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适用于无线家庭网络的通信技术研究综述_NG·28(中国)南宫网站_南宫28(中国.NG)官方网站

适用于无线家庭网络的通信技术研究综述_NG·28(中国)南宫网站

时间:2024-05-07 20:21:52 作者:小编 阅读:

  [6]家庭网络中蓝牙技术的研究与实施,韩江洪、黄丽,合肥工业大学学报,2003-8

  [8]现代居住环境中的无线宽带网络技术应用,张毅斌,计算机与信息技术,2005-8

  [9]基于GSM技术的智能家居系统的设计,曾志永,自动化与仪器仪表,2005-9

  [1]无线数字家庭组网技术研究,黄标,中国无线]OSGi家庭服务网关的设计与实现,周 捷,微型电脑应用,2004-1

  [3]国外“网络家电”的发展趋势国外“网络家电”的发展趋势,吴罩垠,家电科技,2005-5

  [4]基于嵌入式系统的家庭智能网络终端设计,程璞,微计算机信息,2006-1

  [15]中间件技术在智能家庭网络中的应用,江 波、韩江洪,合肥工业大学学报,2005-5

  [16]几种典型无线局域网拓扑分析,黄庆华,中国教育技术装备,2006-4

  Radio)等。是一种短距离无线传输技术。是最适合与无线多媒体家庭网络的短距离无线年以前UWB领域的早期研究,特别是冲激无线电通信领域的研究,属于美国政府的机密计划。1994年以后,许多研究计划才取消了保密限制,加快了UWB技术的发展速度。2002年2月14日,超宽带无线技术首次获得了美国联邦通信委员会(FCC)的批准用于民用通信,其广阔应用前景和巨大的市场诱惑力,引起了世界各国的广泛关注。

  HomeRF技术侧重于PC及其外设所组成的无线局域网,不仅适用于家庭组网,还可以将家庭中各种电器设备通过相应的的网络接入点与公用交换电话网以及互联网相连。成本比IEEE802.11低。对普通家庭用户而言,HomeRF容易安装和配置,在家庭环境中工作良好,价格相对便宜(与802.1l相比)。HomeRF的主要优点有:速率快(SWAP 2.0为10 Mb/s;SWAP 1.0为1~2 Mb/s);成本低廉,容易安装,无需专用接人设备。每个网络最多允许127个设备;同一物理位置允许多个网络;跳频降低了家用和便携式电子设备对干扰。

  有些家电设备是很少搬动的,而另外一些信息设备(如手机)就有移动通信的要求,但移动速度是很低的。

  由上边的分析可以看出,家庭网络有其自己独特的特点,一方面,它要求在房间内少走线,甚至最好不走线;另一方面,它各种网络的传输速率差别又极大。因此,到目前为止,还没有哪种传输协议真正非常适合家庭网络使用。所以,我们希望对一于不同的家庭网络使用不同的传输介质。可这种提议能否行得通昵?这就需要我们对家庭网络的传输介质、传输协议进行技术研究和分析。

  1结构简单,成本低廉。与传统的无线收发机复杂的结构相比,UWB收发机的结构要简单的多。

  3超宽带系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法察觉。因此超宽带通信系统具有优良的保密性。

  基于以上特点,UWB技术的成熟与在家庭网络中的应用,可以很好的解决家庭网络中视频流的传输问题,其无可替代的高速传输的魅力,被认为是未来短距离高速无线多媒体传输系统的最佳解决方案之一。

  HomeRF是专门为家庭用户设计的无线局域网技术。可以同时支持语音和数字通信。工作在2.4GHz工作频段,采用跳频扩谱方式、时分多址(TDMA )和载波监听多重访问冲突避免(CSMA/CA )等技术,每秒调频50次,最大功率100mW,有效范围50m。通过家庭中的一台主机在移动数据和语音设备之间实现通信。传输速率为1Mbps或2Mbps,提供了与TCP/IP良好的集成,支持广播、多播和48位IP地址。

  3无线月批准了IEEE 802.11b标准。IEEE802.11 b的基本结构、特性和服务仍然由最初的IEEE802.11标准定义。IEEE802.11 b规范只影响IEEE 802.11标准的物理层,它增加了更高的数据传输速率和更健全的连接性。因此有了IEEE802. 11b标准之后,移动用户将可以得到以太网级的网络性能、速率和可用性,管理者也可以无缝地将多种LAN技术集成起来,形成一种能够最大限度地满足用户需求的网络。IEEE 802.11 b可以支持两种速率一

  不光有对普通家电(如冰箱)的监控信息,还有无绳电话和母机的话音通信、便携式PC和桌面PC据通信以及和影音设备的图像通信等;

  对于一般电气设备的监控,速率可以比较低;对于实时的语音通信,一般至少需要1 OKB的速率才能保证通信质量,图像Leabharlann Baidu视频通信则要求更高;

  总的来说,IEEE802.11比较适合于办公室中的企业无线网络,HomeRF应用于家庭中移动数据和语音与主机之间的通信,而蓝牙技术则以应用于任何以用无线方式替代线缆的场合。在家庭网络应用方面,HomeRF适用于普通家庭使用,IEEE802.11b适合于对家庭网络要求较高的高档社区,与其它技术混合应用,蓝牙适用于家电之间的互通,而UWB适合于建立家庭多媒体网络。目前这些技术还处于并存状态,但是有能引起干扰问题,从长远看,随着产品与市场的不断发展,他们将走向融合。

