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無線通訊技術(shù)

時間:2023-03-08 14:52:27

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無線通訊技術(shù)

第1篇

[關(guān)鍵詞]無線通訊,技術(shù),管理

[中圖分類號]C36 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1672-5158(2013)06-0103-01

一、無線通訊技術(shù)的現(xiàn)狀

就目前社會上無線通訊技術(shù)的發(fā)展來看,無線通訊技術(shù)主要可以分為四種:①移動通訊第三代3G技術(shù),②寬帶固定無線接入技術(shù),③藍(lán)牙技術(shù),④寬帶無線技術(shù)的新產(chǎn)物-wimax。其他的較為廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)還有:WIFI技術(shù)、ZIGBEE技術(shù)、WIMAX技術(shù)、IRDA技術(shù)、NFC技術(shù)等。

就移動通訊的3G技術(shù)來說,3G已經(jīng)逐漸發(fā)展為全球移動網(wǎng)絡(luò)了。根據(jù)我國相關(guān)部門的調(diào)查,目前我國已超過86%的運營商提供了3G網(wǎng)絡(luò)服務(wù),全球的3G用戶已達到11.6億的戶。

就寬帶固定無線接入技術(shù)來說,它在技術(shù)和應(yīng)用上有其自身獨特的優(yōu)勢。寬帶固定無線接入技術(shù)具有寬帶搞、接入方式靈活和建設(shè)速度快等優(yōu)點。但是它還是存在著一些不利因素,其中最主要的就是目前大多數(shù)的寬帶固定無線接入技術(shù)沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前4種全球的寬帶固定無線接入技術(shù)分別是:MMDS,這是一種工作在低頻段的點對多點的微波通訊技術(shù),可以工作在2.5GHZ、3.5GHZ、5.8GHZ等頻段。LMDS,這是一種微波寬帶技術(shù),它是工作在28GHZ左右頻段。紅外光通訊,這是一種傳輸率高的無線通訊技術(shù),它主要是提供2MB/S-22MB/S的搞數(shù)據(jù)傳輸工具。衛(wèi)星寬帶接入技術(shù),它的特點是數(shù)據(jù)包分發(fā)、IP組播、高速互聯(lián)網(wǎng)接人且接入穩(wěn)定,一般在網(wǎng)吧、房地產(chǎn)、社區(qū)、教育業(yè)、出版社、金融證券等。

就藍(lán)牙技術(shù)而言,藍(lán)牙技術(shù)是一種語言通訊和無線數(shù)據(jù)的全球規(guī)范,它以成本低位基礎(chǔ),可以為移動的或固定的終端設(shè)備提供接入服務(wù)。

最后一種是UWB技術(shù),也就是超寬帶技術(shù)。UWB技術(shù)是一種無線載波技術(shù),也就是它采用的不是正弦載波,而是采用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。UWB技術(shù)的優(yōu)點是發(fā)射信號功率譜密度低、低截獲能力、系統(tǒng)復(fù)雜度低、定位精度高和對信道衰落不敏感。

二、無線通訊的發(fā)展趨勢

1、無線通訊技術(shù)的創(chuàng)新

對無線通訊技術(shù)的創(chuàng)新我們可以通過以下幾個無線通訊技術(shù)的不足之處來進行改進創(chuàng)新。

第一是3G技術(shù)。3G技術(shù)是目前全球無線通訊技術(shù)中運用最多的,3G技術(shù)已經(jīng)覆蓋到電腦和手機等多項通訊設(shè)備上。3G技術(shù)的優(yōu)勢在于高效率的模擬仿真功能,它可以對相應(yīng)的傳輸數(shù)據(jù)信息進行控制。

第二是WiMax技術(shù)。雖然這技術(shù)較晚在市場上推廣,但是它能正常使用的階段可以達到用戶的不同使用要求。超遠(yuǎn)距離的信號傳輸是WiMax技術(shù)的最大優(yōu)勢,但它的不足之處在于頻率利用率較低、復(fù)用性較小。

第三是MMDS技術(shù)。這種無線通信技術(shù)在目前是比較廣泛的應(yīng)用的,但是它的缺點就是在正常使用情況下容易受到其他因素的干擾。除此之外,MMDS技術(shù)能夠運用的一般都是在200MHz之內(nèi)的窄帶,這就給MMDS技術(shù)的創(chuàng)新提供了機會。

第四是集群技術(shù)。集群技術(shù)的優(yōu)勢有:抗信道能力強、頻譜效率高等,集群技術(shù)能正確處理好通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)訊息,滿足了高速率通訊的要求。

2、實現(xiàn)未來無線網(wǎng)絡(luò)的融合

根據(jù)目前無線通訊技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,未來滿足不同用戶對無線通訊網(wǎng)絡(luò)的需求,未來無線通訊網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)將向接互相融合的趨勢發(fā)展。目前,移動和無線通訊技術(shù)正處于高速發(fā)展的時期,其他各種無線通訊技術(shù)也在不斷的發(fā)展。在多種無線通訊網(wǎng)絡(luò)的崛起的趨勢下,促進3G、WLAM、WIMAX等各種無線通訊等各種無線通訊技術(shù)有機的融合。但是由于移動網(wǎng)絡(luò)寬帶技術(shù)不足和無線通訊的寬帶需求相互矛盾,不同技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢共存的矛盾,不同地域分布的用戶需求不同的矛盾,所以決定了的各種無線通訊技術(shù)需要互相融合。從全局和長遠(yuǎn)的角度看,采取無線通訊大融合是共贏的。發(fā)揮不同技術(shù)的優(yōu)勢,補給自身技術(shù)的不足,綜合布局,達到解決不同地域不同用戶的不同需求,達到強化無線通訊網(wǎng)絡(luò)的整體綜合能力。

3、提高無線通訊技術(shù)之間的互補

不同的通訊技術(shù)有不同的接人速度、不同的適用區(qū)域和不同的覆蓋范圍,而且不同的無線通信技術(shù)也有不同的優(yōu)勢。比如3G、UWB和WLAN等都可以實現(xiàn)互補。比如3G適合強漫游的移動和廣域覆蓋的需求,UWB技術(shù)則適合實現(xiàn)近距離超高速的傳輸,而WLAN則適合中距離高速數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接入。因此,在發(fā)展未來無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的時,應(yīng)推進網(wǎng)絡(luò)的一體化進程,選擇多元化建網(wǎng)的接人手段,促進業(yè)務(wù)多元化和市場細(xì)分,實現(xiàn)移動通訊的均衡發(fā)展。

三、無線通訊的管理

社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步帶動了無線通訊技術(shù)的飛速發(fā)展,無線通訊技術(shù)在我們生活中有著日益重要的作用。所以我們對無線通訊的管理也要日益加強,這樣才能保證無線通訊的順利發(fā)展。為了實現(xiàn)對無線通訊的管理,我們可以通過以下幾種方式實現(xiàn):

加強無線通訊網(wǎng)絡(luò)各種技術(shù)之間的互補性。根據(jù)不同技術(shù)間的優(yōu)缺點進行有目的的互補,達到網(wǎng)絡(luò)多元化、網(wǎng)絡(luò)一體化,實現(xiàn)不同用戶的對通訊技術(shù)的不同要求。

轉(zhuǎn)變無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)無線通信網(wǎng)絡(luò)的綜合化和多樣化。從而推進新興通訊網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的有機結(jié)合,提升無線通訊網(wǎng)絡(luò)的利用率。

確定現(xiàn)代無線通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向。在目前信息化社會的發(fā)展情況下,寬帶化是啊現(xiàn)代通訊技術(shù)發(fā)展的重要方向,而且寬帶的應(yīng)用也會隨著通訊技術(shù)的進步得到更充分的應(yīng)用和發(fā)展。為了進一步發(fā)展數(shù)據(jù)交換技術(shù)和光纖傳輸技術(shù),我們一定會目前有線網(wǎng)絡(luò)寬帶化的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展無線網(wǎng)絡(luò)寬帶化,提高有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度,使無線網(wǎng)絡(luò)寬帶得到更廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)階段,為了滿足不同地域不同用戶對通訊網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的需求,通訊技術(shù)面臨著新的發(fā)展趨勢。同時為了促進通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和成熟,無線通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會逐漸趨向于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)寬帶化、多樣化、互補化和綜合化發(fā)展,實現(xiàn)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的一體化滿足大眾需求。

