Описание ZigBee

Заказать уникальный реферат
Тип работы: Реферат
Предмет: Программирование
  • 25 25 страниц
  • 19 + 19 источников
  • Добавлена 21.05.2021
748 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
Введение 3
1. Назначение и сфера применения систем на основые протокола ZigBее 4
2. Принципы функционирования 5
3. Структура сообщений протокола ZigBee 9
4.Оборудование и программное обеспечение ZigBee 14
5.SCADA-системы на основе ZigBee 19
Заключение 21
Список использованных источников 23

Фрагмент для ознакомления

Так, для полосы LTE сигналы 10МГц и 20МГц смещения для разрешенных к применению индексов PRB составляют 2,5кГц, при 3МГц, 5МГц и 15МГц – 7,5кГц. Указанное смещение не компенсируется после выполнения первого шага процедуры поиска сетей, что может негативно отражаться на приеме широкополосного канала (NPBCH) – шаг 3. При устранении данной проблемы прием NPBCH проводится параллельно для каждого из возможных смещений (-7.5кГц, -2.5кГц, 0кГц, 2.5кГц, 7.5кГц). После приема NPBCH и декодирования MIB осуществляется компенсирование системного смещения.Рисунок - Центральная частота сигнала LTEдля полосы 10МГцРисунок4 – Центральная частота сигнала LTEдля полосы 5 МГцОсновные требования к IoT[8]:низкое энергопотребление (время работы от 2-х АА батареек > 10 лет);дешевизна устройства (цена модуля <5$);широкое покрытие (Работа в условиях высоких потерь (> 164 дБ);способность поддержки очень большого числа подключений (Оптимизация управляющих процедур по доступу IoT-устройств к сети).Консорциумjv 3GPP предлагаются следующие варианты развертывания NB-IoT сетей [5]: NB-IoTGuardBand, предполагающий выделение отдельного частотного сектора;InBand, предполагающий размещение в защитных частотных интервалах сетей LTE;StandAlone, предполагающий работу NB-IoT и LTE на одних частотах.Пропускная способность сетей передачи данных в стандарте NB-IoT достигает значений 200 кбит/с, что является достаточным для устройств М2М, производящих периодическую передачу однотипные данные незначительного объема.В свою очередь разработчиками гарантируется, что время службы элементов питания оборудования NB-IoT без дополнительных подзарядок сможет достигать до 10 лет.  Ожидаемая цена терминалов NB-IoT составляет $5.Также одной из важнейших особенностей стандарта NB-IoT являются возможности по подключению к одной соте базовой станции вплоть до 100 тысяч устройств NB-IoT, что в десятки раз выше возможностей действующих технологий мобильной связи. Это предполагает возможность получения дополнительной коммерческой выгоды на основе использования методов анализа IoT-трафика методами больших данных (BigData). При сотрудничестве со смежными отраслями операторами, в дополнение к продажам услуг связи, предполагаются возможности продаж аналитических данных третьим лицам.Данные преимущества технологий NB-IoT позволяют значительно нарастить зоны покрытия, обеспечив связью труднодоступные места и регионы [5]. 5.SCADA-системы на основе ZigBeeАдресный доступ к объектам автоматизации со стороны SCADA-систем реализуется через комплектный программный коммуникационный сервер AnComServer RM (представляющий собой службуWindows, настройка работы которой осуществляется с использованием режимов графического пользовательского интерфейса, маршрутизация потоков данных между интерфейсами удаленных объектов и TCP/COM-портами SCADA-системы, конвертер Modbus TCP – Modbus RTU, производится регистрация данных и протоколирование событий в журнале, контроль соединений. SCADA-система, использующая ZigBee-протокол, AnComServer RM обеспечивает возможности автоматизации процесса развертывания локальной беспроводной сети ZigBee. Система обеспечивает возможности доступа через интерфейсы RS-232С/RS-485 к объектам автоматизации, а также для доступа к аналоговым и дискретным входам/выходам модемов-маршрутизаторов по протоколу Modbus диспетчерскому ПО выделяются соответствующие TCP- или COM-порты (рис. 5). Рисунок – Архитектура SCADA-системы на основе ZigBeeТехнологии данного типа обеспечивают возможности: - учетапотребляемых ресурсов; - диспетчеризации и мониторинга в системах ЖКХ (АСКУЭ, АСКУПЭ); - удаленного контроля процессов и оборудования; - мониторинга состояния окружающей среды. ЗаключениеВ рамках данной работы проведено рассмотрение вопросов использования и развития технологий в системах управления умным домом, использующих протокол ZigBee. В ходе исследования показано, что данные технологии находят широкое применение в различных областях: управления водоснабжением, газоснабжением, отоплением, системами сигнализации и пр.