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時間:2024-01-06 17:08:32
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇無線通訊技術(shù)的發(fā)展范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
關(guān)鍵字:寬帶無線通訊;發(fā)展趨勢;特點;探討
中圖分類號:TJ768文獻標識碼: A
無線通信(Wireless communication)的定義:是利用電磁波信號可以在空間中自由傳播特性而進行信息交換的一種通信方式。在移動過程中實現(xiàn)的無線通信又通稱為移動通信,人們常常把二者合稱無線移動通信。
自古就有通信這一種交流方式,人類最原始通信方式主要是利用自然界的基本規(guī)律和人的視覺、聽覺等基礎(chǔ)感官。廣為人知的有烽火傳訊、信鴿傳書、擊鼓傳聲、天燈、孔明燈、旗語、信件等,它們的特點有:可視化的、廣播式的、一對一、一對多、多對一等。近代通信是以電磁通信和數(shù)字時代開始,在19世紀中期,出現(xiàn)了電報、電話。它使人們擺脫了常規(guī)的視聽方式,以信號為載體,給通信帶來了新技術(shù)的改革。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,通信技術(shù)也在發(fā)生著日新月異的變化,由于集成芯片的問世,元件、光纖、電視機、計算機、數(shù)字通信業(yè)逐漸走進人類的生活中,為人們的生活帶來了方便,同時也改變了人們的生活方式。在信息化新時代,為了滿足人們對信息及時掌握的要求,發(fā)展起了一門新興產(chǎn)業(yè):無線通信技術(shù),主要產(chǎn)品為電腦、手機、iPD等。
二、無線通信的特點
無線通信的諸多優(yōu)點,使其在人們的日常生活和生產(chǎn)活動中得到了廣泛的應(yīng)用。由于通信技術(shù)的成熟,使得無線通信更加“親民化”。成本的降低使得它在很多領(lǐng)域得到了普化的掙脫電纜的約束,使其靈活性增高,更加適應(yīng)了用戶的自由需求,更好地服務(wù)跟蹤生產(chǎn)活動;比起有線網(wǎng)絡(luò)中因連接器而引起的故障,無線系統(tǒng)則排除了這樣的可能;安全行能的提高,使得它在通訊行業(yè)中占有主導(dǎo)作用。
應(yīng)用領(lǐng)域的不同,就決定了無線通信的自身特點就有相應(yīng)的變化,為了達到不同環(huán)境下要求,無線通信的安全性、速度、傳輸距離均有差異。還有就是集成無線模塊的迅猛發(fā)展,使得無線傳感器體積縮小,同時將減少了施工周期,增加了經(jīng)濟效益和應(yīng)用前景。
三、寬帶無線通訊技術(shù)的發(fā)展狀況
寬帶化無線通信是通信信息技術(shù)發(fā)展的重要方向之一,因地制宜,我國還制定出了2.4、3、5、5.8、26GHz 等寬帶無線網(wǎng)絡(luò)接入頻道。隨著光纖傳輸技術(shù)的發(fā)展,傳輸速度也在從原來的9.6Kbit/s達到現(xiàn)在的最高速率2Mbit/s,使得寬帶無線通信技術(shù)得到了更廣泛的應(yīng)用。
1、LMDS(Local Multipoint Distribution Services)中文譯作區(qū)域多點傳輸服務(wù),作為多點分配系統(tǒng), 對本地信號的覆蓋與傳輸有著重要的作用。LMDS采用一種類似蜂窩的服務(wù)區(qū)結(jié)構(gòu),將業(yè)務(wù)地區(qū)劃分為若干服務(wù)區(qū),在每個服務(wù)區(qū)設(shè)基站,基站設(shè)備經(jīng)點到多點無線鏈路與服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶端通信,并且每個服務(wù)區(qū)可覆蓋幾公里至十幾公里的范圍,覆蓋區(qū)可相互重疊。LMDS可以承載的業(yè)務(wù)如下:話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、圖像業(yè)務(wù)。LMDS具有無線系統(tǒng)所固有的優(yōu)點,如建設(shè)成本低,項目啟動快,建設(shè)周期短,維護費用低等。但也有自身局限性,如服務(wù)區(qū)覆蓋范圍較小,不適合遠程用戶使用;基站設(shè)備相對比較復(fù)雜,價格較貴,所以用戶少時,平均每用戶成本較高;適合于大城市的城區(qū)或其他人口比較稠密的地區(qū);工作頻率高,通信質(zhì)量易受雨、雪等天氣影響。
2、3G通訊技術(shù)是一種提供多種類型的并且具有很高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)的全球漫游移動通訊技術(shù),它在靜止時的傳輸速度可達到2Mbps,高速144kbps,而中低速則為384kbps。作為一門新型 、多功能的通訊技術(shù),3G通訊技術(shù)可以滿足傳統(tǒng)的通話 、發(fā)短信、上網(wǎng)功能不能滿足當下人們對手機通訊行業(yè)的要求。在我國的無線技術(shù)的接口領(lǐng)域中,其標準主要有W-CDMA、T-SCDMA以及CDMA2000三種。在中國推行3G 技術(shù)是存在局限性,因為中國社會的通訊行業(yè)被中國移動、聯(lián)通、電信等幾大行業(yè)壟斷,同時移動施行的 3G 技術(shù)與國外的3G 技術(shù)存在一定差距 , 故沒有辦法馬上與國外3G 接軌。
3、Wi-Fi 英文全稱為wireless fidelity,是一種能夠?qū)€人電腦、手持設(shè)備(如Pad、手機)等終端以無線方式互相連接的技術(shù)。“Wi―Fi”通過無線局域網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)卡、無線接入端、計算機和相關(guān)設(shè)備, 接入 WLAN 的無線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù),“Wi―Fi”的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度為54Mbps。它采用單元型的結(jié)構(gòu)類型,一個系統(tǒng)被分成了若干個單元,單元即為最基礎(chǔ)的服務(wù)組(BSS)。(BSS)通常都是由三種方式所組成的,分別為集中控制式、分布對等式以及兩種方式相結(jié)合的方式。“Wi―Fi”主要解決無線網(wǎng)絡(luò)中局域網(wǎng)的客戶接入點問題,但這種方法只能把互聯(lián)網(wǎng)的連接信號傳輸至100m的地方,而“WIMAX”解決的是無線局域網(wǎng)問題。
