开发者学习笔记【阿里云物联网助理工程师认证(ACA):短距无线网络技术及常用场景(一)】
课程地址:https://edu.aliyun.com/course/3112060/lesson/18975
短距无线网络技术及常用场景(一)
内容介绍
一.课程目标
二.Wi-Fi
三.Wi-Fi应用场景,智慧城市
四.WiFi应用场景、校场院区
五.小区场景
六.热点覆盖
七.BLE通信技术
八.BLE通信技术特点
九.BLE通信技术的常用场景
十.ZigBee通信技术
十一.ZigBee通信协议站
十二.ZigBee通信技术特点
十三.ZigBee通信技术常用场景
十四.本章知识总结
一.课程目标
学习完本节课程后,你将能够:
1.了解Wi-Fi通信技术及常用场景
2.了解BLE通信技术及常用场景
3.了解ZigBee通信技术及常用场景
二.Wi-Fi
是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术,由Wi-Fi联盟持有。具有传输速度较高、有效距离长和接入设备多等优点。
组网方式,基于无线路由器,例如家里、学校的wifi都是基于无线路由器组网的;人们的个人电脑、手持设备都是以wifi的形式通过无线路由器接入互联网
使用频段,2.4GHz和5GHz。在家里只需要将接入家里的网线插入到路由器上即可实现整个家庭的上网需求,同样在宿舍、办公室等都可以如此来实现网络接入。
Wi-Fi通信技术优势
范围广,无线电波的覆盖范围广,基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小,
半径大约只有50英尺左右约合15米,而Wi-Fi的半
径则可达300英尺左右约合100米,适用于办公室设备连接,甚至在整栋大楼中也可使用。
速度快,传输速度非常快,2.4GHz可以达到11Mbps,5GHz可以达到每秒几个G的速度,符合个人和社会信息化的需求。
成本低,厂商进入该领域的门槛比较低。厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”,并通过高速线路将因特网接入上述场所。这样,由于“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方,用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑,PDA或者手机等拿到该区域内,即可高速接入因特网。也就是说,厂商不用耗费资金来进行网络布线接入,从而节省了大量的成本。
无需布线,组网方便,室内室外均可。
三.Wi-Fi应用场景,智慧城市
通过打造“全城无线Wi-Fi覆盖”,从商家、交通、政务、移动支付、医疗建设、旅游等多方面,实现城市公共消费区域无线覆盖。比如在超市里买东西,手机可以直接连接到超市里面的WiFi来实现货品搜索,实现支付,或者通过超市的WiFi和家里视频来进行远距离的互动购买商品。
在乘坐公共交通的时候,公交车、地铁上手持设备也可以连接到交通工具上提供的WiFi来查询实时路线,搜索沿途的风景点,也可以在交通工具上打发无聊的时间。
另外,在政府单位办公的时候,可以直接接入政府提供的无线网络来实现网上业务办理,加快办事的效率。
在消费生活方面,可以连接无处不在的无线网络,实现移动支付,方便大家的出行生活等等。通过打造全程无线WiFi覆盖,向消费者、合作商户提供免费的WiFi服务,能够拉动城市本地的消费,促进劳动就业,提高居民的就业率为以后的智慧城市打下坚实的硬件和软件基础。
四.WiFi应用场景、校场院区
中国可以说是世界的工厂,很多流入外国的商品上面都标明made in China。
据统计,中国居住在厂园区的蓝领族群3亿人左右,其中95%的人娱乐方式除了手机几乎没有其他,手机消费的时间占总娱乐时间90%,比如下班拿手机刷刷视频,和家里人视频聊天,或者网上购物玩游戏等等。六成的网络用户包月流量超支,Wi-Fi网络成为厂园区移动用户的刚性需求。
假如有厂在招人的时候说会提供免费的无线WiFi而且高速度,估计就会有很多人愿意去这个厂。工厂宿舍建设Wi-Fi热点,为蓝领人群提供资费低廉、服务优质的Wi-Fi网络覆盖,终端用户提供网络接入服务。
五.小区场景
楼道、会所、小区花园,不方便铺设网络的老小区,郊区的别墅区等都可以使用WiFi的方式来提供网络记录服务。
六.热点覆盖
机场车站、酒店、咖啡厅、酒吧、会展中心,商贸广场、市民休闲广场等室内和室外环境,都可以进行WiFi热点覆盖,在方便大家的同时,也能够为商场提供人流量,为商家提高档次。
以上就是WiFi的简介和一些应用场景。
七.BLE通信技术
蓝牙低能耗(Bluetooth Low Energy,或称Bluetooth LE、BLE,旧商标BluetoothSmart)也称低功耗蓝牙,是蓝牙技术联盟设计和销售的一种个人局域网技术,旨在用于医疗保健、运动健身、信标、安防、家庭娱乐等领域的新兴应用。相较经典蓝牙,低功耗蓝牙旨在保持同等通信范围的同时显著降低功耗和成本。
BLE是一种标准,该标准定义了短距离、低数据传输速率无线通信所需要的一系列通信协议。BLE适用于短距离通信,而且是对速率不是要求很高的无线通信场所制定的一系列通信协议,这个低速率是相对于4G、5G的对比。
现在5G每秒的传播速度可以达到几G的数据。而基于BLE的数据传输速率即使能够达到几百KB/s,但是对于几个G的速度来说还是显得比较低的。基于BLE的无线网络所使用的工作频段为868MHz、915MHz和2.4GHz,最大数据传输速率为250kbps。
也就是说BLE工作的频段是可以有多个的,并不固定在某一个频道上进行传输数据,假如某个频段被其他设备所占用造成了数据干扰,可以跳到另外一个频端进行数据传输,所以BLE的数据可靠和稳定性也是比较好的。
BLE是蓝牙4.0(将三种蓝牙技术,即传统蓝牙,高速蓝牙和低功耗蓝牙技术合而为一)的核心规范,该技术最大特点是拥有超低的运行功耗和待机功耗,蓝牙低功耗设备使用一粒纽扣电池可以连续工作数年之久,例如手环,蓝牙耳机,汽车蓝牙钥匙等等,可应用于对成本和功耗都有严格要求的无线方案,随着智能机的发展有着更加广泛的领域。
下图是BLE通信技术的标识图。