Обеспечение связи в данном стандарте осуществляется посредством использования коммуникационных систем и программного обеспечения.Развитие мобильных технологий, появление новых стандартов, предполагает также совершенствование технологий межмашинного взаимодействия.В настоящее время технологии межмашинного взаимодействия трансформируется в «Интернет вещей» - методологию вычислительных сетей физических предметов («вещей»), которые оснащены встроенными технологиями для взаимодействия между собой или с внешней средой, путем рассмотрения организации таких сетей как явление, которое способное совершенствовать ряд экономических и общественных процессов, исключающих из части действий и операций необходимость участия человека.В рамках данной работы решены следующие задачи:- анализ теоретических аспектов использования технологий М2М;- изучение основных этапов развития технологий управления умным домом;- изучение основных областей использования технологий М2М;- анализ основных требований к сетям умного дома;- оценка перспектив развития систем умного дома;- изучение аппаратных требований к сотовым сетям, использующимся в технологиях умного дома;- анализ использования программного обеспечения в управлении системами умного дома.В рамках работы показано, что тенденции развития М2М-систем обусловлены созданием новых стандартов, совершенствующих указанные технологии. Системы удовлетворяют повышенным требованиям к энергопотреблению, радиусу действия сигналов. При этом оборудование, используемое в новых релизах, не требует сложной настройки. Список использованных источниковУмный дом: новейшие технологии. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://koffkindom.ru/umnyj-dom-novejshie-texnologii-dlya-realnoj-zhizni.htmУмный дом своими руками. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://kakpravilnosdelat.ru/umnyj-dom-svoimi-rukami/6 шагов к информационной безопасности. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ua.automation.com/content/6-shagov-k-informacionnoj-bezopasnosti-asu-tpПрограммные закладки в бизнес-приложениях. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://bezopasnik.org/article/31.htmПротокол ZigBee. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ferra.ru/ru/digihome/review/SmartHome-ZigBee/Умный дом на базе Z-Wave. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://geektimes.ru/post/257630/Протоколы системы умного дома. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://bacnet.ru/knowledge-base/articles/index.php?ELEMENT_ID=746Источник питания для системы «Умный дом». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://smartron.ru/katalog/smartron/smarthome/domashnjaja-avtomatika/knx-eib/sistemnoe/istochnik-pitaniia-knx-eib-230v-30v-nagruzka-do-640ma-funktsiia-ibp-do-dvukh-akkumuliatorov-12v-12a-chУстройство системы грозозащиты. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.rmnt.ru/story/electrical/682949.htmСборно-разборные экранирующие камеры. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://faradey.ru/catalog/ekranirovannyie-pomeshheniya/sborno-razbornaya-kamera/Кондратьев А. В. Техническая защита информации. Практика работ по оценке основных каналов утечки : [учебное пособие] / А. В. Кондратьев. - Москва : Горячая линия - Телеком, 2016. - 304 с. Смычёк М.А. Информационная безопасность и защита информации : учебное / М.А. Смычёк. - Нижний Новгород : Нижегородский государственный технический университет, 2016. – 125с.Герасименко В.А., Малюк А.А. Основы защиты информации. – СПб.: Питер, 2010. – 320сБубнов А. А., Пржегорлинский В. Н., Савинкин О. А. Основы информационной безопасности: учебное пособие / А. А. Бубнов, В. Н. Пржегорлинский, О. А. Савинкин. - 2-е изд., стер. - Москва: Академия, 2016. – 252с.Чекулаева Е. Н., Кубашева Е. С. Управление информационной безопасностью: учебное пособие / Е. Н. Чекулаева, Е. С. Кубашева. - Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2020. - 153 с.Клименко И. С. Информационная безопасность и защита информации: модели и методы управления: монография / И. С. Клименко. - Москва : ИНФРА-М, 2020. – 178с.Белов Е. Б., Пржегорлинский В. Н. Организационно-правовое обеспечение информационной безопасности: учебник: для студентов/ Е.Б. Белов, В.Н. Пржегорлинский. - Москва: Академия, 2020. – 332с.Хорев П. Б. Программно-аппаратная защита информации: учебное пособие: / П.Б. Хорев. - Москва : ИНФРА-М, 2020. – 325с.Камалова Г. Г. Юридическая ответственность за нарушение конфиденциальности информации: монография / Камалова ГульфияГафиятовна. - Саратов: Амирит, 2019. - 160 с.