4、WiMAX全稱為,World Interoperability for Microwave Access,即全球微波接入互操作性,是一項基于IEEE 802.16標準的寬帶無線接入城域網(wǎng)技術(shù)(Broadband Wireless Access Metropolitan Area Network)。WiMAX采用的MIMO-OFDM/OFDMA是公認的下一代無線通信的基石。OFDM其基本原理是將高速數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成并行的低速數(shù)據(jù)流,并將數(shù)據(jù)流交織編碼調(diào)制到正交的子信道上進行傳輸。OFDMA能夠通過下行鏈路復(fù)用傳輸?shù)蕉鄠€用戶,上行鏈路多址接入多個子信道。“WIMAX”技術(shù)標準有兩個,一個是802.16 標準,另一個是802.16d 和 802.16e附加 標準。它大大提高了不用走到哪里都要尋找網(wǎng)端的情況,隨身攜帶筆記本可以在設(shè)有無線發(fā)射端的地方暢游網(wǎng)絡(luò)世界。WiMAX以其傳輸速率高、建網(wǎng)速度快、建設(shè)成本低、覆蓋面積廣、頻譜利用率高等特點受到全球眾多廠商的追捧。
5、UWB(Ultra Wideband)是一種無載波通信技術(shù),利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),又稱超寬帶技術(shù)。最基本的工作原理是發(fā)送和接收脈沖間隔嚴格受控的高斯單周期超短時脈沖,超短時單周期脈沖決定了信號的帶寬很寬,接收機直接用一級前端交叉相關(guān)器就把脈沖序列轉(zhuǎn)換成基帶信號。UWB是一種“特立獨行”的無線通信技術(shù),具有以下特點:
5.1 UWB通過發(fā)送納秒級脈沖來傳輸數(shù)據(jù)信號,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)比較簡單。UWB發(fā)射器直接用脈沖小型激勵天線,不需要傳統(tǒng)收發(fā)器所需要的上變頻,從而不需要功用放大器與混頻器,因此,UWB允許采用非常低廉的寬帶發(fā)射器。同時UWB的接收機也有別于傳統(tǒng)的接收機,不需要中頻處理,相對其他通訊系統(tǒng),UWB實現(xiàn)比較簡單。
5.2 UWB系統(tǒng)使用上千兆赫茲的超寬頻帶,具有高速的數(shù)據(jù)傳輸,可實現(xiàn)100Mb/s~500 Mb/s的信息速率。在民用商品中,根據(jù)經(jīng)過修改的信道容量公式,其傳輸速率可達500Mbit/ s,是實現(xiàn)個人通信和無線局域網(wǎng)的一種理想調(diào)制技術(shù)。在軍事應(yīng)用中,可以利用巨大的擴頻增益來實現(xiàn)遠距離、低截獲率、低檢測率、高安全性和高速的數(shù)據(jù)傳
5.3隨著傳播距離的增加高頻信號強度衰減太快,因此使用超寬頻帶的系統(tǒng)更適合于進行短距離通信。理論表明,在收發(fā)機之間的距離在10m以內(nèi),其傳輸速率為500Mbit/ s,而收發(fā)機之間的距離大于12m時,UWB的信道容量低于傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)。
5.4 UWB 系統(tǒng)使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據(jù),脈沖持續(xù)時間很短,一般在0. 20ns~1. 5ns 之間,有很低的占空因數(shù),系統(tǒng)耗電可以做到很低,在高速通信時系統(tǒng)的耗電量僅為幾百μW~幾十mW。從理論上來說, UWB信號所產(chǎn)生的干擾僅相當于一寬帶白噪聲,好處在于:使得UWB信號隱蔽性好,不易被截獲,保密性高;可使UWB系統(tǒng)與同頻段的現(xiàn)有窄帶通信系統(tǒng)保持良好共存性。
5.5超寬帶無線電發(fā)射的是持續(xù)時間極短的單周期脈沖且占空比極低,多徑信號在時間上是可分離的,因此系統(tǒng)的多徑分辨率極高,接收機通過分集可以獲得很強的抗衰落能力,同時在進行測距、定位、跟蹤時也能達到更高的精度。同時大量的實驗表明,對常規(guī)無線移動號多徑衰落深達10~ 30 dB 的多徑環(huán)境, 對超寬帶無線移動號的衰落最多不到5 dB。
5.6 UWB只需要以一種數(shù)學方式產(chǎn)生脈沖,并對脈沖產(chǎn)生調(diào)制,而這些電路都可以被集成到一個芯片上,設(shè)備的功耗小,成本很低, 靈活性高,適合于便攜型無線應(yīng)用。
結(jié)語
隨著科學技術(shù)水平的快速發(fā)展,計算機技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨之得到了十分快速的發(fā)展。未來寬帶無線互聯(lián)網(wǎng)的接入層面,無線將是關(guān)鍵技術(shù),不管是固定接入還是傳統(tǒng)接入模式,寬帶無線通訊技術(shù)都將替代傳統(tǒng)的有線通訊技術(shù),走進人們的生活,實現(xiàn)人們的隨時隨地自由通信的夢想。
參考文獻
無線通信技術(shù)是時展和科學進步的一種產(chǎn)物,對社會經(jīng)濟建設(shè)和人們生活具有十分重要的影響,因為其具有較多的優(yōu)勢,所以在社會各領(lǐng)域和人們生活中得到廣泛的應(yīng)用,并取得了較好的效果,極大的方便了人們的溝通和交流,還在某種程度上提升了經(jīng)濟建設(shè)水平。現(xiàn)本文就無線通訊技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用進行探究,僅供交流借鑒。
