围内的数据传输。
IP协议主要包括IPv4和IPv6两个版本，它们通过IP地址来唯一标识每个网络上的设备，实现数据包的正确传输和路由选择。
二、网络层技术的应用场景云计算与数据中心云计算和大数据时代的到来，对网络层技术提出了更高的要求。
在数据中心中，网络层技术需要支持高速、低延迟的数据传输，以满足海量数据的存储和处理需求。
此外，网络层技术还需要具备高可靠性和弹性扩展性，以应对不断增长的业务需求。
物联网随着物联网的发展，网络层技术成为实现物联网设备之间互联互通的关键。
网络层技术需要支持大规模设备的接入和管理，同时确保数据的安全性和隐私保护。
此外，网络层技术还需要具备较低的功耗和高效的数据传输，以满足物联网设备在资源有限的环境中的需求。
移动互联网移动互联网的快速发展给网络层技术带来了新的挑战和机遇。
网络层技术需要支持大规模移动设备的接入和移动性管理，以实现无缝漫游和智能交互。
物联网完整版复习资料
《物联网》复习提纲第一章绪论1、物联网的定义是什么？中国物联网校企联盟对物联网的定义和国际电信联盟(ITU)的定义。
（答：国际电信联盟( ITU) 发布的ITU 互联网报告，对物联网做了如下定义：通过二维码识读设备、射频识别(RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
中国物联网校企联盟将物联网的定义为所有技术与计算机、互联网技术的结合，实现物体与物体之间、环境以及状态信息实时的共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。
广义上说，当下涉及到信息技术的应用，都可以纳入物联网的范畴。
）2、物联网的技术特征是什么？（1）物联网集合了各种感知技术（2）物联网是建立在互联网上的泛在网络（3）物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。
3 物联网的发展历程物联网在我国的如何发展，关注2009 年8 月温家宝视察无锡。
第二章物联网的体系结构1、物联网的基本组成物联网分为四层，分别是哪四层，每一层包含哪些内容，每一层的主要功能是什么？（物联网的4层结构：感知识别部分、网络传输部分、应用支撑部分、应用接口部分。
1、感知识别层的功能：•（1）是解决对客观世界的数据获取的问题•（2）形成对客观世界的全面感知和识别•（3）在该层中涉及了众多的技术层面，核心是要解决智能化、低能耗、低成本和小型化的问题（案例：四旋翼无人机）•（4）感知一般包括数据采集和数据短距离传输两部分2、网络传输层•物联网网络传输层建立在现有的移动通讯网和互联网基础上。
•物联网网络传输层与目前主流的移动通信网、国际互联网、企业内部网、各类专网等网络一样，主要承担着数据传输的功能。
•通信网络按地理范围从大到小分为体域网、个域网、局域网、城域网、广域网。
3、应用支撑层•网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。
物联网的网络层
物联网的网络层在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）正逐渐渗透到我们生活的方方面面。
从智能家居中的智能电器，到工业领域的自动化生产，再到城市管理中的智能交通系统，物联网的应用无处不在。
而在物联网的架构中，网络层起着至关重要的作用，它就像是物联网的“神经中枢”，负责将感知层获取的信息准确、高效地传输到应用层，实现物与物、人与物之间的互联互通。
那么，究竟什么是物联网的网络层呢？简单来说，网络层是物联网的中间层，它位于感知层和应用层之间，主要承担着数据传输和通信的任务。
感知层的各类传感器和设备收集到的大量数据，需要通过网络层的各种通信技术和网络设施，传输到应用层进行处理和分析，从而为用户提供有价值的服务和决策支持。
网络层所涉及的技术众多，其中包括移动通信网络（如4G、5G）、无线局域网（WLAN）、蓝牙、Zigbee 等短距离通信技术，以及低功耗广域网（LPWAN）如 LoRaWAN、NBIoT 等。
这些技术各有特点和适用场景，共同构建了物联网的通信网络。
移动通信网络，尤其是 4G 和 5G 技术，具有覆盖范围广、传输速度快的优势，能够满足对数据传输速率和实时性要求较高的物联网应用，比如智能汽车的自动驾驶、远程医疗中的高清视频传输等。
然而，移动通信网络的能耗相对较高，对于一些电池供电、对功耗敏感的物联网设备来说，可能不是最优选择。
无线局域网（WLAN）和蓝牙技术则常用于短距离、室内环境中的物联网设备通信。
比如在家庭中，我们的智能手机可以通过蓝牙与智能音箱、智能手环等设备进行连接和数据交换。
它们的优点是部署成本相对较低，使用方便，但覆盖范围有限。
Zigbee 是一种低功耗、短距离的无线通信技术，适用于小型物联网设备组成的网络，比如家庭中的智能灯光控制系统、环境监测传感器网络等。
它具有低功耗、自组织网络等特点，能够在一定范围内实现多个设备的互联互通。