參考文獻

[1]趙晗,現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J],企業(yè)技術(shù)開發(fā),2011(16)

第2篇

論文摘要:通過Bluetooth和UWB的技術(shù)對比及多角度的分析,證實了藍(lán)牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術(shù)的可能。

隨著因特網(wǎng)、多媒體和無線通信技術(shù)的發(fā)展,人們與信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密不可分。當(dāng)今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色,低功耗、微型化是用戶對當(dāng)前無線通信產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的強烈追求,作為無線通信技術(shù)一個重要分支的短距離無線通信技術(shù)正逐漸引起越來越廣泛的觀注。

1短距離無線通信技術(shù)簡介

近年來,由于數(shù)據(jù)通信需求的推動,加上半導(dǎo)體、計算機等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展,短距離無線與移動通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個快速發(fā)展的階段,WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù),以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內(nèi)的通信,分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數(shù)據(jù)速率>100Mbit/s,通信距離<10m,典型技術(shù)有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數(shù)據(jù)速率<1Mbit/s,通信距離<100m,典型技術(shù)有藍(lán)牙、紫蜂和低速UWB。

2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)

“藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi),通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),使得近距離內(nèi)各種通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無縫資源共享,也可以實現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語音和數(shù)據(jù)通信。由于藍(lán)牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動通信設(shè)備,使設(shè)備去掉了連接電纜的不便,通過無線建立通信。

藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ),采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進技術(shù),為固定與移動設(shè)備通信環(huán)境建立一個特別連接。藍(lán)牙技術(shù)使得一些便于攜帶的移動通信設(shè)備和計算機設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng),并且能夠?qū)崿F(xiàn)無線連接因特網(wǎng),其實際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品和汽車等信息家電,組成一個巨大的無線通信網(wǎng)絡(luò)。打印機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。目前藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,通道帶寬為lMb/s,異步非對稱連接最高數(shù)據(jù)速率為723.2kb/s。藍(lán)牙速率亦擬進一步增強,新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版支持高達10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),這是適應(yīng)未來愈來愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進趨勢。

作為一個新興技術(shù),藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問題和不足之處,如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問,藍(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無線通信技術(shù),它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。

3超寬帶(UWB)技術(shù)

超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末,此前主要作為軍事技術(shù)在雷達等通信設(shè)備中使用。隨著無線通信的飛速發(fā)展,人們對高速無線通信提出了更高的要求,超寬帶技術(shù)又被重新提出,并倍受關(guān)注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通信方案。與常見的使用連續(xù)載波通信方式不同,UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息,通常每個脈沖持續(xù)的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz,因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通信的同時,UWB設(shè)備的發(fā)射功率卻很小,僅僅是現(xiàn)有設(shè)備的幾百分之一,對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現(xiàn)有無線電設(shè)備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通信方式,它有望在無線通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。UWB的特點如下(1)抗干擾性能強:UWB采用跳時擴頻信號,系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。

(2)傳輸速率高:UWB的數(shù)據(jù)速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s,有望高于藍(lán)牙100倍。

(3)帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾。

(4)消耗電能少:通常情況下,無線通信系統(tǒng)在通信時需要連續(xù)發(fā)射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能少。

(5)保密性好:UWB保密性表現(xiàn)在兩方面:一方面是采用跳時擴頻,接收機只有已知發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機無法接收。

(6)發(fā)送功率非常?。篣WB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長了系統(tǒng)電源工作時間。

(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術(shù)使用基帶傳輸,無需進行射頻調(diào)制和解調(diào),所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復(fù)雜元件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化,成本大大降低,同時更容易集成到CMOS電路中。

參考文獻:

第3篇

論文摘要:通過Bluetooth和UWB的技術(shù)對比及多角度的分析,證實了藍(lán)牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術(shù)的可能。

隨著因特網(wǎng)、多媒體和無線通信技術(shù)的發(fā)展,人們與信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密不可分。當(dāng)今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色,低功耗、微型化是用戶對當(dāng)前無線通信產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的強烈追求,作為無線通信技術(shù)一個重要分支的短距離無線通信技術(shù)正逐漸引起越來越廣泛的觀注。

1短距離無線通信技術(shù)簡介

近年來,由于數(shù)據(jù)通信需求的推動,加上半導(dǎo)體、計算機等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展,短距離無線與移動通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個快速發(fā)展的階段,WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù),以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內(nèi)的通信,分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數(shù)據(jù)速率>100Mbit/s,通信距離

2 藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)

“藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi),通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),使得近距離內(nèi)各種通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無縫資源共享,也可以實現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語音和數(shù)據(jù)通信。由于藍(lán)牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動通信設(shè)備,使設(shè)備去掉了連接電纜的不便,通過無線建立通信。

藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ),采用高速跳頻(Frequency Hopping)和時分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先進技術(shù),為固定與移動設(shè)備通信環(huán)境建立一個特別連接。藍(lán)牙技術(shù)使得一些便于攜帶的移動通信設(shè)備和計算機設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng),并且能夠?qū)崿F(xiàn)無線連接因特網(wǎng),其實際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品和汽車等信息家電,組成一個巨大的無線通信網(wǎng)絡(luò)。打印機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。目前藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,通道帶寬為lMb/s,異步非對稱連接最高數(shù)據(jù)速率為723.2kb/s。藍(lán)牙速率亦擬進一步增強,新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版支持高達10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),這是適應(yīng)未來愈來愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進趨勢。

作為一個新興技術(shù),藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問題和不足之處,如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問,藍(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無線通信技術(shù),它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。

3 超寬帶(UWB)技術(shù)

超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末,此前主要作為軍事技術(shù)在雷達等通信設(shè)備中使用。隨著無線通信的飛速發(fā)展,人們對高速無線通信提出了更高的要求,超寬帶技術(shù)又被重新提出,并倍受關(guān)注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通信方案。與常見的使用連續(xù)載波通信方式不同,UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息,通常每個脈沖持續(xù)的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz,因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通信的同時,UWB設(shè)備的發(fā)射功率卻很小,僅僅是現(xiàn)有設(shè)備的幾百分之一,對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現(xiàn)有無線電設(shè)備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通信方式,它有望在無線通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。UWB的特點如下:

(1)抗干擾性能強:UWB采用跳時擴頻信號,系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。

(2)傳輸速率高:UWB的數(shù)據(jù)速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s,有望高于藍(lán)牙100倍。

(3)帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾。

(4)消耗電能少:通常情況下,無線通信系統(tǒng)在通信時需要連續(xù)發(fā)射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能少。

(5)保密性好:UWB保密性表現(xiàn)在兩方面:一方面是采用跳時擴頻,接收機只有已知發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機無法接收。

(6)發(fā)送功率非常?。篣WB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長了系統(tǒng)電源工作時間。

(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術(shù)使用基帶傳輸,無需進行射頻調(diào)制和解調(diào),所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復(fù)雜元件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化,成本大大降低,同時更容易集成到CMOS電路中。

參考文獻

第4篇

【關(guān)鍵詞】無線通訊 遠(yuǎn)程監(jiān)控 應(yīng)用分析

電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,使得人們的通訊方式變得越來越便捷。將無線通訊與遠(yuǎn)程監(jiān)管控制技術(shù)相融合,可以在人們生產(chǎn)工作中發(fā)揮極其重要的作用。尤其是在一些較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中,人很難處于這種環(huán)境之下長期的工作。通過遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)監(jiān)控可以對生產(chǎn)中的設(shè)備實施更加精確的實時監(jiān)控,一旦設(shè)備的某一環(huán)節(jié)在運行的過程中出現(xiàn)了問題,監(jiān)控系統(tǒng)就會發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信號。這樣人們就可以對出現(xiàn)問題的設(shè)備,采取相應(yīng)的修理、調(diào)整舉措,以保證生產(chǎn)的正常進行。

