【物联网工程导论期末复习完整知识点】第五章物联网通信与网络技术

第五章物联网通信与网络技术

计算机网络技术的研究与发展

从信息技术角度看通信与网络技术的发展

计算机网络的形成与发展

分组交换技术的的出现标志着计算机网络时代的到来

ARPANET的出现标志着计算机网络与互联网时代的到来

计算机网络协议的研究与发展

从1969年到1971年，经过近两年对网络应用层协议的研究与开发，研究人员陆续推出了第一批计算机网络应用协议的标准文本，如FTP标准、E-Mail标准、DNS标准，为互联网应用奠定了基础

1972年10月，罗伯特·卡恩在华盛顿DC召开的第一届国际计算机与通信会议上首次演示了ARPANET的功能，使学术界与产业界认识到互联网的应用前景

从20世纪70年代诞生以来，TCP/IP协议经历了20多年的实践检验和不断完善的过程，促进了互联网的发展，使得TCP/IP协议成为互联网的核心协议

互联网的形成与发展

如果说开放互联网商业服务是促进互联网快速发展第一次飞跃的推动力，那么Web技术的应用是互联网第二次快速发展的推动力

20世纪90年代，随着信息高速公路NII的推进，互联网进入了高速发展阶段，互联网以及成为人类信息交互与共享的重要平台

互联网代表着全球范围内无限增长的信息资源，成为人类拥有的最大的知识宝库，推动着全球经济、科技与文化的发展

三网融合的发展

互联网的广泛应用推动电信网技术的高速发展，电信运营商的服务业务也从以语音服务为主，逐步向数据业务方向发展，引起世界范围内大规模的产业结构调整与企业重组

宽带城域网的建设导致了计算机网络、电信通信网与电视通信网“三网融合”局面的出现，实质上是计算机网络、电信通信网与电视传输网技术与业务的融合

“三网融合”的技术基础是计算机网络技术，标志着电信通信网与电视通信网的传输网已经向“IP化”的方向发展

计算机网络的分类与特点

计算机网络的分类方法

按覆盖的地理范围划分，计算机网络可以分为5种基本的类型

1. 广域网
2. 城域网
3. 局域网
4. 个人区域网
5. 人体区域网

广域网（Wide Area Network ，WAN）

广域网WAN又称为远程网，所覆盖的地理范围从几十公里到几千公里，覆盖一个国家、地区，或横跨几个洲，形成国际性的远程计算机网络

广域网的通信子网利用公用分组交换网、卫星通信网或无线分组交换网，它将分布在不同地区的计算机系统、城域网、局域网互联起来，实现资源共享的目的

一般情况下广域网应该是一种公共数据网络，只有某些对信息安全、性能有特殊要求的国家部门网络、大型企业网络、大型物联网应用系统，才需要组建自己专用广域网

城域网

支持一个现代化城市的宽带城域网结构一般可以分为核心交换、汇聚与接入等三层结构

宽带城域网是以IP协议为基础，通过计算机网络、广播电视网、电信网的三网融合，形成覆盖城市区域的网络通信平台，为语音、数据、图像、视频传输与大规模的用户接入提供高速与保证质量的服务

宽带城域网的应用和业务主要有：大规模互联网用户的接入，网上办公、视频会议、网络银行、网购等办公环境的应用、家庭网络的应用，以及物联网的智能家居、智能医疗、智能交通、智能物流等应用

局域网（Local Area network ，LAN）

局域网覆盖有限的地理范围，它适用于机关、校园、工厂、机房等有限范围内的计算机、服务器与存储设备连网的需求

局域网能够提供高数据传输速率（10Mbps～100Gbps）、低误码率的高质量数据传输环境

局域网可以分为有线局域网（如Ethernet）与无线局域网（如Wi-Fi）等两类

个人区域网（Personal Area Network，PAN）

由于个人区域网络PAN主要是用无线通信技术实现联网设备之间的通信，因此就出现了无线个人区域网络（WPAN）的概念

无线传感器网络WSN中主要使用的无线通信技术是802.11标准的WLAN、802.15.4标准的无线个人区域网（6LoWPLAN）技术、蓝牙技术、ZigBee技术

物联网应用的发展更凸显出个人区域网络技术与标准研究的重要性

人体区域网（Body Area Network，BAN）

智能医疗应用系统需要将人体携带的传感器或移植到人体内的生物传感器结点组成人体区域网，物联网智能医疗应用的计算机网络提出了新的需求，促进了人体区域网BAN的发展

智能医疗需要将采集的人体生理信号（如温度、血糖、血压、心跳等参数），以及人体活动或动作信号、人所在的环境信息，通过无线方式传送到附近的基站，因此用于智能医疗的个人区域网是一种无线人体区域网WBAN

2012年IEEE正式批准了，无线人体区域网