低功耗广域网（LPWAN）则是近年来兴起的一种适用于物联网的通信技术。
《物联网技术与应用》教学大纲-物联网导论教学大纲
《物联网技术与应用》课程教学大纲（《物联网导论》课程教学大纲）（2018版）一、课程编码及课程名称课程编码:课程名称（中文）: 物联网技术与应用（英文）: The technology and application of the Internet of things二、学时及学分总学时数: 40, 其中, 讲授学时: 24, 实验（实践）学时: 16。
学分: 2.5三、适用专业及开设学期适用专业: 计算机科学与技术、物联网工程（本科）开设学期: 第5学期四、课程性质、目标和任务本课程是物联网工程和计算机专业的一门专业基础课, 是通过理论和实践教学, 使学生较好地掌握物联网、RFID和无线传感器网络的基本概念、原理、技术和应用；物联网行业发展趋势和前景；熟练物联网相关技术理论。
为今后深入学习物联网工程专业课程作铺垫。
五、课程基本要求本课程是物联网工程和计算机专业的一门专业基础课, 是通过理论和实践教学, 主要让学生掌握物联网概论、物联网感知层技术、物联网网络层技术、物联网应用层技术、物联网信息安全技术以及物联网在各个领域的典型应用。
该课程帮助学生理解物联网的概念, 开阔学术视野, 启发学习兴趣。
通过课程学习, 主要让学生具备以下能力:1.熟悉物联网的基本组成, 理解感知层、网络层、应用层的功能, 了解物联网所需环境及面临的挑战；2.掌握感知层的概念、作用, 理解常见传感器的类型、特征, 了解传感器的语音, 掌握不同类型传感器的工作原理, 掌握传感器选择的一般原则。
3.掌握无线传感器网络的特点、核心技术及协议, 了解无线传感器网络应用。
4.掌握物联网应用层的基本概念。
了解云计算与大数据在物联网中的应用。
5.了解信息安全基础知识, 了解物联网网络安全威胁趋势的发展。
6.掌握我国物联网应用的重点领域。
7.了解物联网产业的发展趋势。
六、课程教学内容第一章物联网概论（共8学时, 其中实验4学时）（一）本章教学目的和要求了解物联网发展与背景；了解物联网的定义；理解物联网的关键技术；掌握物联网的特点；掌握物联网相关研究与发展。
浅析物联网的体系结构与关键技术
浅析物联网的体系结构与关键技术随着时代的不断发展，物联网已经悄然进入我们的生活中，改变着我们的生产和生活方式。
物联网不仅有着广泛的应用领域，如医疗、工业、交通、社区等，而且涉及到了众多的学科，如计算机科学、通信工程、物理学、生物学等。
这篇文章将对物联网的体系结构和关键技术进行浅析。
一、物联网的体系结构物联网的体系结构是指物联网系统各个层次之间的关系和相互作用。
总体来讲，物联网的体系结构包含四个层次：感知层、网络层、服务层和应用层。
1.感知层感知层是物联网系统的最底层，它是物联网的数据源。
感知层包括各种传感器、执行器、智能终端设备和标签等，这些设备负责采集、监测和控制目标对象的信息。
这些设备将采集到的数据通过传感器网络发送给物联网系统的下一层。
2.网络层网络层是物联网的核心层，也是连接感知层和服务层的桥梁。
网络层主要是负责将不同种类的设备和网络进行连接，并且能够保证巨量的数据实时传输。
网络层采用高效的无线传感网、有线网络和云计算等技术手段来实现这一目标。
3.服务层服务层主要是提供物联网的服务和应用功能。
服务层的作用是将传感器和物联网系统的其他模块连接起来，提供实时数据采集、数据分析、数据存储和传输等服务。
服务层是物联网系统的核心，因为它决定了整个系统的服务质量和系统功能。
4.应用层应用层是物联网的最上层，它基于服务层提供的数据和功能，为用户提供更加丰富的应用服务。
应用层包括物联网应用软件、数据分析应用和云服务等。
应用层的作用是将底层数据变成信息并加以运用，提供年方便的用户界面和友好的用户体验。
二、物联网的关键技术物联网的体系结构为物联网的运作提供了基础，而物联网的关键技术则是物联网实现的基础。
物联网的关键技术主要包括传感器技术、通信技术、数据处理技术、安全技术和智能算法技术。
1.传感器技术传感器技术是物联网的灵魂，负责将物理世界中各种信息采集到物联网系统中。
传感器技术应用于温度、湿度、压力、光照、一氧化碳等各种环境因素的检测和控制，为物联网的实现提供了基础。
物联网与短距离无线通信技术_第三章wifi
第三章 WLAN本章内容 WLAN发展 WLAN网络结构 WLAN安全架构 WLAN协议小节提纲 WLAN发展介绍 ¾ WLAN是什么 ¾ WLAN大事记 ¾ WLAN标准族 ¾ WLAN网站 网站WLAN是什么蓝牙 WPAN：无线个域网zWi Fi Wi-FiWiM WiMax采用无线连接的个人局域网，它被用在诸如手机、计算机、PDA之间的小范围（一般是在10米 以内）通讯。
WPAN的技术包括蓝牙、ZigBee、红外等，其中蓝牙应用最广泛。
WLAN：无线局域网 无线局域网z z 一般应用于家庭、企业和热点覆盖，覆盖半径几十米到几百米，提供PC和手机高速上网。