1 無線通訊與遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)的定義

1.1 無線的通訊技術(shù)

無線通信是一種以電磁波的信號為主要的傳輸媒介,在空間中實現(xiàn)自由傳輸?shù)男畔鬟f方式,無限的通訊技術(shù)主要包括衛(wèi)星以及微波通信這兩種形式。在實際生產(chǎn)的過程中,無線的通訊可以取代大量的人力消耗。另外,相比較于有線通訊而言,無線的通訊技術(shù)具有整體施工時間短、成本造價低以及信息傳輸?shù)陌踩挽`活性較高等特點。無線的通訊技術(shù)存在著諸多的優(yōu)勢,在實際生產(chǎn)應(yīng)用的過程中的使用范圍在逐漸的擴大。

1.2 遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)監(jiān)控

遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)監(jiān)控主要包括監(jiān)管以及控制這兩大方面,監(jiān)管主要是利用網(wǎng)絡(luò)媒介來獲取相應(yīng)的信息,而控制則是利用網(wǎng)絡(luò)對計算機等相關(guān)電子信息設(shè)備進行遠(yuǎn)距離操控的一種方法。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)主要在視頻監(jiān)控以及計算機相關(guān)領(lǐng)域得到廣泛的使用。遠(yuǎn)程監(jiān)控在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用較為簡單、具有強大的操作功能、同時使用的安全等級高,可以很好的滿足生產(chǎn)中的不同管理需要。

2 兩種技術(shù)融合以后在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 通用分組無線服務(wù)技術(shù)的應(yīng)用

通用分組無線服務(wù)技術(shù)是對全球移動通信系統(tǒng)服務(wù)功能上的一種延伸,是一種廣泛的應(yīng)用于移動通信中的新型信息傳輸技術(shù)。通用分組無線服務(wù)技術(shù)主要是以封包的形式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳遞,因此,資料信息的傳輸價格較低是這種技術(shù)的一大優(yōu)勢。通用分組無線服務(wù)技術(shù)可以實現(xiàn)大容量的數(shù)據(jù)文件的高速傳輸,在使用的同時省去了很多連接網(wǎng)絡(luò)的繁瑣步驟。而在訪問互聯(lián)網(wǎng)頁面的時候,僅需幾秒鐘的時間就可以利用通用分組無線服務(wù)執(zhí)行訪問的請求。

與以往的全球移動通信系統(tǒng)不同的是,通用分組無線服務(wù)技術(shù)對于信息通訊的方式上做出了一定的優(yōu)化,使得互聯(lián)網(wǎng)的連接更加的快速、便捷。這一無線通訊技術(shù),在工業(yè)、煤礦及石油生產(chǎn)等工作危險系數(shù)較高的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于這些領(lǐng)域需要對生產(chǎn)信息開展實時的監(jiān)管,而通用分組無線服務(wù)技術(shù)的引入可以使遠(yuǎn)程監(jiān)管效果大大的提升。另外,在使用通用分組無線服務(wù)技術(shù)的時候使用者需要獲得網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議的地址,才能連接到互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。因此,在與生產(chǎn)相關(guān)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中可以設(shè)置固定的網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議的地址,便于使用者接入互聯(lián)網(wǎng)。在通用分組無線服務(wù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)布線的時候,需要給中心服務(wù)器介入APN的專線,才能確保通用分組無線服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的正常使用。對于一些煤炭生產(chǎn)人員來說,人員在平時工作中的流動性較大,這給通用分組無線服務(wù)網(wǎng)點數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換帶來了一定的難度??梢愿鶕?jù)礦田的實際情況,來建立互聯(lián)網(wǎng)的路由協(xié)議系統(tǒng),以確保煤礦的安全運行。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸單元模塊的具體應(yīng)用

數(shù)據(jù)傳輸單元可以利用無線的通訊網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議數(shù)據(jù)與串口數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換,并進行傳輸?shù)囊环N無線的中斷設(shè)備。電源模塊、中央處理器控制模塊以及無線通訊模塊這三部分是構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸單元硬件的主要模塊。數(shù)據(jù)傳輸單元在建設(shè)過程中的花費較低,網(wǎng)絡(luò)組建所消耗的時間較短??梢詷O大的增加互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋使用范圍,更加適合使用于需要大面積監(jiān)控及管理的工作。目前數(shù)據(jù)傳輸單元被廣泛的應(yīng)用于地質(zhì)勘探以及水利、氣象領(lǐng)域的監(jiān)測上。

要想利用數(shù)據(jù)傳輸單元模塊實現(xiàn)遠(yuǎn)端設(shè)備數(shù)據(jù)的無線傳輸功能,建立相對完備的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是關(guān)鍵,主要是做好前端以及后臺的相關(guān)配合工作。前端部分首先要把數(shù)據(jù)傳輸單元與使用者的設(shè)備相連接,在開始運行以后再連接通用分組無線服務(wù)網(wǎng)絡(luò),隨后再與后臺的套接字進行連接。在這樣一套數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)建立以后,就可以實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的雙向傳輸功能了。數(shù)據(jù)傳輸單元在遠(yuǎn)程監(jiān)控過程中的穩(wěn)定性問題,一直是被廣泛關(guān)注的,這與數(shù)據(jù)傳輸單元的選擇有很大的關(guān)系。因此,在選用數(shù)據(jù)傳輸單元時,結(jié)合實際的工作環(huán)境對數(shù)據(jù)傳輸單元的運行穩(wěn)定性進行檢測是十分有必要的。不但可以保證后期數(shù)據(jù)傳輸單元模塊運行的穩(wěn)定性,還可以提升遠(yuǎn)程監(jiān)控的實際使用效果,確保開展大面積遠(yuǎn)程監(jiān)控的質(zhì)量。

3 結(jié)論

在實際生產(chǎn)的過程中,應(yīng)該結(jié)合具體的生產(chǎn)環(huán)境以及遠(yuǎn)程監(jiān)控的需要,對無線通訊設(shè)備進行位置以及布線方面的規(guī)劃。同時根據(jù)不同行業(yè)的工作特點,對遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)監(jiān)督管控系統(tǒng)的軟件及硬件設(shè)施進行強化及調(diào)試。通過不斷的完善相關(guān)電子監(jiān)管設(shè)備,來提高平時生產(chǎn)過程的安全性,在保證生產(chǎn)人員安全的前提之下,利用電子信息技術(shù)有效的提高生產(chǎn)效率。

參考文獻

[1]李秀忠,鐘造勝.基于遠(yuǎn)程無線監(jiān)控的太陽能和熱泵集中供熱水系統(tǒng)設(shè)計[J].節(jié)能,2015(04):62-66+3.

第5篇

關(guān)鍵詞:ZigBee;無線傳輸;系統(tǒng)

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1整體設(shè)計方案

無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)通過傳感器將捕捉的現(xiàn)場信號轉(zhuǎn)換為電信號,經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、ADC采樣、量化、編碼后成為數(shù)字信號,存入數(shù)據(jù)存儲器,或送給微處理器,或通過無線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給接收端進行處理。該系統(tǒng)采用基于802.15.4規(guī)范的ZigBee技術(shù),其工作頻率是2.405~2.480GHz,采用直接序列擴頻的通信技術(shù),數(shù)據(jù)傳輸速率為250Kbit/s.系統(tǒng)主要包括ZigBee節(jié)點和ZigBee基站節(jié)點,整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中ZigBee基站節(jié)點主要用于組合從各傳感器節(jié)點得到的數(shù)據(jù)以及負(fù)責(zé)與外界的通信,該節(jié)點基于嵌入式系統(tǒng)。

系統(tǒng)由多個自給供電的ZigBee節(jié)點組成,每個ZigBee節(jié)點都可以進行周圍環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、簡單計算以及與其他節(jié)點及外界進行通信。ZigBee網(wǎng)絡(luò)這種多節(jié)點特性使得眾多的傳感器可以通過協(xié)同工作進行高質(zhì)量的傳感,組成一個容錯性較好的采集系統(tǒng)。