與傳統(tǒng)的有限通訊技術(shù)相比,無線通訊技術(shù)具有較多的優(yōu)勢,主要包括較廣的覆蓋面、較快的信息傳遞速度和自然災(zāi)害的影響比較小等優(yōu)勢,因此在社會發(fā)展過程中得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了較好的效果。
為了進一步提升無線通訊技術(shù)的應(yīng)用水平,需要采取有效的措施堅強對無線通訊技術(shù)的創(chuàng)新工作,從而增強其的完善性和合理性,加快信息數(shù)據(jù)的傳輸速度的。通過對無線通訊技術(shù)的使用,人們之間的交流和溝通變得比較方便,在一定程度來看,還能夠促進經(jīng)濟建設(shè)水平的提高。
1 無線通訊技術(shù)的特點
顧名思義,無線通訊技術(shù)的接入技術(shù)是無線的,所以其具有較強的靈活性和高效性,以及快捷性,其可以直接傳輸數(shù)據(jù)圖像和文字語言,時間和空間對其的限制并不是很大,實現(xiàn)了人們之間得快速交流。通過對無線通訊技術(shù)的應(yīng)用,各界各國之間的經(jīng)濟和文化交流得到較大的提高,人們的日常生活也比較方便。較高的可靠性是無線通訊技術(shù)具有的另一個顯著的特點,并且其還具有較強的機動性和可用性。
無線通訊技術(shù)設(shè)備并不是很大,加之,其的接入方式是無線,數(shù)據(jù)的傳輸是通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行的,所以地震災(zāi)害和雷雨天氣對其的影響比較小,即使是在自然災(zāi)害比較大的時候,無線通訊技術(shù)設(shè)計仍然可以進行正常的運行,網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性也能得到良好的保障。盡管如此,無線通訊技術(shù)也是具有不足之處的,其對于用戶信息數(shù)據(jù)的保密工作不是很完善,很容易造成用戶的保密信息的丟失,主要的原因是信息數(shù)據(jù)是通過無線進行傳播的,因此在信息數(shù)據(jù)的傳輸過程中,信息泄露和信息遭到攔截的現(xiàn)象廣泛存在,所以說其的安全性并不是很高。
2 無線通訊技術(shù)的創(chuàng)新
2.1 WirelessHART技術(shù)
WirelessHART技術(shù)運用的是網(wǎng)格狀的組織網(wǎng)絡(luò),這樣每一臺設(shè)備都可以作為無線路由器來使用,它的功率更低,對于無線的傳輸?shù)木嚯x更遠。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點越多,網(wǎng)絡(luò)可覆蓋的范圍越廣,距離越遠。而對于WirelessHART的頻率為2.4GHz~2.4835GHz,這是國際通信聯(lián)盟開放給工業(yè)、醫(yī)學和科學三個主要機構(gòu)使用的免費頻段,因此WirelessHART技術(shù)不會對其他的通訊造成干擾。另外,在環(huán)保方面,WirelessHART技術(shù)的無線設(shè)備是微功率短距離的設(shè)備,這對于用戶所擔憂的網(wǎng)絡(luò)功率就不是問題了,不會對工作人員造成不良影響,它的發(fā)射功率為10MW,比手機使用的峰值還低。
2.2 3G和4G網(wǎng)絡(luò)
目前在我國3G技術(shù)日漸成熟,TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA作為我國研發(fā)的3G無線通訊技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域,3G信號覆蓋面積廣,對于數(shù)據(jù)的傳輸快速,并且能支持語音信號和數(shù)據(jù)的傳輸和切換,這些3G技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成世界的主流,目前3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)非常成熟,wcdma的技術(shù)的版本不斷升級。目前,又出現(xiàn)了更高的覆蓋率和通訊的技術(shù),4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù),目前4G技術(shù)還在剛剛起步的階段,它更加的低成本,并且沒有距離限制,這是對于3G的傳輸上的一些缺點和弊端做了一些調(diào)整和升級的網(wǎng)絡(luò)傳輸,它更加的快捷,方便,數(shù)據(jù)傳輸量更大。3G和4G的優(yōu)勢越來越明顯。
2.3 WLAN網(wǎng)絡(luò)
WLAN技術(shù)作為寬帶的無線通訊網(wǎng)絡(luò),已經(jīng)廣泛應(yīng)用到生活中,這種寬帶無線式接入技術(shù)使網(wǎng)速更快、更靈活,它采用與商業(yè)一樣的2.4GHz的波段。目前,WLAN寬帶已經(jīng)被廣泛運用到辦公室,家庭網(wǎng)絡(luò)中。但是WLAN寬帶的無線距離傳輸受到限制,只能在比較小的空間內(nèi)才能接收到信號,傳輸數(shù)據(jù),因此還沒有被運用到更廣泛的領(lǐng)域中。
3 無線通訊技術(shù)的應(yīng)用
3.1 工業(yè)中的運用
無線通訊技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中也得到了廣泛的應(yīng)用,并在一定程度上,提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,對工業(yè)發(fā)展具有十分重要的作用。其中無線短程網(wǎng)和無線局域網(wǎng)的應(yīng)用最為廣泛。無線短程網(wǎng)功耗低,工作周期比較短,使收發(fā)信息的功耗降低,采用休眠模式。并且它數(shù)據(jù)傳輸可靠性高,同時預(yù)留了需要固定寬帶的的專用空隙,避免了在信息傳輸過程中的碰撞和干擾。
