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物联网无线传感器复习

时间:2019-11-02 11:10:29

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物联网无线传感器复习

1.Zigbee无线传感器网络是大量的传感器节点以自组织或者多跳的方式构成的无线网络。

2.能源消耗、低成本、网络安全、协作是构成zigbee无线传感器网络的关键技术。

3.Zigbee无线传感器网络由PC、网关部分、路由节点、传感器节点这4个部分组成。

4.无线传感器的节点主要分为终端节点、协调器、路由节点三种类型。

5.Zigbee无线传感器网络的协议栈主要分为物理层、介质访问控制层、网络层和应用层四层。

1.Zigbee无线传感器网络节点之间的无线通信一般不受天气因素的影响。

A、节点能量 B、障碍物 C、天气 D、时间

2.总线不是物联网系统。

A、传感器模块 B、处理器模块 C、总线D、无线通信模块

3.对于zigbee无线传感器网络与现有的无线自组织网络而言,传感器网络的节点更加容易出错是错误的。

A、传感器网络的节点数目更加庞大

B、传感器网络的节点更加容易出错

C、传感器网络的节点处理能力更强

D、传感器网络的节点的存储能力有限

4.Zigbee传感器网络的频带,868MHz传输速率为20kb/s,适用于欧洲。

A、868MHz B、915MHz C、2.4GHz D、2.5GHz

5.Zigbee传感器网络的频带,915MHz传输速率为40kb/s,适用于美国。

A、868MHz B、915MHz C、 2.4GHz D、2.5GHz

6.Zigbee传感器网络的频带,2.4GHz传输速率为40kb/s,适用于全球。

A、868MHz B、915MHz C、 2.4GHz D、2.5GHz

7.Zigbee网络设备网络协调器发送网络信标、建立一个网络,管理网络节点、存储网络节点信息、寻找一对节点间的路由信息、不断地接收信息。

A、网络协调器 B、全功能设备(FFD C、精简功能设备(RFD)D、路由器

1.在zigbee网络中存在三种逻辑设备类型:协调器、路由器和终端设备。

2.2.4GHz的射频频段被分为16个独立的信道。-DEFAULT_CHANLIST的默认信道集为0x0B~0x1A。

3.自己定义为节点的PANID只能为0x0000~0x3FFF。

4.信道选择、网络ID号等有关的链接命令在f8wConfig.cfg文件中进行定义。

5.NV存储器在OSAL文件夹下的OSAL_Nv.h和OSAL.h文件中进行定义。

1.Zigbee无线传感器网络中,主要有协调器、终端和路由3种类型的设备。

2.Zigbee无线传感器网络地址分配方式分布式分配机制和随机分配机制。

3.一个Zigbee无线网络必须至少包括协调器。

4.最大数量的子节点数是指允许连接到协调器设备的最大的设备数量。

1.网关根据应用领域的不同,分类也不相同,一般可以分为协议网关、应用网关、和安全网关。

2.Zigbee无线传感器网络网关属于协议网关的一种,可以转换不同的协议。

1.Zigbee无线传感器网络设计最核心的问题是节能。

2.Zigbee无线传感器网络评价指标主要为能源有效性、生命周期、时间延迟、感知精度、容错性、可扩展性等。

3.网关和汇聚节点具备信息聚合、处理、选择、分发,以及子网网络管理等功能。

4.单纯考虑功耗方面的因素,无线传感器网络宜选择Contiki作为网络控制平台。

1.对于信号的分析可以从时域和频域两个方面进行,其中信号的时域特性反映了时间的变化趋势,而频域特性反映了频域的变化规律。

2.频谱分析仪的主要组成部分包括低通滤波器、混频器、中频滤波器和检波器。3.RF功率计由功率指示器和功率传感器两部分组成;其中由功率指示器进行信号的放大、转换并直接显示出测试值;而不同的频率和功率等级会有不同的功率传感器匹配使用。