系統(tǒng)采用部分網(wǎng)狀(PartialMesh)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在部分網(wǎng)狀里,不是所有的節(jié)點都和別的節(jié)點相連。采用部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的主要好處是每個節(jié)點的范圍都被成倍地擴大了。而大部分短距離無線技術(shù)都有1個典型的最大范圍:10m或更短,但是部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)沒有最大通信距離的限制,因為它所有的節(jié)點都被用作中繼器或路由器。在圖1中,節(jié)點A通過以下路徑傳送信號到ZigBee基站節(jié)點:A-B-ZigBee基站節(jié)點,另一替代路徑為:A-D-C-ZigBee基站節(jié)點,也還有其他幾種冗余的路徑。

而要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被放在1個數(shù)據(jù)包里,數(shù)據(jù)包從一個節(jié)點跳躍到另一個節(jié)點,直到到達ZigBee基站節(jié)點。然后,數(shù)據(jù)由ZigBee基站節(jié)點匯總并發(fā)送到PC機、服務(wù)器、局域網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)終端進一步傳送。如果由于信號通道阻塞、壞節(jié)點或多重路徑衰減,一條路徑失敗了,信號還可找到一條或多條替代路徑。如果一個節(jié)點的電池沒電了,它會從網(wǎng)絡(luò)中退出來,其他節(jié)點卻能經(jīng)由可供選擇的跳躍來轉(zhuǎn)接數(shù)據(jù)。

2系統(tǒng)軟件設(shè)計

2.1 ZigBee節(jié)點的軟件設(shè)計

(1)IEEE802.15.4部分。由RF芯片CC2420提供物理層和MAC層功能。

(2)上層協(xié)議。使用成熟的協(xié)議棧(可靠性和兼容性),如Z-Stack.

(3)用戶程序。根據(jù)ZigBee規(guī)范的規(guī)定,應(yīng)用各廠商提供的API函數(shù)來實現(xiàn)ZigBee的全部功能,進行組網(wǎng)開發(fā)。

(4)TinyOS系統(tǒng)設(shè)計。

2.2 ZigBee協(xié)議棧設(shè)計實現(xiàn)

系統(tǒng)采用Microchip的開源ZigBee協(xié)議棧,該協(xié)議棧是ZigBee的精簡協(xié)議棧,實現(xiàn)了大部分功能。

IEEE802.15.4―2003標(biāo)準(zhǔn)定義了下面的2個層:物理層(PHY層)和媒介層(MAC層)。ZigBee聯(lián)盟在此基礎(chǔ)上建立了網(wǎng)絡(luò)層(NWK層)以及應(yīng)用層(APL層)的框架。APL層又包括應(yīng)用支持子層(APS),ZigBee的設(shè)備對象(ZDO)以及制造商定義的應(yīng)用對象。Microchip協(xié)議棧根據(jù)ZigBee規(guī)范的定義將其邏輯分為多個層。實現(xiàn)每個層的代碼位于一個獨立的源文件中,而服務(wù)和應(yīng)用程序接口(API)則在頭文件中定義。每個層為緊接著的上一層定義一組容易理解的函數(shù)。要實現(xiàn)抽象性和模塊性,頂層總是通過定義完善的API和緊接著的下一層進行交互。特定層的C頭文件(如zAPS.h)定義該層所支持的所有API.而用戶應(yīng)用程序總是與應(yīng)用編程支持層和應(yīng)用層交互。由每層提供的很多API都是簡單的C語言宏,調(diào)用下一層中的函數(shù)。

2.3 ZigBee路由算法AODV

本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為部分網(wǎng)狀拓?fù)浣涌?,采用AODV進行路由算法。所謂AODV指的是一種在距離矢量基礎(chǔ)上的按需路由算法,對需要的路由進行保持,對于通信過程中沒有達到目的的路由不需要節(jié)點維持。與源節(jié)點路由不同,節(jié)點只需要對嚇一跳記住,不用記住整個路由。所以,該算法能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中各移動節(jié)點自啟動的、動態(tài)的逐跳路由。如果鏈路斷開,受到影響的節(jié)點會收到AODV的通知,系統(tǒng)可確認(rèn)這些節(jié)點無效。對于AODV而言,其對移動節(jié)點響應(yīng)鏈路的破損是允許的,并且對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇杉皶r進行更新。

2.4 ZigBee基站節(jié)點及上位機軟件設(shè)計

基站節(jié)點軟件設(shè)計相對比較簡單,主要包含嵌入式系統(tǒng)TinyOS設(shè)計、硬件驅(qū)動設(shè)計及協(xié)議棧設(shè)計,其中協(xié)議軟件開發(fā)工具采用Z-StsckZigBee協(xié)議。作為控制中的核心設(shè)備,上位計算機必須要能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)喚醒及理由維護等功能,所以在進行上位機系統(tǒng)設(shè)計中,微軟的VisualBasic、DelPhi及C++Builder都可以作為系統(tǒng)開發(fā)的工具來應(yīng)用。本系統(tǒng)中,采用DelPhi作為上位機軟件設(shè)計的開發(fā)工具。

總結(jié):

ZigBee是一個針對傳感器網(wǎng)絡(luò)、建筑自動化等應(yīng)用的短距離無線技術(shù)規(guī)范.ZigBee是近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù),主要適用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域,是為滿足小型、廉價設(shè)備的無線聯(lián)網(wǎng)和控制而制定的.它按高度省電要求設(shè)計,因此低功耗和較低數(shù)據(jù)傳輸率意味著不會和Wi-Fi等其它無線技術(shù)競爭,而是作為傳感路網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用的性價比較高的方案。

參考文獻:

第6篇

【關(guān)鍵詞】無線通訊技術(shù)工業(yè)自動化應(yīng)用發(fā)展

中圖分類號:F626.3 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:

一、無線通訊技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用

目前,在工業(yè)自動化領(lǐng)域中無線通訊技術(shù)協(xié)議主要有:對于可用于現(xiàn)場設(shè)備層的無線短程網(wǎng),采用的主流協(xié)議是IEEE 802.15.4 (ZigBee);對于大數(shù)據(jù)容量的短程無線通信,則是IEEE 802.15.3;而對于適應(yīng)較大傳輸覆蓋面和較大信息傳輸量的無線局域網(wǎng),采用的是IEEE 802.11系列。其中應(yīng)用較廣的是無線短程網(wǎng)和無線局域網(wǎng)。

1、無線短程網(wǎng)(傳感器網(wǎng)絡(luò)Sensor Networks)

現(xiàn)場設(shè)備層無線通信迅速進入工控領(lǐng)域,其中一個突破口就是現(xiàn)場總線和無線通信技術(shù)的結(jié)合。以Zigbee 網(wǎng)絡(luò)為例,其特點是:

(1)功耗低。由于工作周期較短、收發(fā)信息功耗較低且采用休眠模式;

(2)數(shù)據(jù)傳輸可靠性高。采用了碰撞避免機制,同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時隙,避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的競爭和沖突;

(3 )網(wǎng)絡(luò)容量大。一個Zigbee 網(wǎng)絡(luò)可以容納最多65536個從設(shè)備和一個主設(shè)備,一個區(qū)域內(nèi)可以同時存在最多100個Zigbee 網(wǎng)絡(luò);

(4 )時延小。針對時延敏感的應(yīng)用做了優(yōu)化,通信時延和休眠狀態(tài)激活的時延都非常短。設(shè)備搜索時延典型值為30ms,休眠激活時延典型值為15ms,活動設(shè)備信道接入時延為15ms;

(5 )兼容性。與現(xiàn)有的控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)無縫集成,通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器自動建立網(wǎng)絡(luò),采用CSMA-CA方式進行信道存取,為了可靠傳遞,提供全握手協(xié)議;

( 6 ) 安全性。Zigbee 提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能,加密算法采用AES-128,同時各個應(yīng)用可以靈活確定其安全屬性;