1. Умный дом: новейшие технологии. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://koffkindom.ru/umnyj-dom-novejshie-texnologii-dlya-realnoj-zhizni.htm
2. Умный дом своими руками. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://kakpravilnosdelat.ru/umnyj-dom-svoimi-rukami/
3. 6 шагов к информационной безопасности. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ua.automation.com/content/6-shagov-k-informacionnoj-bezopasnosti-asu-tp
4. Программные закладки в бизнес-приложениях. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://bezopasnik.org/article/31.htm
5. Протокол ZigBee. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ferra.ru/ru/digihome/review/SmartHome-ZigBee/
6. Умный дом на базе Z-Wave. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://geektimes.ru/post/257630/
7. Протоколы системы умного дома. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://bacnet.ru/knowledge-base/articles/index.php?ELEMENT_ID=746
8. Источник питания для системы «Умный дом». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://smartron.ru/katalog/smartron/smarthome/domashnjaja-avtomatika/knx-eib/sistemnoe/istochnik-pitaniia-knx-eib-230v-30v-nagruzka-do-640ma-funktsiia-ibp-do-dvukh-akkumuliatorov-12v-12a-ch
9. Устройство системы грозозащиты. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.rmnt.ru/story/electrical/682949.htm
10. Сборно-разборные экранирующие камеры. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://faradey.ru/catalog/ekranirovannyie-pomeshheniya/sborno-razbornaya-kamera/
11. Кондратьев А. В. Техническая защита информации. Практика работ по оценке основных каналов утечки : [учебное пособие] / А. В. Кондратьев. - Москва : Горячая линия - Телеком, 2016. - 304 с.
12. Смычёк М.А. Информационная безопасность и защита информации : учебное / М.А. Смычёк. - Нижний Новгород : Нижегородский государственный технический университет, 2016. – 125с.
13. Герасименко В.А., Малюк А.А. Основы защиты информации. – СПб.: Питер, 2010. – 320с
14. Бубнов А. А., Пржегорлинский В. Н., Савинкин О. А. Основы информационной безопасности: учебное пособие / А. А. Бубнов, В. Н. Пржегорлинский, О. А. Савинкин. - 2-е изд., стер. - Москва: Академия, 2016. – 252с.
15. Чекулаева Е. Н., Кубашева Е. С. Управление информационной безопасностью: учебное пособие / Е. Н. Чекулаева, Е. С. Кубашева. - Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2020. - 153 с.
16. Клименко И. С. Информационная безопасность и защита информации: модели и методы управления: монография / И. С. Клименко. - Москва : ИНФРА-М, 2020. – 178с.
17. Белов Е. Б., Пржегорлинский В. Н. Организационно-правовое обеспечение информационной безопасности: учебник: для студентов/ Е.Б. Белов, В.Н. Пржегорлинский. - Москва: Академия, 2020. – 332с.
18. Хорев П. Б. Программно-аппаратная защита информации: учебное пособие: / П.Б. Хорев. - Москва : ИНФРА-М, 2020. – 325с.
19. Камалова Г. Г. Юридическая ответственность за нарушение конфиденциальности информации: монография / Камалова Гульфия Гафиятовна. - Саратов: Амирит, 2019. - 160 с.