無線短程網(wǎng)還具有時延小的特點,無論是在休眠狀態(tài)還是在激活狀態(tài)下的時延都很短。在工業(yè)中還經(jīng)常用到的是無線局域網(wǎng),它在工業(yè)發(fā)展上起著越來越大的作用。因為在工業(yè)自動化領(lǐng)域有很多的感應(yīng)器、PLC、計算機、讀卡器等等,這些設(shè)備的連接和信息傳輸都需要有一個控制網(wǎng)絡(luò),這些設(shè)備提供的通信接口通常是RS-232或RS-485,無線局域網(wǎng)將這些接口的設(shè)備都連接到一起,利用網(wǎng)絡(luò)將信號互相轉(zhuǎn)換,這樣就使工業(yè)設(shè)備的通訊能力不斷加強,還大大提高了信息處理能力。
3.2 生活中的運用
在現(xiàn)代生活當中,無線通訊技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用,很多的領(lǐng)域可以通過無線通訊技術(shù)獲得了較大的發(fā)展。過去人們使用的手機、文曲星和電腦當中就廣泛的應(yīng)用無線通訊技術(shù),例如紅外和藍牙等,在人們的生活中扮演著重要的角色,通過對無線通訊技術(shù)的應(yīng)用,圖像、視頻和文字材料可以進行隨時的傳輸,促使我們的生活得到了較大的方面,從某種程度來看,其促使人們的生活水平得到較大的改善。
在科學技飛速發(fā)展的推動下,無線通訊技術(shù)也得到了較快的發(fā)展,打破傳統(tǒng)有線通訊技術(shù)的限制,在現(xiàn)代生活中,無線通訊技術(shù)已經(jīng)隨處可見了,包括辦公室、家庭和公共場所等,方面了人們之間的信息數(shù)據(jù)交流、此外,GPS系統(tǒng)在我們的生活當中具有重要的影響,極大的豐富了人們的日常生活,手機和汽車行業(yè)等行業(yè)發(fā)展過程中,GPS系統(tǒng)廣泛的存在,通過GPS系統(tǒng)的使用,人們可以快速找到需要的場所,所以說通過無線通訊技術(shù)的應(yīng)用,人們的日常生活得到了較大的轉(zhuǎn)變,并在一定程度上,促使我國人居生活質(zhì)量得到較大的提升。
結(jié)束語
總而言之,在科學技術(shù)的推動下,我國的通訊技術(shù)獲得了較大的進步和完善,并在我國的日生活過程中得到了廣泛的應(yīng)用,改善了人們的日常生活質(zhì)量。無線通訊技術(shù)的種類比較多,包括藍牙、WLAN和4G等,對人們的共享資料進行不斷的更新,有利于人們生活的豐富,有助于人們之間的溝通和交流是,不僅如此,還在一定程度上縮短了人們之間距離,密切了世界不同國家的聯(lián)系的,因此需要加強對無線通訊技術(shù)的重視,并采取有效的措施進行技術(shù)的創(chuàng)新,從而拓寬無線通訊技術(shù)的應(yīng)用范圍。
【關(guān)鍵詞】近距離 無線通訊技術(shù) 藍牙技術(shù)
無線通訊技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被認為工業(yè)控制領(lǐng)域的重要部分,可以有效實現(xiàn)對工業(yè)各個環(huán)節(jié)的控制,但是其在實際應(yīng)用上還存在一定的問題,并沒有充分發(fā)揮出其所具有的功能,還需要對其做進一步的研究。例如近距離無線通訊技術(shù)研究程度在不斷加深,通過更為全面的研究分析,使其在應(yīng)用上更為簡單、可靠以及快速,已經(jīng)成為研究工作的重點。
1 無線通訊技術(shù)特點分析
在科學技術(shù)快速發(fā)展的背景下,無線通訊技術(shù)已經(jīng)得到了進一步的研發(fā),呈現(xiàn)出更多新的特點,并且因為其采用的是無線接入方式,在傳輸數(shù)據(jù)、圖像以及文字時具有更加靈活、高效以及快捷的特點,并且不受時間與空間等因素的限制。無線通訊技術(shù)因為以無線接入的方式,不會受到有線傳輸問題的影響,如地震、臺風等,無論是機動性、穩(wěn)定性以及可靠性更高,可以長時間持續(xù)保持信息通訊順暢。但是同時其在應(yīng)用上也存在一定的問題,例如其在長距離傳輸時,與有線傳輸相比其更容易受到攔截與干擾,導(dǎo)致信息的流失,因此其傳輸運行的保密性比較差。基于無線通訊技術(shù)特點來對近距離的無線通訊進行研究,就需要從多個方面來進行分析,選擇有效的措施來解決存在的問題,提高其運行的安全性與有效性,不斷提高工作效率。
2 近距離無線通訊技術(shù)發(fā)展分析
2.1 UWB技術(shù)
UWB技術(shù)是無線通訊技術(shù)中應(yīng)用相對較早的近距離通訊技術(shù),具有比較高的傳輸速率,為一種無載波通訊技術(shù),其主要是利用了非正弦波納秒窄脈沖來完成數(shù)據(jù)的傳輸,然后通過直接排序或者正交頻分調(diào)制將數(shù)據(jù)脈沖信號擴展到相應(yīng)范圍,最終以極低功率信號在寬頻上進行傳播。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,UWB技術(shù)雖然取得了更進一步的成果,但是其體系并沒有得到完善,還需要對所存問題進行研究,例如UWB技術(shù)怎樣才可以與其他通訊系統(tǒng)共存。這是因為UWB技術(shù)使用頻譜比較快,這樣就會與其他技術(shù)頻譜造成交叉,帶來外源干擾問題。另外,還需要解決帶內(nèi)干擾以及4G網(wǎng)絡(luò)共存問題等。對于UWB與4G共存的研究,可以選擇用DAA作為UWB的防干擾技術(shù)。
2.2 ZigBee技術(shù)
ZigBee技術(shù)是一種雙向無線通訊技術(shù),具有功耗低、距離短、復(fù)雜程度低、成本小以及速率小等特點,一般被用來短距離、低功耗并且傳輸速率低的電子設(shè)備之間數(shù)據(jù)的傳輸,或者是典型具有周期性咒術(shù)、低反應(yīng)時間數(shù)據(jù)以及間歇性數(shù)據(jù)的傳輸。ZigBee側(cè)重應(yīng)用于對能源管理具有較高要求的領(lǐng)域,如傳感器應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)控制領(lǐng)域。隨著ZigBee模塊成本的下降,其產(chǎn)品種類,覆蓋范圍將會大面積增加。例如在在數(shù)字家庭的應(yīng)用方面,ZigBee將從現(xiàn)有的家電遙控、燈光控制、門禁領(lǐng)域進一步發(fā)展到燈光控制,便攜設(shè)備領(lǐng)域等。在不久的將來,一些手持式設(shè)備將會采用ZigBee芯片進行家電控制、小額付款等領(lǐng)域。
2.3 藍牙技術(shù)
