物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層組網(wǎng)技術(shù)研究中的兩條線路

在當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層組網(wǎng)技術(shù)研究中，主要技術(shù)路線有兩條：一 條是基于ZigBee聯(lián)盟的ZigBee路由協(xié)議（基于Ad-hoc路由），進(jìn)行傳感器結(jié)點(diǎn)或者其他智能物體的互聯(lián)：另一條是IPSO聯(lián)盟倡導(dǎo)的，通過IP實(shí)現(xiàn)傳感器結(jié)點(diǎn)或者其他智能物體的互聯(lián)。

但是，不同國家或地區(qū)所采用的ZigBee頻帶有所不同：①868MHz頻帶，傳輸速率為20kbps適用于歐洲：②915 MHz頻帶，傳輸速率為40kbps，適用于美國：③2.4 GHz頻帶，傳輸速率為250kbps，全球通用。由于此3個頻帶的物理層不相同，其各自信道的帶寬也不同，分別為0.6MHz、2MHz和5MHz，且分別有1個、10 個和16個信道。

不同頻帶的擴(kuò)頻和調(diào)制方式也有區(qū)別。雖然各頻帶都使用了直接序列擴(kuò)頻（DSSS）方式，但從比特到碼片的變換方式卻有較大差別。調(diào)制方式雖然采用的都是調(diào)相技術(shù)，但868 MHz和915MHz頻帶采用的是BPSK，而2.4GHz頻帶采用的是OQPSK。

在發(fā)射功率為0 dBm的情況下，藍(lán)牙的作用范圍通常為10m。而基于IEEE 802.15.4 的ZigBee在室內(nèi)的作用距離通常能達(dá)到30~50 m，在室外且障礙物少的情況下，其作用距離甚至可以達(dá)到100m。因此，ZigBee 可歸為低速率的短距離無線通信技術(shù)。

ZigBee. 技術(shù)采用自組織網(wǎng)絡(luò)。例如，當(dāng)一隊(duì)傘兵空降后，每人持有一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊終端降落到地面后，只要他們彼此間在網(wǎng)絡(luò)模塊的通信范圍之內(nèi)，通過彼此自動尋找，很快就可以形成一個互聯(lián)互通的 ZigBee網(wǎng)絡(luò)。由于人員的移動，彼此間的聯(lián)絡(luò)狀態(tài)會發(fā)生變化。然而網(wǎng)絡(luò)模塊可以通過重新尋找通信對象，確定彼此間的聯(lián)絡(luò)，對原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行刷新，這就是自組織網(wǎng)絡(luò)的通信機(jī)制。

1）ZigBee采用自組織網(wǎng)絡(luò)通信

網(wǎng)狀網(wǎng)通信的實(shí)質(zhì)是多通道通信。在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場，由于各種原因，往往并不能保證每一條無線通道都能夠始終暢通，就像城市的街道一樣，可能由于車禍或道路維修等，使得某條道路的交通出現(xiàn)暫時(shí)中斷，此時(shí)由于有多個通道，車輛（相當(dāng)于控制數(shù)據(jù)）仍然可以通過其他道路到達(dá)目的地。這一點(diǎn)對 于工業(yè)現(xiàn)場的控制非常重要。

2）自組織網(wǎng)絡(luò)采用動態(tài)路由方式

動態(tài)路由是指網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的傳輸路徑不是預(yù)先設(shè)定的，而是在傳輸數(shù)據(jù)前，通過對網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)可利用的所有路徑進(jìn)行搜索，分析它們的位置關(guān)系以及遠(yuǎn)近情況，然后選擇其中的一條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在網(wǎng)絡(luò)管理軟件中，路徑選擇采用“梯度法”，即先選擇路徑最近的一條通道進(jìn)行傳輸，若傳不通，再使用另外一條稍遠(yuǎn)一點(diǎn)的通道進(jìn)行傳輸， 以此類推，直到數(shù)據(jù)送達(dá)目的地為止。在實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場，預(yù)先確定的傳輸路徑隨時(shí)都可能發(fā)生變化，或者因各種原因路徑被中斷了，或者過于繁忙不能進(jìn)行及時(shí)傳送。動態(tài)路由結(jié)合網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以很好地解決這個問題，從而保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

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