(7)實現(xiàn)成本低。模塊的初始成本較低。典型的產(chǎn)品和應(yīng)用為:2004年Honeywell推出的基于ZigBee 無線傳輸協(xié)議的無線變送器XYR 5000 系列;OMRON的無線鏈接DeviceNet現(xiàn)場總線主站W(wǎng)D30-ME和從站W(wǎng)D30-SE;德國schild knecht 公司推出的無線Profibus-DP產(chǎn)品DE 3000 系列;ABB在瑞典的Boliden加工廠利用Ember的無線技術(shù)進行的無線通信評估試驗。

2、無線局域網(wǎng)(Wireless LAN )

自從1977年第一個民用網(wǎng)系統(tǒng)ARCnet投入運行以來,有線局域網(wǎng)以其廣泛的適用性和技術(shù)價格方面的優(yōu)勢,獲得了成功并得到了迅速發(fā)展。然而,在工業(yè)現(xiàn)場,一些工業(yè)環(huán)境禁止、限制使用電纜或很難使用電纜,有線局域網(wǎng)很難發(fā)揮作用,因此無線局域網(wǎng)技術(shù)得到了發(fā)展和應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展,無線局域網(wǎng)技術(shù)將在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮越來越大的作用。在工業(yè)自動化領(lǐng)域,有許許多多的感應(yīng)器、檢測器、計算機、PLC、讀卡器等設(shè)備,需要互相連接形成一個控制網(wǎng)絡(luò),通常這些設(shè)備提供的通信接口是RS-232 或RS-485。無線局域網(wǎng)設(shè)備使用隔離型信號轉(zhuǎn)換器,將工業(yè)設(shè)備的RS-232串口信號與無線局域網(wǎng)及以太網(wǎng)絡(luò)信號相互轉(zhuǎn)換,符合無線局域網(wǎng)IEEE 802.11b 和以太網(wǎng)絡(luò)IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn),支持標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,有效地擴展了工業(yè)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)通信能力。

無線網(wǎng)通信協(xié)議可采用IEEE802.3來實現(xiàn)點對點傳輸方式或采用IEEE802.11實現(xiàn)一點對多點傳輸方式,也可以在普通局域網(wǎng)基礎(chǔ)上通過無線Hub、無線接入站、無線網(wǎng)橋、無線Modem及無線網(wǎng)卡等來實現(xiàn),其中現(xiàn)場以無線網(wǎng)卡使用最為普遍。

利用無線局域網(wǎng)組建自動化工業(yè)網(wǎng)絡(luò),相比之下具有有線固定網(wǎng)絡(luò)無法比擬的優(yōu)勢:

(1)無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓m合工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。支持RS-232 工業(yè)設(shè)備點到點的連接。支持廣播的拓?fù)?,多個RS-232工業(yè)設(shè)備可組成對等網(wǎng)絡(luò),相互通信。(RS-232通信協(xié)議無法支持多點通信)??蛻魴C/服務(wù)器的拓?fù)?,每個RS-232 工業(yè)設(shè)備都可以方便、快捷的接入無線網(wǎng)絡(luò)中,極大的提高了信息處理能力。

(2)無需布線,省去了施工的麻煩。無線局域網(wǎng)利用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號,適合于難于布線的環(huán)境中搭建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。在工業(yè)現(xiàn)場,鋪設(shè)的線纜容易受到頻繁的觸碰損壞,無線網(wǎng)絡(luò)則保證了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

(3)覆蓋范圍廣。無線局域網(wǎng)在開放空間覆蓋半徑達550m,室內(nèi)一般覆蓋半徑為300~400m,通過室外無線設(shè)備傳輸距離可以達到幾十公里。無線局域網(wǎng)現(xiàn)主要應(yīng)用在遠(yuǎn)程視頻傳輸、門禁/ 考勤管理系統(tǒng)、安防管理系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)自動化、電信/ 光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、醫(yī)療/ 實驗儀器聯(lián)網(wǎng)自動化、工業(yè)/ 流程聯(lián)網(wǎng)控制管理等領(lǐng)域。

3、藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)

藍(lán)牙是由東芝、愛立信、IBM、Intel和諾基亞于1998年5月共同提出的近距離無線數(shù)字通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。自從提出該技術(shù)以來,藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展異常迅速。藍(lán)牙Bluetooth作為一種新的短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),得到全世界越來越多工業(yè)界生產(chǎn)廠家和研究機構(gòu)的廣泛關(guān)注。世界藍(lán)牙組織采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公開的策略來推廣藍(lán)牙技術(shù),現(xiàn)已發(fā)展成為一個相當(dāng)大的工業(yè)界高新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化組織,全球支持藍(lán)牙技術(shù)的2000 多家設(shè)備制造商都已經(jīng)成為它的會員,一項公開的、全球統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范得到了工業(yè)界如此廣泛的關(guān)注和支持在以往是罕見的。

近年來,世界上一些權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)化組織,也都在關(guān)注藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和發(fā)展。例如,IEEE的標(biāo)準(zhǔn)化機構(gòu),也已經(jīng)成立了802.15工作組,專門關(guān)注有關(guān)藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的兼容和未來的發(fā)展等問題。IEEE802.15.2 TG2 是探討藍(lán)牙技術(shù)如何與IEEE 802.11b 無線局域網(wǎng)技術(shù)共存的問題;而IEEE 802.15.3 TG3 則是研究未來藍(lán)牙技術(shù)向更高速率(如10~20Mbits/s)發(fā)展的問題。國內(nèi)的一些生產(chǎn)廠家與研究部門也準(zhǔn)備開始組織藍(lán)牙技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)。

藍(lán)牙是取代數(shù)據(jù)電纜的短距離無線通信技術(shù),可以支持設(shè)備與設(shè)備之間的通信,工作頻段是全球開放的2.4GHz頻段,可以同時進行數(shù)據(jù)和語音傳輸,傳輸速率可達到10Mb/s,使得在其范圍內(nèi)的各種信息化設(shè)備都能實現(xiàn)無縫資源共享。藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛而且極具潛力。它可以應(yīng)用于無線設(shè)備(如PDA、手機、智能電話、無繩電話)、圖像處理設(shè)備(照相機、打印機、掃描儀)、安全產(chǎn)品(智能卡、身份識別、票據(jù)管理、安全檢查)、消費娛樂(耳機、MP3、游戲)、汽車產(chǎn)品(GPS、ABS、動力系統(tǒng)、安全氣袋)、家用電器(電視機、電冰箱、電烤箱、微波爐、音響、錄像機)、醫(yī)療健身、建筑、玩具等領(lǐng)域。

二、無線通訊技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域中的發(fā)展趨勢

當(dāng)前無線局域網(wǎng)重要的發(fā)展方向是通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化。如無線系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)的共存性,不同廠家設(shè)備的相互可操作性以及系統(tǒng)之間的相互協(xié)作性,這些都有賴于制定能被普遍接受的無線通信協(xié)議。

無線局域網(wǎng)今后的研究方向主要集中在安全性、可靠性、能耗性、移動漫游、網(wǎng)絡(luò)管理以及與其它移動通信系統(tǒng)之間的關(guān)系等問題上。其發(fā)展方向有:更高的通訊速率;研發(fā)智能天線進一步提高頻譜利用率,增加覆蓋范圍;與Wimax(微波存取全球互通Worldwide Interoperability for Microwave Access )融合,支持高速、移動接入。

現(xiàn)場總線的無線傳輸?shù)目尚行哉谠u估,無線通訊技術(shù)將會和現(xiàn)場總線技術(shù)更加緊密結(jié)合。

無線傳輸目前尚處在發(fā)展的早期階段。無線技術(shù)首先會在樓宇自動化、自動抄表、事故響應(yīng)、設(shè)備監(jiān)控等領(lǐng)域得到應(yīng)用。當(dāng)前較適宜應(yīng)用的行業(yè)有汽車制造、食品加工、制藥和設(shè)備資產(chǎn)跟蹤等。

由于工廠無線技術(shù)種類較多,技術(shù)特征差異比較大,無線通信只是現(xiàn)有有線通信系統(tǒng)的一種發(fā)展和重要補充,決非一種替代,工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)將向有線和無線相結(jié)合方向發(fā)展。