藍牙技術(shù)主要采用了時分多址技術(shù)與高速調(diào)頻技術(shù),為移動設(shè)備與固定設(shè)備之間營造了一個特殊傳輸環(huán)境,距離距離低以及成本低等特點。通常都是由藍牙小組來負責藍牙定制工作,藍牙業(yè)務(wù)為不需要申請的2.4Hz ISM波段,在面對干擾處理時,一般會選擇用1600跳點/s額定速率高速調(diào)頻來完成。藍牙技術(shù)會在網(wǎng)絡(luò)通信、藍牙芯片的單芯片化設(shè)計、高速擴展,長距離傳輸以及無線局域網(wǎng)間的干擾等問題上做進一步研究。根據(jù)國際藍牙技術(shù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)的顯示,手機是帶動藍牙技術(shù)增長的最大“功臣”。手機市場年增長依然強勁,增幅可達40%,這將會持續(xù)帶動藍牙市場的高速發(fā)展。隨著藍牙技術(shù)越來越成熟,藍牙也將在游戲設(shè)備,相機,鍵盤電腦,汽車等領(lǐng)域上得到廣泛應(yīng)用。
2.4 RFID技術(shù)
RFID技術(shù)即無線射頻識別技術(shù),可以通過無線電訊號完成對特定目標的讀寫,并且不需要識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或者光學接觸,一般常用的有低頻、高頻、超高頻以及微波等技術(shù)。RFID技術(shù)是被列為21世紀最有前途的重要產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用技術(shù)之一,它得益于多項技術(shù)的綜合發(fā)展,包括芯片技術(shù)、天線技術(shù)、無線技術(shù)、電磁傳播技術(shù)、數(shù)據(jù)交換和編碼技術(shù)等。近些年來,RFID技術(shù)應(yīng)用范圍和深度都得到了迅速的發(fā)展,它作為接入層技術(shù),結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)或公共電信網(wǎng),將能構(gòu)造成一個實現(xiàn)全球物品,人員信息實時共享的“物聯(lián)網(wǎng)”。RFID技術(shù)的發(fā)展主要以供應(yīng)鏈的應(yīng)用為盈利的主體,從采購、生產(chǎn)、包裝、加工、銷售到服務(wù),這些供應(yīng)鏈上的每個環(huán)節(jié)加入RFID之后,會變得更加順暢。
3 結(jié)束語
對于短距離無線通訊技術(shù)來說,在應(yīng)用上可以選擇多種技術(shù),但是不同的技術(shù)所具有的優(yōu)勢不同,需要結(jié)合實際情況來確定。現(xiàn)在各項近距離無線通訊技術(shù)研究體系并不完善,需要針對不同技術(shù)的特點來進行更為深入的研究,爭取推動其更進一步的發(fā)展。
參考文獻
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作者簡介
陳勝(1977-),男,四川省南充市人。研究生學歷。現(xiàn)為武警四川總隊司令部通信站助理工程師。研究方向為通信與信息系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】 無線通訊 LTE 應(yīng)用領(lǐng)域
無線通訊技術(shù)的發(fā)展突破了時間、地點和使用對象的限制,以較為便捷、準確的方式拉近了人與人之間的距離。無線通訊技術(shù)的發(fā)展有著無限的可能性,4G通訊的技術(shù)的發(fā)展擴大了覆蓋范圍,以較高的數(shù)據(jù)傳輸速率、較低消耗的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實現(xiàn)了對信息的傳輸和通訊,在不同的應(yīng)用領(lǐng)域當中無線通訊技術(shù)都能夠獲得更為廣闊的發(fā)展空間。無線通訊LTE技術(shù)的發(fā)展未來發(fā)展方向更傾向于低成本、低消耗、高效率、高覆蓋。通過3G向4G技術(shù)的過渡,有效的實現(xiàn)無線終端技術(shù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用。
一、無線通訊LTE技術(shù)分析
1.1 LTE技術(shù)概述
LTE技術(shù)是Long Term Evolution的英文縮寫,突破了3G技術(shù)的現(xiàn)實版本,實現(xiàn)了向4G技術(shù)的轉(zhuǎn)變,LTE技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)十年的演變,對于網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的能力已經(jīng)遠遠超出了人們的預(yù)計。從技術(shù)層面上來分析,LTE技術(shù)是在3G技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,采取的是正交頻分復(fù)用技術(shù)和多輸入多輸出天線系統(tǒng)。LTE技術(shù)標準有明顯的特征,在通訊速率上有下行速率能夠達到100Mbps,上行能夠?qū)崿F(xiàn)50Mbps。在頻譜效率上能夠?qū)崿F(xiàn)2到3倍的R6版本的標準,系統(tǒng)的分組交換能夠?qū)崿F(xiàn)在整體技術(shù)架構(gòu)上全新設(shè)計。LTE技術(shù)能夠很大程度上降低無線網(wǎng)絡(luò)的延時,增加了無線覆蓋區(qū)的使用范圍,實現(xiàn)通訊質(zhì)量的大幅度提升,在系統(tǒng)的兼容性上也有很大程度的提升。以目前的使用狀況來看,LTE分為兩個主流方向,F(xiàn)DD―LTE和TDD―LTE,是目前無線網(wǎng)絡(luò)效率最高的通訊技術(shù)標準版本。
1.2 LTE技術(shù)的發(fā)展趨勢