无线局域网采用Wi-Fi技术，速率可到达几十Mbps，使用方式与有线局域网一样，简单易用。
WMAN：无线城域网z z 提供城市范围的无线覆盖，用于进行城市范围内的宽带无线数据传输。
无线城域网采用WiMax技术，覆盖半径几公里到几十公里，速率可达到几十Mbps。
WLAN是什么WLAN： Wireless Local Area Networkz 广义的WLAN，是指通过无线通信技术将计算机设备互联起来，构成通信网络。
z 狭义的WLAN，是指采用IEEE 802.11无线技术进行互连的通信网络。
目前的WLAN一 般指802.11无线网络。
z IEEE 802.11，是国际电工电子委员会（Institute of Electrical and Electronics Engineers）下负责WLAN标准制定的工作组。
Wi-Fi：Wireless Fidelityz 是最大的WLAN工业组织Wi-Fi联盟（Wi-Fi Alliance）的商标，该组织致力于对 WLAN设备进行兼容性认证测试。
z Wi-Fi是指Wi-Fi联盟认证，通过认证的产品，可以使用Wi-Fi的LOGO。
z 通常，Wi-Fi作为WLAN的同义词使用，尽管并非所有WLAN设备都进行Wi-Fi认证。
物联网网络层技术
物联网网络层技术
汇报人：目录P来自RT One添加目录标题
PART Two
物联网网络层概述
PART Three
物联网网络层关键 技术
PART Five
物联网网络层面临 的挑战与解决方案
PART Four
物联网网络层应用 场景
PART Six
物联网网络层未来 发展前景
单击添加章节标题
物联网网络层概述
物联网网络层面临 的挑战与解决方案
数据安全与隐私保护
数据安全挑战：确保数据传输 和存储的安全性
隐私保护挑战：保护用户隐私， 防止数据泄露
解决方案：采用加密技术、访 问控制、数据脱敏等技术手段
未来发展：加强法律法规建设， 推动技术进步，提高数据安全 与隐私保护水平
网络稳定性与可靠性
网络稳定性：物联网网络层需要保证网络连接的稳定性，避免因网络波动或中断导致的设 备连接问题
物联网网络层与5G/6G通信技术的融合 物联网网络层与云计算、大数据技术的融合 物联网网络层与人工智能、机器学习的融合 物联网网络层与区块链技术的融合
THANK YOU
汇报人：
数据安全与隐私保护：确保 数据安全和隐私保护的措施
物联网网络层应用 场景
智能家居
智能家居概述
智能家居技术实现
智能家居应用场景 智能家居市场前景
智能交通
交通信号控制：通过 物联网技术实现交通 信号的智能化控制， 提高交通运行效率
车辆监测与管理：利 用物联网技术对车辆 进行实时监测和管理， 提高道路安全性和交 通流畅度
5G技术在物联网网络层的应用场景：5G技术可以应用于智能家居、智慧城市、工业自动化等领域，提高物联网设备 的连接速度和稳定性。 5G技术在物联网网络层的优势：5G技术可以提供更快的网络速度和更低的延迟，提高物联网设备的响应速度和可靠 性。
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为1Mb/s，采用时分方式的全双工通信，通信距离为10m左右（如
果配置功率放大器可以使通信距离达到100m）。
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蓝牙产品采用跳频技术，能够抵抗信号衰落；采用快跳频和短分组 技术，能够有效地减少同频干扰，提高通信的安全性；采用前向纠错编 码技术，以便在远距离通信时减少随机噪声的干扰；采用FM调制方式 ，使设备变得更为简单可靠；“蓝牙”技术产品一个跳频频率发送一个 同步分组，每组一个分组占用一个时隙，也可以增至5个时隙；“蓝牙 ”技术支持一个异步数据通道，或者3个并发的同步语音通道，或者一 个同时传送异步数据和同步语音的通道。
非对称连接721Kbps/57.6 Kbps，对称连接432.6 Kbps
64 Kbps 美国FCC要求<0dbm(1mw)，其他国家可扩展为100mw 79个频点/1MHz PARK/HOLD/SNIFF 面向连接业务SCO，无连接业务ACL 1/3FEC,2/3标FEC，ARQ 采用反应逻辑算术 采用0位、40位、60位加密
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4、蓝牙技术的主要应用设备 蓝牙无线接入技术具有小规模、低成本、短距离连接等特点，能 够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端 设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与Internet之间的
通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅
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ZigBee联盟成立于2001年8月。2002年下半年ZigBee联盟得以扩 大，英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及 荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布加入“ZigBee 联盟”，研发 名为“ZigBee”的下一代无线通信标准。目前ZigBee联盟全球约有 400多家成员，包括国际著名半导体生产商、技术提供者、代工生产商 以及最终使用者，其总营业额突破1万亿美元。 2011年6月，ZigBee 联盟分别在北京和无锡设立了办事处，作为在中国开展物联网产业技术 交流与合作的平台。
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3.2.2 ZigBee网络技术
ZigBee 技术是一种新兴的短距离无线通信技术，主要面向低速率 无线个人区域网（LRWPAN，Low Rate Wireless Personal Area Network），典型特征是近距离、低功耗、低成本、低传输速率，主要 适用于工业监控、远程控制、传感器网络、家庭监控、安全系统和玩具 等领域，目的是为了满足小型廉价设备的无线联网和控制。Zigbee技 术采用三种频段：2.4GHz 、868MHz和915MHz 。2.4GHz频段是全 球通用频段，868MHz和915MHz则是用于美国和欧洲的ISM频段，这 两个频段的引入避免了2.4GHz 附近各种无线通信设备的相互干扰。
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3.2.1 蓝牙技术
1、蓝牙技术简介
蓝牙（Bluetooth）是一种低成本、低功率、近距离无线连接技
术标准，是实现数据与话音无线传输的开放性规范。
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2、蓝牙的主要技术特点 蓝牙技术使用的工作频率为2.4G-2.5G之间，属于免费的ISM（ Industry Science Medicine）频段。 蓝牙技术可以实现语音、视频和数据的传输，其最高的通信速率
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3.1.3 物联网网络技术
物联网的网络是连接物体的信息通道，在物联网中的网络有多种
形式，如有线网络、无线网络，局域网络、互联网，企业网络、专用 网络等等。对于物联网，无线网络具有特别的吸引力，不仅可以摆脱 布线的麻烦和费用，而且对于移动物体可能是唯一的连网选择。
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3、无线通信技术的发展
无线通信技术是社会信息化的重要支撑，随着信息化社会的到来 以及IP技术的兴起，未来无线通信技术将得到快速发展，其发展的主 要趋势是宽带化、接入多样化、信息个人化和IP网络化等几个方面：
宽带化 IP网络化 信息个人化 核心网络综合化，接入网络多样化
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3.1.2 无线通信及网络技术
通信技术简单地说是指将信息从一个地点传送到另一个地点所
采取的方法和措施。按照历史发展的顺序，通信技术先后由人体传递
信息通信到简易信号通信，再发展到有线通信和无线通信。近年来发 展最快、应用最广的就是无线通信技术。
第03章 物联网相关技术—网络层
内容目录
1.物联网通信与网络技术概述
2.无线个域网技术
3.无线局域网技术
4.无线城域网技术
5.无线广域网络技术 6.物联网的接入技术 7.物联网其他网络技术
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3.1 物联网通信与网络技术概述
物联网要实现物物相连，需要网络作为连接的桥梁。物联网的通 信与组网技术主要完成感知信息的可靠传输。由于物联网连接的物体 多种多样，物联网涉及的网络技术也有多种，如可以是有线网络、无 线网络；可以是短距离网络和长距离网络；可以是企业专用网络、公 用网络；还可以是局域网、互联网等等。
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3.1.1 因特网与物联网