近年來,以太網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已越來越廣泛地應(yīng)用于自動化工業(yè)領(lǐng)域,取代傳統(tǒng)的串口通信將成為自動化系統(tǒng)通信的主流。無線局域網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)控制中的應(yīng)用,主要包括數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控等,幫助用戶實現(xiàn)移動設(shè)備與固定網(wǎng)絡(luò)的通訊或移動設(shè)備之間的通訊,且堅固、可靠、安全。它適用于各種工業(yè)環(huán)境,即使在極惡劣的情況下也能夠保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。在設(shè)備層則將現(xiàn)場感應(yīng)器、檢測器、PLC、讀卡器或其他設(shè)備,互相連接形成一個無線傳感器控制網(wǎng)絡(luò),作為信息系統(tǒng)內(nèi)管理收集數(shù)據(jù)的工具。現(xiàn)在最終用戶和系統(tǒng)集成商都對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)表現(xiàn)出了越發(fā)濃郁的興趣。工廠無線通訊的發(fā)展前景看好,國內(nèi)業(yè)界應(yīng)該更加緊密地關(guān)注該項技術(shù)。

參考文獻:

第7篇

【關(guān)鍵詞】無線電子 通訊技術(shù) 使用安全

隨著無線寬帶技術(shù)的不斷發(fā)展,其在市場中的占有量增加,成為了網(wǎng)絡(luò)行業(yè)中的重要內(nèi)容之一。使用網(wǎng)絡(luò)和移動通訊的用戶數(shù)量正在增加,通信技術(shù)在使用的過程中進行更新和融合,新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也如雨后春筍般的出現(xiàn),3G,4G技術(shù)的發(fā)展也更加成熟。在眾多的技術(shù)中,無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著十分重要的地位,其網(wǎng)絡(luò)化、無線化的形式漸漸形成,實現(xiàn)了人們對于移動性和便攜性以及逐漸擴大的容量、業(yè)務(wù)的設(shè)想。

一、無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的分類

(一)無線藍(lán)牙技術(shù)

在目前使用的通訊技術(shù)中,藍(lán)牙是其中使用最為廣泛的一種。藍(lán)牙技術(shù)主要是根據(jù)一點多址的技術(shù),能夠穿透障礙物,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全方位傳輸。藍(lán)牙的產(chǎn)生主要是由于無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)時較市場滯后,使得無線局域網(wǎng)難以實行。雖然其采用的標(biāo)準(zhǔn)為國際公認(rèn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),但由于其在市場中所占的份額較小,因此就采用了網(wǎng)線局域網(wǎng)使用的波段。在藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展過程中,無線局域網(wǎng)和藍(lán)牙之間的頻段也漸漸分開。如果使用的設(shè)備活動范圍較大,需要和多種設(shè)備進行連接,采用藍(lán)牙和局域網(wǎng)會具有十分顯著的連接和信息傳輸效果,例如:移動電腦、手機等各種移動設(shè)備。

(二)Zigbee技術(shù)

Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中的一種,其和藍(lán)牙的性質(zhì)相似,在使用過程中主要是在協(xié)議的基礎(chǔ)上實現(xiàn)短距離和低能耗的通信技術(shù)。在使用中,其最大的優(yōu)點在于:操作的步驟較簡單、能夠進行自我組織、數(shù)據(jù)速率和成本較低。在自動控制和遠(yuǎn)程控制中較長使用,能夠在各種設(shè)備中進行使用。在Zigbee的使用過程中,通常將獨立的工作節(jié)點作為依托,利用無線通信形成面積較小的網(wǎng)絡(luò)形式,在使用中不同的節(jié)點發(fā)揮的功能各不相同。為了有效控制使用成本,將節(jié)點設(shè)置為子節(jié)點的形式,在組網(wǎng)通信中,子節(jié)點和節(jié)點儀器對通信和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行匯集和,實現(xiàn)功能設(shè)備的作用。

(三)無線局域網(wǎng)技術(shù)

無線局域網(wǎng)的產(chǎn)生使得有線網(wǎng)絡(luò)在使用中產(chǎn)生的問題得到了有效東風(fēng)解決。在使用過程中,用戶可以通過局域網(wǎng)對有線網(wǎng)絡(luò)進行擴展和延伸使用。無線設(shè)備的使用時在有線網(wǎng)絡(luò)中使用無線接入器或無線網(wǎng)卡等設(shè)備進行使用,實現(xiàn)設(shè)備的無線網(wǎng)絡(luò)連接。如果在網(wǎng)絡(luò)連接中不使用有線的連接方式而進行有線網(wǎng)絡(luò)的使用。在使用過程中能夠根據(jù)用戶的使用要求對網(wǎng)絡(luò)進行擴展,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的移動應(yīng)用。無線局域網(wǎng)在使用過程中主要具有以下特點:首先是較強的靈活性,在使用中不受線纜的限制,可以對工作站進行隨意設(shè)置。其次是成本較低,在使用中不需要進行工程布線,有效的節(jié)省了線路安裝和維護使用的費用。最后是安裝過程較方便。無線網(wǎng)絡(luò)的使用不受空間的限制,網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積較大,在室外傳輸?shù)倪^程中可以達到幾十公里。

二、無線通訊技術(shù)的安全風(fēng)險防范

(一)保證網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的安全性

在使用的過程中利用端口訪問技術(shù)對訪問權(quán)限進行限制對于未授權(quán)的使用者拒絕訪問。該技術(shù)主要是在端口中進行地址認(rèn)證的方式,將IP和地址進行綁定設(shè)置,保證用戶在使用過程中的安全性,用戶在使用時,只需要輸入相對應(yīng)的密碼就能夠通過認(rèn)證,對網(wǎng)絡(luò)進行使用。

在進行一些安全性等級較高的網(wǎng)絡(luò)使用VPN的形式進行網(wǎng)絡(luò)連接,其主要應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的連接。其使用的安全技術(shù)主要是采用對IP進行加密的方式提高數(shù)據(jù)使用的安全性。在一些對安全使用性能要求較高的用戶中,將VPN和安全使用技術(shù)有效結(jié)合,能夠顯著提高局域網(wǎng)絡(luò)的使用安全性。

(二)加強安全認(rèn)證

加強用戶使用過程中的安全認(rèn)證能夠有效阻止未進行注冊的用戶使用網(wǎng)絡(luò)。在用戶對網(wǎng)絡(luò)進行使用的過程中,根據(jù)其身份建立起相應(yīng)的訪問特權(quán),采用加密的方式對認(rèn)證的過程進行加密能夠提高認(rèn)證的安全性。在對無線網(wǎng)絡(luò)的部署中,選擇正確的認(rèn)證方式對于保證網(wǎng)絡(luò)的使用安全性有著十分重要的作用。在使用的過程中要對無線網(wǎng)絡(luò)進行定期的檢測,保證其安全使用機制的有效性和設(shè)備使用過程中各環(huán)節(jié)的正常運轉(zhuǎn)。

(三)采用安全內(nèi)核和如入侵檢測技術(shù)

在操作系統(tǒng)中增強其安全性能,主要是對操作系統(tǒng)的內(nèi)核部分進行刪減和改造,對于內(nèi)核中可能造成安全隱患的部分進行刪除,提高系統(tǒng)內(nèi)部性能的安全性可對于外部的攻擊能力。在網(wǎng)絡(luò)中使用安全漏洞掃描和修復(fù),計算機中的軟件和硬件對于系統(tǒng)的安全性能有著重要的影響,同時使用中的系統(tǒng)的安全程度主要是由設(shè)備的使用狀況決定的。在系統(tǒng)的使用過程中,產(chǎn)生的工作參數(shù)會對于系統(tǒng)的安全性產(chǎn)生影響。系統(tǒng)中產(chǎn)生漏洞就容易遭到病毒的入侵,而漏洞的產(chǎn)生具有較高的頻率,因此就需要定期對系統(tǒng)進行安全掃描,對其中產(chǎn)生的問題進行及時發(fā)現(xiàn)。

三、結(jié)束語

隨著無線網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,使用的安全性仍是其中重要的問題之一,仍需要充分結(jié)合新的技術(shù)進行解決,從而保證網(wǎng)絡(luò)的正常使用和不斷進步。同時也要重點對對無線網(wǎng)絡(luò)的安全問題進行解決的方法和技術(shù)進行研究,逐漸完善使用制度和管理制度,使無線網(wǎng)絡(luò)的使用得到有效地推廣。

參考文獻:

[1]田兆東、杜明.無線網(wǎng)絡(luò)安全探討田[J].信息與電腦,2010(03).

