物聯網技術概論-5-物聯網通信技術(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 bps（ 16個信道）、20kbps（ 1 個信道）和 40kbps（ 10 個信道）的最高數據傳輸速率。 在使用 ， ZigBee技術室內傳輸距離為 10米，室外傳輸距離則能達到 200米；使用其它頻段時，室內傳輸距離為 30米，室外傳輸距離則能達到 1000米。實際傳輸中，其傳輸距離根據發射功率確定，可變化調整。 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 ZigBee組網技術 ZigBee可以采用 星形、樹狀、網狀拓撲 ，也允許三者之間的組合 在 ZigBee 技術的應用中，具有 ZigBee 協調點功能、且未加入任一網絡的節點可以發起建立一個新的 ZigBee 網絡，該節點就是該網絡的 ZigBee 協調點 （ Sink節點） 當一個未加入網絡的節點要加入當前網絡時，向網絡中的節點發送關聯請求，收到關聯請求的節點如果有能力接受其他節點為其子節點，就為該節點分配一個網絡中唯一的 16 bit 網絡地址， 并發出關聯應答，收到關聯應答后，此節點成功加入網絡，并可接受其他節點的關聯。節點加入網絡后，將自己的 PAN ID 標識設為與 ZigBee 協調點相同的標識。 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 ZigBee組網技術 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 桂小林 38 學生討論，互動環節 說出幾個 Zigbee的應用 ?1） ?2） (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 Zigbee應用 燈光控制系統 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 桂小林 40 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 桂小林 41 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 路燈管理視頻 城市照明智能監控與綜合管理系統 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 數字礦山視頻 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 桂小林 44 遠距離無線通信技術 遠距離無線通信技術常被用在偏遠山區、島嶼等有線通信設施（例如光纜等）因地域，條件、費用等因素可能無法鋪設的區域，以及船、人等需要數據通信卻又在實施移動的物體。與 Inter技術相結合，成為網絡骨干通信技術的補充。 常規遠距離無線通信技術有衛星通信技術、微波通信技術、移動通信技術。 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 衛星通信技術 衛星通信是指利用人造地球衛星作為中繼站轉發無線電信號，在兩個或多個地面站之間進行的通信過程或方式。衛星通信屬于宇宙無線電通信的一種形式，工作在微波頻段。 衛星通信是在地面微波中繼通信和空間技術的基礎上發展起來的。微波中繼通信是一種“視距”通信，即只有在“看得見”的范圍內才能通信。而通信衛星的作用相當于離地面很高的微波中繼站。 由于作為中繼的衛星離地面很高，因此經過一次中繼轉接之后即可進行長距離的通信。 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 1. 衛星通信技術原理 圖 57是一種簡單的衛星通信系統示意圖，它是由一顆通信衛星和多個地面通信站組成的。地面通信站通過衛星接收或發送數據，實現數據的傳遞。 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 2. 衛星通信系統選擇的主要工作頻段 ? C頻段被最早用于商業衛星，其中，較低的頻率范圍用于下行流量（從衛星發出），較高的頻率用于上行流量（發向衛星）。 頻段 下行鏈路 上行鏈路 帶寬 問題 L GHz GHz 15 MHz 低帶寬、擁擠 S GHz GHz 70 MHz 低帶寬、擁擠 C GHz GHz 500 MHz 地面干擾 Ku 11 GHz 14 GHz 500 MHz 雨水 Ka 20 GHz 30 GHz 3500 MHz 雨水、設備成本 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 3. 通信衛星的種類 ?①低軌道衛星，指的是距離在 5000km以內的衛星； ?②中間軌道衛星，指的是距離在 5000km和 20230km之間的衛星； ?③高軌道衛星，指的是距離在 20230km以上的衛星。 ?同步衛星距地面高達 35800km，一顆衛星的覆蓋區（從衛星上能“看到”的地球區域）可達地球總面積的40%左右，地面最大跨距可達 18000km。 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 通信衛星種類 靜止地球軌道（ GEO）衛星 ? 全球覆蓋的固定衛星通信業務靜止地球軌道 (GEO）衛星，軌道高度大約為 36 000km，成圓形軌道，只要三顆相隔 120176。 的均勻分布衛星，就可以覆蓋全球。國際衛星通信組織的 Intelsat IIX代衛星。是全球覆蓋的最好例子，已發展到第九代。 ? 三顆相距 120度的衛星就能覆蓋整個赤道圓周。故衛星通信易于實現越洋和洲際通信。最適合衛星通信的頻率是 1一 10GHz頻段，即微波頻段、為了滿足越來越多的需求，已開始研究應用新的頻段，如 12GHz,14GHz,20GHz及 30GHz。 ? 衛星在空中起中繼站的作用，即把地球站發上來的電磁波放大后再反送回另一地球站。地球站則是衛星系統形成的鏈路。由于靜止衛星在赤道上空 36000千米，它繞地球一周時間恰好與地球自轉一周（ 23小時 56分 4秒）一致，從地面看上去如同靜止不動一樣。 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 通信衛星種類 移動衛星通信 ? 全球覆蓋的移動衛星：通信海事衛星通信系統 Inmarsat是全球覆蓋的移動衛星通信，工作的為第三代海事通信衛星，它們分布在大西洋東區和西區、印度洋區和太平洋區。 ? 全球覆蓋的低軌道移動通信衛星有：“銥星” (Iridium）和全球星(Globalstar），“銥星”系統有 66顆星，分成 6個軌道，每個軌道有 11顆衛星，軌道高度為 765km，衛星之間、衛星與網關和系統控制中心之間的鏈路采用 ka波段，衛星與用戶間鏈路采用 L波段。 ? 2023年 6月底銥星用戶達 12． 7萬戶，在卡特里娜颶風災害時”銥星”業務流量增加 30倍，衛星電話通信量增加 5倍。 ? 全球星（ Globalstar）有 48顆衛星組成，分布在 8個圓形傾斜軌道平面內，軌道高度為 1 389km，傾角為 52度。用戶數逐年穩定增長，成本下降。 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 衛星通信原理 (推薦閱讀清華大學出版社桂小林主編的 《 物聯網技術導論 》 桂小林 55 移動通信技術 移動通信是指通信雙方或至少一方是在運動中實現信息傳輸的過程或方式。例如移動體（車輛、船舶、飛機、人）與固定點之間、或移動體之間的通信等等。 移動通信可以應用在任何