LTE技術(shù)有很廣闊的發(fā)展前景,在世界范圍內(nèi)都很小規(guī)模的商業(yè)用途。以移動服務(wù)商為例,采取LTE技術(shù)進行商業(yè)的用途,實現(xiàn)高速的網(wǎng)絡(luò)交互性試驗。在我國深圳、上海、北京和廣州等地區(qū)都有非常廣泛的應(yīng)用,并且形成了產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展模式,推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的集群效應(yīng)發(fā)展。LTE的技術(shù)要求很高,在網(wǎng)路的架構(gòu)上要求極為的嚴苛,從LTE的發(fā)展狀況來看,未來技術(shù)發(fā)展趨勢更加傾向于縮短網(wǎng)絡(luò)延時,擴充系統(tǒng)的容量,在網(wǎng)絡(luò)的覆蓋上實現(xiàn)更為廣闊的覆蓋范圍,時限更高的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,將武俠網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用滲透到家庭范圍內(nèi),成為大眾生活必不可少的重要組成部分,創(chuàng)造經(jīng)濟效益的同時帶來更多的社會價值,推動無線網(wǎng)路4G化的發(fā)展進程。
二、LTE技術(shù)的應(yīng)用
2.1 LTE技術(shù)在中國的應(yīng)用體現(xiàn)
LTE技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要體現(xiàn)在其商業(yè)用途上,充分的滿足了現(xiàn)代人對于信息數(shù)據(jù)傳播的需求性,在長期的技術(shù)發(fā)展和研發(fā)的過程中,追求更大容量、更高速率的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),大大的降低了成本的消耗。在商業(yè)用途上主要集中體現(xiàn)在幾大通訊運營商,以中國聯(lián)通、中國移動、中國電信為主要體現(xiàn),中國聯(lián)通的4G服務(wù)平臺吸收了更多的消費市場,從業(yè)務(wù)規(guī)模上不斷的時限擴大突破。中國移動在TD-LTE的規(guī)模試驗部署上采取了“6+1”的模式在我國上海、杭州、廣州、深圳、南京、廈門六大城市范圍內(nèi)開展用戶體驗。在2014年已經(jīng)完成了商用水平的多模數(shù)據(jù)終端和3款手機設(shè)計。中國電信在技術(shù)應(yīng)用上采取了成本較低的FDD網(wǎng)絡(luò),考慮到運營的成本,電信運營商傾向于和其他運營商的合作開發(fā),營造更具有優(yōu)勢性的運營網(wǎng)絡(luò)。
2.2 LET技術(shù)國際應(yīng)用體現(xiàn)
LTE在國際范圍內(nèi)的應(yīng)用體現(xiàn)的較為廣泛,主要集中在以瑞典、日本和美國三個主要的運營商經(jīng)營范圍內(nèi)。瑞典的LTE站點運營以愛立信和瑞典運營商的合作商用為體現(xiàn),在移動數(shù)字的高速公路方面走出了重要的道路在網(wǎng)絡(luò)升級和網(wǎng)絡(luò)維護上能夠提供豐富的業(yè)務(wù)體驗,通過全新RBS6000系列的LTE無線基站、演進分組核心網(wǎng)、SmartEdge1200路由器和最新EDA多址接入聚集交換機的移動回程鏈路解決方案。日本采取發(fā)放LTE牌照的方式,日本幾大移動運營商NTT Docomo、軟銀移動、KDDI和e-Mobile公司采取了統(tǒng)一的LTE標準,著眼于在全球范圍內(nèi)時限4G戰(zhàn)略部署。美國LET商用由Verizon Communications與沃達豐公司共同組建,移動高速上網(wǎng)演示選定愛立信與阿爾卡特朗訊作為首要網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商,提供商用服務(wù)的同時,也將擴展其FiOS光網(wǎng)絡(luò)。
三、結(jié)論
綜上所述,LTE技術(shù)在全球范圍內(nèi)都有不同程度的突破和體現(xiàn),4G時代的到來實現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)的高效、高能的覆蓋,人們和無線信息技術(shù)時代的聯(lián)系更加的密切。未來LTE技術(shù)將呈現(xiàn)出更多的表現(xiàn)形式,集商業(yè)用途和服務(wù)用途為一身,實現(xiàn)無線通訊技術(shù)的應(yīng)用拓展。
參 考 文 獻
關(guān)鍵詞:地鐵無線通信;系統(tǒng)引入;問題分析
1 地鐵無線通信多系統(tǒng)引入問題的提出
無線通信系統(tǒng)為地鐵交通運輸業(yè)的發(fā)展注入新鮮的血液,在得到快速發(fā)展的同時,地鐵無線通信多系統(tǒng)也出現(xiàn)了一系列的問題。在地鐵這一有限的空間里,并不允許各種無線通信信號自由的進入。在地鐵無線通信多系統(tǒng)設(shè)備中,不管是移動無線信號、聯(lián)通無線信號、還是電信的無線信號,都不能在地鐵中無限的傳播[1]。類似問題的解決需通過無線通信設(shè)備打破傳統(tǒng)的傳輸方式,進行特殊的無線通信設(shè)計。在地鐵中的無線通訊系統(tǒng),各種通訊設(shè)備的頻帶遠遠超過地鐵無線通信系統(tǒng)的需求,導(dǎo)致各種通訊在信息泄漏的情況下,埋下了信息的安全隱患。在地鐵無線通訊多系統(tǒng)中還存在的問題是信息輸出與信息傳入的沖突,主要是由于地鐵無線通訊系統(tǒng)中的系統(tǒng)在分路與合路的過程中,功率的不合理以及出現(xiàn)的各種干擾造成的。
2 無線通信系統(tǒng)干擾嚴重
2.1 無線通訊系統(tǒng)干擾類型
在地鐵無線通訊多系統(tǒng)中,出現(xiàn)的無線干擾從問題的整體來看主要是對信息的干擾。具體來講地鐵無線通訊多系統(tǒng)的干擾類型主要有以下幾種:一是對同頻的干擾,此種干擾主要是針對在地鐵無線通訊多系統(tǒng)的通訊過程中,不管是移動的無線通訊信息,聯(lián)通的無線通訊信息,還是電信的無線通訊信息,在信息通訊過程中出現(xiàn)同頻率的輸入、同頻率的輸出,或是同頻率的輸入與輸出一起出現(xiàn),這幾種同頻率的沖突,都給無線信息的傳入或是輸出帶來巨大干擾;二是無線通訊調(diào)頻的干擾,在這種干擾出現(xiàn)的問題主要是上行調(diào)頻與下行調(diào)頻不能處在同一數(shù)值上出現(xiàn),給信息的傳播帶來巨大的障礙。