第8篇

當(dāng)今社會計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)處于迅速發(fā)展的階段,在21世紀(jì),無線通信技術(shù)已經(jīng)成為人們工作生活必不可缺的一部分,它是促進人類科技發(fā)展的一項重要技術(shù)。無線通信技術(shù)也使人們的生活越來越便捷,它作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個關(guān)鍵領(lǐng)域推動了社會各個方面的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】

無線通信技術(shù);發(fā)展;思考

隨著社會經(jīng)濟和科技的迅速發(fā)展,無線通信技術(shù)也有了較大的突破。無線通信技術(shù)完成了從模擬通信到數(shù)字通信的轉(zhuǎn)變,使用功能也更加廣泛?,F(xiàn)在的無線通信技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字、語音、數(shù)據(jù)、傳真和圖像等的傳遞。無線通信技術(shù)的轉(zhuǎn)變促進了社會經(jīng)濟和科技的發(fā)展,社會經(jīng)濟和科技的迅速發(fā)展又對無線通信技術(shù)提出了更高的要求,本文對無線通信技術(shù)的發(fā)展前景進行了探究。

1無線通信技術(shù)的探究

無線通信技術(shù)使用范圍廣泛,具有成本低、靈活性高、實用性強、設(shè)備維修便捷的優(yōu)點。無線通信技術(shù)比較于有線通信技術(shù)具有無法比擬的優(yōu)勢,現(xiàn)在無線通信技術(shù)仍在處于高速發(fā)展階段,技術(shù)也在不斷的進行更新。想要研究無線通信技術(shù)的發(fā)展前景必須了解發(fā)展無線通信技術(shù)所依據(jù)的幾種技術(shù)。

1.1超寬帶通信技術(shù)

超寬帶通信技術(shù)指超寬帶脈沖無線電,它的發(fā)射功率特別低,能和其他的無線通信設(shè)備共同使用。通過使用超寬帶脈沖無線技術(shù)可以有效的解決無線頻譜資源短缺的問題。超寬帶技術(shù)具有支持高數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)容量的能力,還具有能夠進行高精度定位和探測、成像的優(yōu)點。超寬帶保密性強、抗干擾能力強,而且使用的成本較低,功耗也低。主要應(yīng)用有無線USB,高速WLAN等方面。

1.2NFC技術(shù)

NFC技術(shù)又叫做距離無線通信技術(shù),它使用距離較短,是一種高頻無線通信技術(shù)。使用NFC技術(shù)可以在不同的電子設(shè)備之間進行非接觸式的數(shù)據(jù)傳輸。NFC技術(shù)是由飛利浦、諾基亞和索尼在免接觸式射頻識別的技術(shù)基礎(chǔ)上共同研制開發(fā)的。NFC技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)逐漸趨于成熟.現(xiàn)在NFC技術(shù)主要運用在移動電話中,移動終端和移動式消費電子產(chǎn)品中也有運用。

1.3RFID技術(shù)

RFID技術(shù)是指射頻識別技術(shù),也是一種非接觸式的識別技術(shù)。它是通過射頻信號識別目標(biāo)從而獲取相關(guān)信息。RFID技術(shù)是由射頻卡、閱讀器和天線三部分組成。FRID技術(shù)可以自動進行識別不用人工進行參與,而且抗干擾能力比較強。RFID技術(shù)在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用,例如身份證、煙草公司、物流公司、奧運門票等。

1.4TD-LTE-Advanced技術(shù)

TD-LTE-Advanced技術(shù)是我國自主產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。它是在3D標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA的技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,是我國無信通信技術(shù)發(fā)展的顯著科研成果。它相比于3G技術(shù)傳遞信息的速率方面有了很大的提高,移動性能也有所提高,而且質(zhì)量得到了優(yōu)化,也大大降低了維修成本。

1.54G技術(shù)

4G技術(shù)是3G技術(shù)的延伸,是指第四代無線通信技術(shù)。4G技術(shù)能夠傳輸較高質(zhì)量的視屏圖像,與3G技術(shù)相比具有更加快速的上網(wǎng)速度。在現(xiàn)階段無線通信技術(shù)的發(fā)展中4G技術(shù)基本上可以滿足所有用戶的使用需求。

2無線通信技術(shù)的發(fā)展

社會經(jīng)濟的發(fā)展擴大了人們對于無信通信技術(shù)的需求,促使無線通信技術(shù)必須不斷的進行技術(shù)更新和系統(tǒng)優(yōu)化。在分析了無線通信技術(shù)發(fā)展所依據(jù)的幾個關(guān)鍵技術(shù)之后對無線通信技術(shù)的發(fā)展進行了下面的探究。

2.1無線通信技術(shù)使用范圍

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人們的工作生活越來越離不開無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),無線通信技術(shù)的使用范圍必定會擴大。以后任何人在任何地方任何時間都可以通過終端設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)接入,從而獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在人們生活中所占的比重也會越來越大。人們通過使用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會使生活更加便捷。

2.2無線網(wǎng)絡(luò)的融合性增強

經(jīng)濟全球化的發(fā)展也會使人們的生活越來越多樣化,未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)也會趨于多元化。未來必須增強無線網(wǎng)絡(luò)的融合性,就目前網(wǎng)絡(luò)使用范圍來說,要想重新構(gòu)建一個完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),需要花費的成本太高。所以為了未來無線通信技術(shù)全面覆蓋的目標(biāo)需要把各處的網(wǎng)絡(luò)進行融合形成一個巨大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.3增強網(wǎng)絡(luò)安全性

無信通信技術(shù)的快速發(fā)展在給人們的生活帶來便利的同時,也給人們的生活帶來了一定的威脅。無線網(wǎng)絡(luò)的使用給一些違法犯罪人員帶來了可乘之機,現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)詐騙猖獗,利用網(wǎng)上銀行進行的支付安全性也不夠高,人們利用無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)輸入的個人信息也沒有更好的保密機制,安全性不高。無線網(wǎng)絡(luò)是在自由空間中信息傳播的載體,使用這個載體的人極易暴露自己的個人信息,這也是無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中需要解決的最重要的問題。所以增強無線網(wǎng)絡(luò)的安全性成為無線網(wǎng)絡(luò)的一大發(fā)展趨勢。

2.4接入網(wǎng)絡(luò)的方式更加多樣化

增強無線網(wǎng)絡(luò)融合性,構(gòu)建一體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求終端接入網(wǎng)絡(luò)的方式也更應(yīng)該多樣化。無線網(wǎng)絡(luò)的分組化和寬帶化為這一目標(biāo)的實現(xiàn)提供了條件。由于網(wǎng)絡(luò)的綜合化和網(wǎng)絡(luò)管制的逐漸放松,在無線網(wǎng)絡(luò)市場競爭的高壓力之下必將會推動傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新型電子計算機的技術(shù)融合。接入網(wǎng)絡(luò)方式的多樣化是實現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)融合和新型計算機融合的有效途徑。而且隨著無線應(yīng)用協(xié)議的發(fā)展和無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展,加快了移動業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)的融合。

3結(jié)語

現(xiàn)在,我國無線通信技術(shù)處于高速發(fā)展的階段,為了滿足人們的需求,無線通信技術(shù)必須加快發(fā)展的腳步,在這一過程中無線通信技術(shù)面臨很大的挑戰(zhàn)。要想在挑戰(zhàn)中謀求發(fā)展,就必須采用科學(xué)有效的方式來應(yīng)對。本文通過對影響無線通信技術(shù)的幾個關(guān)鍵技術(shù)進行分析,提出未來無線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢是無線網(wǎng)絡(luò)使用范圍的擴大,融合性增強,安全性的增強和核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合化和接入網(wǎng)絡(luò)方式的多樣化。

作者:姜銀山 單位:中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司周口市分公司

參考文獻:

[1]王冠中.無線通信技術(shù)發(fā)展思考[J].無線互聯(lián)科技,2015(14):27~28.