4.zigbee无线传感器网络测试场地主要分为开阔场、屏蔽室、半电波暗室和全电波暗室。

5.zigbee无线传感器网络常见的测试项目主要包括带宽测试、频率稳定性测试和功率测试。

总结

物联网主流接入协议:zigbee,蓝牙,WiFi协议,LORA,NB-IOT

Lora(企业自建网):一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,主要由终端,网关,server和云四部分组成。

Zigbee的特点:

低功耗,两支干电池可支持节点工作半年以上低速度,250kbps@2.4G, 40kbps@915M,20kbps@868M.近距离,一般通信距离在100m(相邻节点间距离)高容量低延时,唤醒时间小于15ms,节点连接进入网络只需30ms短时延,一般通信延迟在ms级低成本高安全免执照,2.4G(全球),915m(美国),868m(欧洲)

zigbee无线传感器网络拓扑结构:网状,树状,星状

Zigbee无线传感器网络组成:PC,网关,路由器节点,传感器节点

Z-Stack是zigbee协议栈

传感器节点组成:能量供应,传感器模块,处理器模块,无线通信模块和嵌入式软件系统

软件协议栈:物理层,介质访问控制层,网络层和应用层

Zigbee无线传感器网络系统结构:协调器,终端节点,路由节点

zigbee无线传感器网络工作流程:

Zigbee路由器:

允许其他网络设备加入多跳路由协助电池供电的子节点通信自己作为终端节点应用

Zigbee终端节点:

向路由节点传递数据没有路由功能低功率可选择睡眠与唤醒

IEEE802.15.4工作在工业科学医疗(ISM)频段。即是2.4GHz频段、868/915MHz频段:

(1)在2.4GHz频段,共有16个信道,信道通信速率为250Kbit/s。

(2)在915MHz频段,共有10个信道,信道通信速率为40Kbit/s。

(3)在868MHz频段,共有1个信道,信道通信速率为20Kbit/s。

Zigbee的协议模型:

zigbee的节点地址:

物理地址64位(IEEE或扩展),唯一的绝对地址,相当于计算机的MAC地址网络地址16位,相对地址,相当于IP地址

物联网的体系结构:物理层,媒体接入控制层,网络/安全层,应用层

CC2530:CPU和内存相关的模块,外设、时钟和电源管理相关的模块,以及无线电相关的模块。(2.0-3.6v)

Zigbee无线传感网络中逻辑设备类型:协调器,路由器,终端设备

协调器:zigbee网络的启动或网络的建立设备路由节点:允许节点加入网络,负责数据的转发功能终端节点:负责加入已建立的指定网络

全能设备(FFD):可以作为协调器,路由器和终端设备

精简功能设备(RFD):只能作为终端设备

Zigbee无线网络中数据通信:广播,单播,组播

广播:一个节点发送的数据包,网络中的所有节点都可以收到单播:点对点的通信方式组播:多播,同一节点发生的数据包,只要与该节点属于同一组的节点才能收到相关的数据包。

WiFi无线网络拓扑形式:基础网和自组网

WiFi信道:IEEE802.11n

用户接入过程步骤:

发现可用网络选择网络认证关联

用户接入过程——发现可用网络

主动扫描:速度快被动扫描:耗时长,但STA节电

MQTT协议(消息队列遥测传输协议),是一种基于发布/订阅模式的“轻量级”通讯协议,协议建于TCP/IP协议上。

MQTT优点:以极少的代码和有限的宽带,为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。

MQTT协议特性:

使用发布/订阅消息模式,提供一对多的消息发布,解除应用程序耦合对负载内容屏蔽的消息传输使用TCP/IP提供网络连接有三种消息发布服务质量:至多一次(Qos0),至少一次(Qos1),只有一次(Qos2)小型传输,开销很小,协议交换最小化,以降低网络流量使用last will(遗言机制)和testament(遗嘱机制)特性通知有关各方客户端异常中断的机制

MQTT协议原理:

MQTT传输的消息:主题和负载

主题:消息的类型,订阅者订阅后,就会收到该主题的消息内容负载:消息的内容,是指订阅者具体要使用的内容

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