Вопрос-ответ:

Что такое ZigBee и какие системы основаны на его протоколе?

ZigBee - это протокол беспроводной связи, который применяется в системах управления и мониторинга различных устройств. На основе протокола ZigBee выпускаются системы для умного дома, индустриальные IoT-системы, системы автоматизации зданий и прочие.

Как работает протокол ZigBee?

Протокол ZigBee работает на основе беспроводной сети с малым энергопотреблением. Он использует механизмы маршрутизации для передачи данных между устройствами и имеет надежные механизмы обнаружения сбоев и восстановления связи.

Какова структура сообщений в протоколе ZigBee?

Сообщения протокола ZigBee состоят из заголовка и полезных данных. В заголовке указывается тип сообщения, идентификатор кластера, адрес отправителя и адрес получателя. Полезные данные могут содержать информацию о состоянии устройства, команды для выполнения определенных действий и т.д.

Какое оборудование и программное обеспечение используется для работы с протоколом ZigBee?

Для работы с протоколом ZigBee требуется специальное оборудование - ZigBee-координаторы, ZigBee-устройства, а также ZigBee-модули для встраивания в другие устройства. Для программирования и настройки систем на основе ZigBee используются специальные программы и SDK.

Какие SCADA-системы могут быть построены на основе протокола ZigBee?

SCADA-системы на основе протокола ZigBee могут быть использованы для мониторинга и управления различными объектами: электрическими сетями, нефтепроводами, водными системами и т.д. Преимущество таких систем заключается в их надежности и низком энергопотреблении.

Что такое ZigBee и какие системы могут быть построены на его основе?

ZigBee - это протокол беспроводной связи, который используется для построения систем управления и мониторинга различных устройств. На его основе могут быть построены системы "умного дома", системы безопасности, системы управления освещением и многое другое.

Как работает протокол ZigBee?

Протокол ZigBee основан на беспроводной технологии сетей с низким энергопотреблением. Устройства, поддерживающие этот протокол, могут обмениваться данными в радиодиапазоне 2,4 ГГц или 900 МГц. Каждое устройство может быть как координатором, так и узлом сети, что позволяет создавать различные топологии сети.

Какова структура сообщений протокола ZigBee?

Сообщения в протоколе ZigBee имеют иерархическую структуру. Они состоят из заголовка и полезных данных. Заголовок содержит информацию о типе сообщения и адресах отправителя и получателя. Полезные данные могут содержать информацию о состоянии устройств, командах для управления и другую необходимую информацию.

Какое оборудование и программное обеспечение используется для работы с ZigBee?

Для работы с протоколом ZigBee требуется специальное оборудование, такое как ZigBee-контроллеры, модули связи и устройства, поддерживающие этот протокол. А для разработки приложений и конфигурации сети используется специальное программное обеспечение, такое как ZigBee Development Kit и ZigBee Network Analyzer.

Что такое SCADA системы на основе ZigBee?

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) системы на основе ZigBee - это системы удаленного мониторинга и управления, которые используют протокол ZigBee для связи с удаленными устройствами и сбора данных. Эти системы позволяют операторам контролировать и управлять различными процессами и устройствами в реальном времени.

Для чего используется протокол ZigBee?

Протокол ZigBee используется для создания беспроводных сетей малой зоны покрытия, таких как домашние сети умного дома, промышленные системы автоматизации, сети датчиков и устройств интернета вещей.

Как работает протокол ZigBee?

Протокол ZigBee работает на основе сети узлов, в которой одно устройство выступает в роли координатора сети, а остальные устройства являются узлами. Узлы могут взаимодействовать напрямую или через координатор, обмениваясь сообщениями и выполняя различные функции.