物联网通信技术期末复习7:第七章-典型物联网通信系统

简介: 分为串行接口通信、USB总线、CAN总线。

有线传输系统


分为串行接口通信、USB总线、CAN总线。

串行通信


串行通信是指使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。接收方需要一位一位地从单条数据线上接收数据,并且将它们重新组装成一个数据。串行通信只需少数几条线就可以在结点间交换信息,特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。


优点:所需数据线少,通信成本低,传输距离可以从几米到几千米

缺点:传输速率慢,效率不高

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RS232

RS232采取不平衡传输方式,即单端通信。

传输过程默认是发送端按小端优先序逐字节、逐位传输。

采用25脚的DB25连接器,一种最为简单,且常用的连接方法是三线制接法。

RS422

是为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点而设计的。

定义了一种平衡通信接口:

利用导线之间的信号电压差来传输信号

差分传输方式与单端传输方式相比,能有效地提高数据传输速率

一个主设备,其余为从设备,完成点对多点双向通信。

通常采用主设备呼叫,从设备应答的方式。

采用4线接口(RS485为2线接口,其余物理特性与RS422一致)

UART 异步收发传输器

串行异步收发协议。

USB总线 通用串行总线

最大的特性:即插即用和热插拔。


一个主机,主机可以连接多个USB设备,理论上,USB主机一个接口可以支持最多127个设备。


当USB设备连接主机以后,由后者负责给此设备分配一个唯一的地址


USB1.0和USB2.0采用4针接头作为接口,其中两针D+和D-用于发送差分信号。

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USB是基于轮询(Polling)的总线系统。

USB2.0四种传输类型方式:


采用差分传输模式。半双工。

采用循环冗余校验(CRC)。

采用小端优先序传输字节。

编码采用不归零反转编码(NRZI)

USB编码方法

CAN总线 现场总线


CAN分层协议

物理层:

CAN的信号调制解调方式采用的是不归零(NRZ)编码/解码方式,其信号使用差分电压传送。

位填充技术

发送端:在发送连续5个相同的位后,自动插入补码位

接收端:在接收到5个连续相同的位后,自动丢弃后面跟随的填充位

数据链路层:

ZigBee

ZigBee基于IEEE 802.15.4标准,由ZigBee联盟制定,具有自组网、低速率、低功耗的特点,尤其适合小型设备、节点之间组网的需要。


ZigBee物理层概述:

ZigBee所使用的频率范围主要分为868/915MHz和2.4GHz ISM频段。


ZigBee网络采用CSMA/CA机制、帧确认机制和帧校验机制来保证数据传送的可靠性。

NBIoT

NB-IoT是基于蜂窝网络的窄带物联网技术,聚焦于低功耗广域网,支持物联设备在广域网的数据连接,可直接部署于LTE网络。

NB-IoT下行物理层信道基于OFDMA方式。

NB-IoT用户终端只工作在半双工模式。

NB-IoT上行物理层信道的多址接入技术采用SC-FDMA

数据传输方案:控制面(CP)方案和用户面(UP)方案。

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