2.2 無線通訊系統(tǒng)干擾后果
在上述兩種地鐵無線通訊多系統(tǒng)干擾的類型中,著重分析的是同頻的干擾與無線通訊調(diào)頻的干擾,這兩種無線系統(tǒng)干擾都帶來嚴重的后果。在同頻的地鐵無線信息多系統(tǒng)中,往往給用戶的信息造成破壞。當兩種無線通訊調(diào)頻處在相同的調(diào)頻時,例如聯(lián)通的地鐵無線通訊多系統(tǒng)的調(diào)頻與移動的地鐵無線通訊多系統(tǒng)的調(diào)頻處在相同的數(shù)字時,在地鐵內(nèi)的聯(lián)通用戶與移動用戶,在使用無線通訊設(shè)備時,就不能實現(xiàn)安全的通訊,嚴重的造成信息的泄露。同頻的出現(xiàn),還會造成信息的流失,甚至會嚴重阻礙信息的流通與傳播,導(dǎo)致信息的無法暢通和交流。在無線通訊調(diào)頻時給無線通訊多系統(tǒng)帶來的干擾后果就更為嚴重,在調(diào)頻時,由于地鐵狹小的空間,無線信息的通道受到很大的限制,每一種無線通訊系統(tǒng)的調(diào)頻,都會影響到其他正常的信息通訊系統(tǒng)的影響。假如出現(xiàn)兩種或是多種共同的無線通訊調(diào)頻,就會出現(xiàn)信息的嚴重干擾現(xiàn)象,給地鐵中無線通訊用戶帶來重大負面影響。同時,無線通訊設(shè)備的調(diào)頻的頻繁性與不固定性,都給無線通訊多系統(tǒng)帶來破壞。由此可見,不管是同頻無線通訊系統(tǒng),還是在調(diào)頻的無線通訊多系統(tǒng),都會對地鐵內(nèi)各無線通訊的使用用戶帶來不良的影響。
3 問題解決措施
3.1 制度嚴格執(zhí)行
針對地鐵內(nèi)出現(xiàn)的同頻干擾以及調(diào)頻,給地鐵用戶帶來的嚴重影響。就需要地鐵通訊管理部門制定相應(yīng)的規(guī)章制度,確保地鐵通訊系統(tǒng)暢通無阻的使用。由于地鐵無線通訊系統(tǒng)內(nèi)部存在的通訊設(shè)備不是一種,而是存在多種不同部門的通訊設(shè)施,由于利益的分歧,就會帶來沖突。因此地鐵這一共同無線配置范圍內(nèi),制定各種移動無線通訊的規(guī)章制度以及法律法規(guī),以文字的形式形成管理制度,進一步確保地鐵內(nèi)無線通訊設(shè)備在有效的范圍內(nèi)順暢安全的使用。嚴格貫徹執(zhí)行地鐵內(nèi)的規(guī)章制度,是地鐵內(nèi)無線通訊穩(wěn)定安全的制度保障。
3.2 科學制定頻率
在地鐵內(nèi)的無線通訊多系統(tǒng)中,由于通訊系統(tǒng)中的各通訊設(shè)備部門存在的利益分歧,就會從自身利益出發(fā),制定獲利最多的頻率。在地鐵內(nèi)是多種無線通訊設(shè)備共同組成的,以部門無線通訊頻率或高或低都會影響到地鐵內(nèi)其他無線通訊設(shè)備的通訊質(zhì)量以及安全問題。在多種不同頻率存在地鐵無線通訊的統(tǒng)一體中,就會出現(xiàn)地鐵通訊的不穩(wěn)定,或是不安全,甚至出現(xiàn)無線通訊系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象。因此,在地鐵內(nèi)依據(jù)地鐵無線通訊設(shè)備各種不同的特點,從地鐵部門的通訊的暢通以及安全性,和地鐵用戶多方位的利益作為出發(fā)點與落腳點,在不產(chǎn)生地鐵無線通訊系統(tǒng)破壞的情況下,以科學為手段,制定最為有效科學的地鐵無線通訊頻率,從而從根本上保證地鐵內(nèi)無線通訊設(shè)備的安全以及暢通使用,維護地鐵無線通訊用戶的利益。制定科學的無線通訊頻率,是確保地鐵內(nèi)無線通訊順利暢通的根本保證。
3.3 定期系統(tǒng)維護
在地鐵內(nèi)無線通訊設(shè)備系統(tǒng),由于空間狹小的現(xiàn)實條件決定,對無線系統(tǒng)設(shè)備的定期維護是艱巨而又是一項首要的任務(wù)。在地鐵中,無線通訊設(shè)備不管是在日常的通訊設(shè)備中,還是在無線通訊的系統(tǒng)中,都會由于各種各樣的原因,造成一些問題,嚴重的會導(dǎo)致無法正常的運行。這就需要針對地鐵內(nèi)的無線通訊設(shè)備,定期對無線通訊設(shè)備的多系統(tǒng)進行檢查與維護。在定期的維護過程中,就要嚴格要求地鐵內(nèi)無線通訊各運營商必須在規(guī)定的調(diào)頻范圍內(nèi)運行,不能擅自非法的隨意改動地鐵內(nèi)的調(diào)頻頻率。同時,還要求對地鐵無線通訊設(shè)備的頻率范圍內(nèi)采取有效的維護措施,避免不必要的干擾。在定期維護過程中,還要針對各種無線頻率數(shù)字進行定期的計算與核實。在這一環(huán)節(jié)中,就需要對地鐵無線維護系統(tǒng)的相關(guān)部門,建立在科學的基礎(chǔ)上,對不符合要求的各個環(huán)節(jié)指出并監(jiān)督和維護的工作,嚴重者上報相關(guān)的部門,給予懲處。
4 多系統(tǒng)干擾以及解決措施
4.1 多系統(tǒng)干擾總類
在地鐵無線通訊系統(tǒng)運營過程中,會出現(xiàn)多種對無線通訊信號產(chǎn)生干擾的現(xiàn)象,根據(jù)對干擾情況的不同主要分為:接收機阻塞干擾、同頻干擾、互調(diào)干擾。相對于同頻干擾和互調(diào)干擾來說,接收機阻礙干擾發(fā)生的概率比較小。因此,主要注意同頻干擾和互調(diào)干擾的相關(guān)解決措施即可解決信號干擾問題。
4.2 多系統(tǒng)干擾的解決措施
為了避免 地鐵無線通信多系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)干擾情況而影響列車運營,需要做出有效的抗干擾的解決措施。例如,可以合理的分配輻射功率;合理選定工作頻率;減少各系統(tǒng)天線間的相互耦合;嚴格執(zhí)行移動通信的相關(guān)標準及管理文件;減少各系統(tǒng)漏洞間的相互耦合;接地的可靠性;各系統(tǒng)設(shè)置合理的濾波器等。
5 結(jié)束語
通過以上對地鐵無線通信多系統(tǒng)引入的問題進行分析,我們看出,在對該系統(tǒng)引入時,會產(chǎn)生一系列的問題,其中,無線系統(tǒng)的干擾問題非常嚴重,會導(dǎo)致用戶的個人信息遭到破壞,因此,對這些問題的產(chǎn)生應(yīng)及時進行處理,避免產(chǎn)生不必要的麻煩,促進地鐵交通工作的順利開展