第9篇

關(guān)鍵詞:SC2262;SC2272;智能手機;無線尋呼

靜脈輸液是目前疾病治療的主要手段。然而因我國人口眾多,醫(yī)療資源不充足,經(jīng)常出現(xiàn)醫(yī)院病床緊張的情況,因此,醫(yī)院設(shè)立了輸液大廳,類似于門診治輸液方式,其存在患者眾多,人員流動性大,醫(yī)護人員分配少的特點。輸液人數(shù)眾多護士工作強度大,無法定期查看患者輸液進行狀況?;颊咭坏斠航Y(jié)束,沒有及時換藥或撥針將出現(xiàn)血液回流等不良狀況,必然會增加醫(yī)療事故發(fā)生的概率。針對上述現(xiàn)狀,為了緩解護士的工作壓力,為患者提供可靠優(yōu)質(zhì)的治療服務(wù),國內(nèi)外部分廠家相繼研制了有線尋呼系統(tǒng),因其存在布線施工復(fù)雜、成本高、維護難的不足,已不能很好的用于輸液大廳這種場合[1]?;谏鲜霰尘?,本文順應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)理念的發(fā)展潮流,本著低成本,高可靠性、穩(wěn)定性的原則,將WIFI技術(shù)、無線射頻技術(shù)、智能手機技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計了一款低成本、移動性好、多種模式無線主機接收,可靈活組網(wǎng)進行無線擴展的輸液無線尋呼系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)總體框圖如圖1所示,由呼叫終端、接收主機、護士站PC機及智能手機終端構(gòu)成。在實際使用中,呼叫終端由病人手持或安放在輸液椅子邊上,(注意:椅子的編號與呼收終端地址相對應(yīng))。當(dāng)輸液結(jié)束時,病人按下呼叫終端上的按鍵,通過無線射頻發(fā)射呼叫信息幀到接收主機,接收主機收到有效信息后通過WIFI模塊以WIFI網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),轉(zhuǎn)發(fā)到護士站的PC機進行語音報號,同時還可轉(zhuǎn)發(fā)到護士的智能手機上。接收主機也可以通過無線路由擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。

2 硬件設(shè)計

2.1 呼叫終端模塊

呼叫終端分別由射頻發(fā)射模塊、電源電路、編碼電路組成。射頻發(fā)射模塊選用XY-FST射頻發(fā)射模塊。編碼電路選取SC2262,通過查閱其用戶手冊中的引腳定義[2],設(shè)計的終端模塊電路如圖2所示,R6用于調(diào)節(jié)編碼振蕩器的頻率;SC2262的第17為串行輸出發(fā)送引腳,與射頻模塊的數(shù)據(jù)引腳相接。10、11、12、13為數(shù)據(jù)編碼,可設(shè)為0或1;1---8為三態(tài)地址引腳,設(shè)置時必須與主機的解碼接收模塊SC2272相同。其中J11、J12在設(shè)計PCB時做編碼狀態(tài)設(shè)置跳線,以便于對不同模塊對應(yīng)的輸液座位進行對應(yīng)編號設(shè)置。其工作流程是:當(dāng)按鍵S4沒有按下時,模塊不通電,所以不耗電,為電池供電提供了較好的可能性。當(dāng)按鍵按下時模塊得電立即傳送已設(shè)好的編碼數(shù)據(jù)。

2.2 接收主機模塊

2.2.1 超外差接收射頻模塊

超外差接收射頻模塊由解碼模塊與XY-FST射頻接收模塊構(gòu)成。接收終端的呼叫號碼,通過SC2272解碼后,將結(jié)果輸出單片機的P10~P13口線。通過查閱SC2272的用戶手冊可知[3],接在15、16腳間的電阻值選取很關(guān)鍵,要與SC2262的對應(yīng)。同時其地址也要與2262設(shè)置相同。正確解碼后17腳會輸出由0到1的脈沖信號,將其連接到單片機的P14口線用于通知單片機讀取數(shù)據(jù)。

2.2.2 處理器模塊及WIFI模塊

處理器模塊的主要任務(wù)是通過I/O口讀取SC2272接收到的終端呼叫號,然后通過串口控制WIFI模塊,將數(shù)據(jù)上傳到WIFI網(wǎng)絡(luò),WIFI終端接收。因處理器不需要做復(fù)雜運算處理,因此選用成本較低,通用性好的AT89S51單片機來實現(xiàn)。

為了降低開發(fā)的難度,縮短開發(fā)的周期,近而降低開發(fā)成本,綜合考慮成本高低、技術(shù)支持是否良好等多方面的因素,最終選用了濟南有人物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司的串口轉(zhuǎn)WIFI模塊USR-WIFI232。USR-WIFI232系列產(chǎn)品具有超小體積、支持無線工作在STA/AP/AP+STA/WDS(WDS即無線漫由功能)模式等特點,能夠使本文設(shè)計的尋呼系統(tǒng)便于實現(xiàn)靈活的組網(wǎng)模式,組成一個覆蓋范圍較廣的WIFI網(wǎng)絡(luò),進而提高了系統(tǒng)的通用性。模塊的接口定義及管腳說明詳見參考文獻[4]。

3 軟件設(shè)計

3.1 接收主機軟件設(shè)計

單片機上電后,首先完成串口初始化,接著進入主循環(huán),通過P14口線不斷檢測解碼模塊SC2272的第17腳是否有0到1的信號跳變,以確定是否有終端呼叫。如果有就讀取呼叫值,然后按特定的數(shù)據(jù)幀格式通過串口發(fā)送到WIFI模塊,WIFI模塊不對數(shù)據(jù)做任何處理直接傳輸?shù)秸麄€WIFI網(wǎng)絡(luò),供護士站PC主機接收和安卓智能手機接收。

3.2 護士站PC軟件設(shè)計

基于VB6.0平臺開發(fā)的顯示界面如圖3所示,包括當(dāng)前呼叫號碼顯示區(qū)域,網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置與狀態(tài)顯示區(qū)及語音調(diào)節(jié)區(qū)域。對于網(wǎng)絡(luò)的連接編程選用WinSock控件能通過TCP協(xié)議(數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議)連接到接收主機的WIFI網(wǎng)絡(luò)。同步號碼語音播報是通過在VB環(huán)境中添加Win32 speech API中的對象庫來完成。可根據(jù)PC操作系統(tǒng)中已安裝的語音庫設(shè)為中英文男女音四種模式。

4 結(jié)論與討論

本系統(tǒng)整體調(diào)試通過,調(diào)試顯示如圖3所示。經(jīng)過多次測試,本系統(tǒng)能夠很好的實現(xiàn)對終端呼叫信號的接收、顯示、播報及轉(zhuǎn)發(fā)。接收范圍也能滿足應(yīng)用要求。本方法設(shè)計的系統(tǒng)克服了有線系統(tǒng)的缺陷,具有成本低、移動性好、多種模式無線主機接收,可靈活組網(wǎng)進行無線擴展的優(yōu)勢。

[參考文獻]

[1]于沛.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)輸液監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[D].碩士論文,黑龍江大學(xué),2012,1-5.

[2]拓迪電子有限公司.SC2262數(shù)據(jù)手冊.佛山市拓迪電子有限公司,2010,1-30.

[3]拓迪電子有限公司.SC2272數(shù)據(jù)手冊.佛山市拓迪電子有限公司,2010,1-28.

[4]有人科技有限公司.USR-WIFI232芯片技術(shù)手冊.濟南有人科技有限公司,2012,1-26.