  系统介绍了适用于智能家庭网络的几种无线通信技术,分析了无线家庭网络对底层通信技术的需求,对比现有的几种主流通信协议在家庭网络中应用的适用性,讨论了如何根据应用环境选择无线家庭网络中底层通信技术。

  蓝牙技术是一项全球统一的开放技术,发展非常迅速。它适用于短距离(约10 m )范围内,如果增大发射功率,其传输距离可达100 m,带宽1Mbps。采用FHSS(跳频扩频)和TDMA(时分多址)技术,跳频速度快,抗干扰性强,前向纠错可以限制噪声的影响。完整的加密和鉴权机制,满足了无线通信安全性的要求。蓝牙支持一个异步数据信道、三个少{发的同步语音信道或一个同时传送异步数据和同步话音的信道。每一个线kb/s的同步语音:异步信道支持的最大速率为_57.6kb/s的非对称联接,或者是432kb/s的对称联接。系统采用跳频技术抗信号衰落,使用快跳频和短分组技术减少同频干扰来保证传输的可靠性,采用前向纠错C FEC技术来减少远距离传输时的随机噪声影响。蓝牙网络的基木单元是微微网,它可以同时最多支持8个电r设各,其中发起通信的那个设各称为主设各,其他设各称为从设各。一组相互独立、以特定的方式连接在一起的微微网构成分布式网络,各微微网通过使用小同的调频序列来区分。蓝牙具有价格低廉,连接的普遍性、标准的开放性以及很强的扩展性,可以满足家庭网络中的需要,是适合于家庭无线组网的一项较为成熟的技术。

  总之,以上这些短距离通信协议各有优势,IEEE802.11b传输距离较远,速率高,但实现成本太高;HomeRF的传输距离远,但速率太低,抗干扰性较差,开放性不好;UWB传输距离只有HomeRF的五分之一,但速度却是HomeRF的几百倍甚至上千倍;蓝牙技术抗干扰性强,但传输速率只有UWB的几百分之一。在很大程度上,以上四种技术相互补充。对比图表如下:

  综上所述,IEEE 802.1lb、蓝牙、HomeRF和UWB在无线家庭网络应用中,四种技术都有各自的优势和应用领域,并且在很大程度上互为补充。Internet和移动通信的迅速发展,使人们对各种数据源和网络服务的需求迅速增长。家庭网络终会走进每一个普通家庭,研究数字家庭技术中与组网相关的技术,具有极强的市场推广价值和社会经济效益。

  目前,关于家庭连网的技术有很多种,从硬件技术角度来看,可以分为“有线”和“无线”两种。有线组网可以直接利用家里的电话线和电力线,但其成本较高、不实际,并且当添置新家电时仍有布线的麻烦。从长远发展来看,家庭网络无线无线家庭网络需求分析

  家庭内部网络的最终目的是将家庭内部的所有信息设备以及家用电器联网,以便更加方便地进行监控和信息交换。家庭联控器与信息家电,以及信息家电之间的通讯具有以下特点:

  5.5Mbps和11 Mbps。而要做到这一点,就需要选择DSSS作为该标准的唯一物理层技术,因为目前在不违反FCC规定的前提下,采用跳频扩频技术无法支持更高的速率。802.11b无线局域网由于其便利性和可伸缩性,特别适用于小型办公和家庭网络环境。IEEE 802.11b使用的频段与蓝牙相同,是不需要申请就可使用的2.4GHZ频段。它既可作为对有线网络的补充,也可独立组网。

  家庭网络是使计算机、家电、通信等多学科领域交叉,多种技术相互融和的一个综合性的产业。当前的家庭网络概念已不再仅仅局限于简单的控制部分,而是覆盖家庭全方位的、提供各种智能服务的网络系统。国内外的消费电器厂商自发建立了各种组织和联盟,包括以国际电信联盟和欧洲电信标准协会为代表智能家庭网络,侧重电信技术的标准;以国际上的数字生活网络联盟、国内的e家佳和闪联为代表的家庭网络设备互通标准。

  与其它无线传输技术不同的是它使用较宽的频谱在短距离内播放信息,以很低的功率将覆盖很宽的频带,输带宽高达480Mbps,具有传输速度快传,功耗低,成本低的特点。适合于家庭娱乐系统的无线连接,例如家庭媒体中心、机顶盒、电脑、各种播放器等与大屏幕高清电视的连接和各种移动设备和娱乐设备之间的连接等。UWB室内通信的功率要求低,使超宽带设备的辐射功率更易于通过无线电管理条例的规定。而网络方面成熟的协议为应用建立了良好的基础。超宽带信号具有很低的辐射功率,而这样的辐射功率分布在2GHz的频率范围内,功率谱密度极低,类似白噪声频谱,具有低干扰/低截获概率特性;同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频,接收端必须己知发射一端扩频码的条件下才能够接调出发射数据来,加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性,非常适合在军事保密通信上应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波辐射对人体的伤害。

  [12]家庭网络体系结构及其服务发现技术,董炜,计算机应用研究,2005-10ng28(中国)网站ng28(中国)网站

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