随着社会信息化的发展进程，物联网成为社会发展的必然趋势。物联 网的英文名特是“Internet of Things”简称：IOT。由该名称可见 ，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网 的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的一种 网络，第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信 息交换和通信。 因此，物联网的定义是通过射频识别RFID装置、红外感应器、全球 定位系统、激光扫描器等信息恃感设备，按约定的协议，把任何物品 与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、 跟踪、监控和管理的种网络。因而物联网的“物”需具备以下条件： 要有相应信息的接收器、要有数据传输通路、要有一定的存储功能、 要有CPU、要有操作系统、要有专门的应用程序、要有数据点连器、 遵循物联网的通信协议、在世界网络中有可被识别的唯一编号。
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自组织网络（Ad Hoc Networks）是与集中式网络完全不同的
一种网络，在这种网络中，没有固定集中的控制中心，所有在网络中
的节点通过一定的自组织协议加入网络，节点间的通信通过邻居节点 的多跳来实现。自组织网络属于对等网络，不会因为其中一个节点的 损坏而失去功能，而集中式网络如果基站损坏，将会破坏网络的通信 功能。
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1、 无线通信技术
无线通信技术主要包括无线电通信、微波通信、红外通信和光通
信等多种形式。其中无线电通信最为广泛，它是利用电磁波信号在自 由空间传播的特性进行信息交换的一种通信方式。
目前无线通信主要使用数字化通信技术。数字化通信是一种用数 字信号0和1进行数字编码传输信息的通信方式。数字化通信可以传输 电报、数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语音和图像等模 拟信号。
前常用的技术主要有蓝牙、ZigBee、Z-wave、RFID、信息产业教育服务提供商
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内容目录
1.物联网通信与网络技术概述
2.无线个域网技术
3.无线局域网技术
4.无线城域网技术
5.无线广域网络技术 6.物联网的接入技术 7.物联网其他网络技术
语音编码方式
发射距离
连续可变斜率调制CVSD
一般可达10cm-10m，增加功率的情况下可达100m
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3、蓝牙组网方式
蓝牙系统采用无基站 的灵活组网方式，支持 点对点或点对多点的通 信方式，在蓝牙2.0标准 中一个蓝牙设备可同时 与7个其他的蓝牙设备相 连接。如图3-1所示：
速高效，为无线通信拓宽道路。
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蓝牙技术的主要缺点是传输距离短、传输速率慢。但由于蓝牙 技术能耗低，在物联网低功耗蓝牙主要应用于医疗和健康传感器网 络等电源供给有限的场合，如应用的领域包括：血氧计、血压计、 体温计、体重秤、血糖仪、心血管活动监控仪、便携式心电图仪等 等。蓝牙技术已经得到非常普遍的应用，全球大约80%以上的手机 都使用了蓝牙技术，其中将近100%的智能手机都已经使用了蓝牙 技术。利用每个人都拥有手机的优势，蓝牙技术可以用在更加广阔 的领域，如车载网的应用、手机、电玩、电脑、手表、运动及健体 、保健、汽车工业、家居电器、远程控制、自动化工业等等。
蓝牙从 设备一
蓝牙从 设备二 蓝牙从 设备三
蓝牙从 设备七
蓝牙主设备 蓝牙从 设备四 蓝牙从 设备六 蓝牙从 设备五
图3-1 蓝牙的组网方式示意图
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基于蓝牙技术的无线接入简称为BLUEPAC Bluetooth Public
Access），蓝牙系统的网络拓扑结构有两种形式：微微网（piconet）和 分布式网络（Scatternet）。
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1、ZigBee与IEEE802.15.4协议
ZigBee和IEEE802.15.4并不是完全一回事。IEEE 802.15.4 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技术标准，IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议。 ZigBee联盟在802.15.4的基础上，对其网络层协议和API进行了标准化 。另外ZigBee联盟还开发了安全层，以保证使用ZigBee协议标准的物联 网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的信息不 会被其他节点获得。