參考文獻
關(guān)鍵詞:無線通訊技術(shù);ZigBee;智能化;小區(qū)
目前,小區(qū)智能化已經(jīng)得到了實現(xiàn),相關(guān)的工作人員正在對小區(qū)的無線通訊技術(shù)進行深入地研究,因此,ZigBee技術(shù)就得到了進一步的開發(fā)和應(yīng)用。在具體的工作過程中,要結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)的連接功能,使得小區(qū)智能化的子系統(tǒng)也實現(xiàn)智能化的功能,并且有效地將各個子系統(tǒng)進行有機地結(jié)合。
1、小區(qū)智能化建設(shè)的現(xiàn)狀
小區(qū)智能化就是讓無線通訊和網(wǎng)絡(luò)進行連接,這種設(shè)計不僅順應(yīng)了時展的需要,同時也對無線通訊技術(shù)的發(fā)展起到了一定的促進作用。由于小區(qū)智能化的發(fā)展水平還不夠高,應(yīng)用的時間較短,所以,無論是從結(jié)構(gòu)還是實踐的模式方面來說都不是特別完善。其現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.1資源消耗大。對于現(xiàn)在的智能化小區(qū)來說,無論是門禁、一卡通、電子巡更、停車場等各個系統(tǒng)都進行了總線聯(lián)網(wǎng)。但是,每個系統(tǒng)之間都是獨立存在的,和其他的任何一個系統(tǒng)是沒有具體的聯(lián)系的,所以在具體的設(shè)置過程中運用的總線數(shù)量較大,對資源的消耗量也很大。
1.2網(wǎng)絡(luò)連接較為孤立
小區(qū)的智能化系統(tǒng)是由各個子系統(tǒng)組成,但是這鞋子系統(tǒng)之間無法實現(xiàn)相互的鏈接和組合。對于面積較小的小區(qū)來說,可以實現(xiàn)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的有效連接,但是如果小區(qū)的面積較大,就必須運用較長的聯(lián)網(wǎng)線才能實現(xiàn)連接。所以,網(wǎng)絡(luò)重復(fù)布線的現(xiàn)象很嚴重。不僅如此,這樣做的成本較大,而且多受自然天氣狀況的影響,如電閃雷鳴,刮風下雨,就會很容易出現(xiàn)線路故障的現(xiàn)象。
1.3信號不穩(wěn)定
現(xiàn)如今的小區(qū)設(shè)置都是以大眾型為主,而當前所用的總線聯(lián)網(wǎng)方式受距離的影響極大。如果線路過長,對于信號的接收就會存在著一定的難度。信號差,不穩(wěn)定的現(xiàn)象就較為常見,無法滿足人們的需求。所以,小區(qū)的智能化建設(shè)還存在著很多不完善的地方。
2、當下小區(qū)智能化建設(shè)中的主系統(tǒng)控制方式
對于小區(qū)智能化建設(shè)來說,對于主系統(tǒng)地控制是一切工作的前提和基礎(chǔ),因此找到合理可行的控制方式就是相關(guān)的工作工作人員的努力方向。接下來,本文就以門禁系統(tǒng)為例,對控制方式進行了簡要介紹。
門禁系統(tǒng)的設(shè)定過程是較為繁瑣的,在小區(qū)中的每一棟樓的單元門里都放置一個讀卡器,其中有一個存儲器。門卡是打開單元門的重要工具,但是門卡只被業(yè)主保管。通常人們所看到的門卡可以打開單元門主要是由于門卡受到了一定的授權(quán),而且只能打開相對應(yīng)的單元門鎖。然后工作人員要將這個門卡的卡號儲存到計算機中。計算機再通過無線連接將授權(quán)的信息存儲到讀卡器中。當拿著卡開門的時候,讀卡器可以對門卡進行有效地識別,如果是相應(yīng)的卡就會檢測到相關(guān)的數(shù)據(jù),進而把門打開。反之,門鎖將會無動于衷。門卡的每次使用都會形成一個信息的傳輸過程,將有效的信心反饋給計算機,久而久之,計算機就會自動形成一個數(shù)據(jù)的記錄過程。
這種門禁系統(tǒng)的設(shè)定方式明顯存在著一定的先進性。打破了以往的用鑰匙來開啟單元門的傳統(tǒng)模式。同時門鎖也換成了讀卡器以及電控鎖。這就使得門禁的控制系統(tǒng)對權(quán)限的控制較為靈活。如果,小區(qū)居住的人員發(fā)生了變動或者門卡丟失,就會進行較為靈活的調(diào)整,給人們的生活帶來一定的方便。
3、無線傳輸技術(shù)在小區(qū)智能化系統(tǒng)建設(shè)中的實現(xiàn)
隨著當前高端科學技術(shù)的不斷研發(fā)與成功應(yīng)用,無線傳輸技術(shù)在小區(qū)智能化系統(tǒng)建設(shè)中的優(yōu)勢開始逐步顯現(xiàn)出來。相關(guān)工作人員在這一方面的研究與分析不僅帶來了新技術(shù),也為傳統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新與突破帶來的空間與機遇。在這些研究與開發(fā)成果中,最值得注意的有以下兩大方面的技術(shù)。
3.1、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是現(xiàn)有技術(shù)支持下國際通用的新一代集成化、科技化、多元化的無線通訊技術(shù)。ZigBee技術(shù)所具有的短距離、低速率、低功耗的自身特性使得其在應(yīng)用于近距離無線連接中時,其他各種模式技術(shù)所無法取代的優(yōu)勢。具體來說,有以下這幾個方面。
(1)具體來說,ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅數(shù)據(jù)傳輸速率低,著重與低傳輸應(yīng)用,且能源消耗率低,這是ZigBee最為重要的特點也是最獨特的優(yōu)勢。一般來說,ZigBee技術(shù)在休眠狀態(tài)下僅僅只有1μW的耗電量;短距離通信狀態(tài)下其作業(yè)時的耗電為30mW,在低耗電待機模式下,兩節(jié)5號干電池可以連續(xù)使用6個月到2年的時間,其日常作業(yè)中的消耗成本低。
(2)ZigBee技術(shù)中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾实停?lián)網(wǎng)協(xié)議簡單并且免收專利費,所以大大降低了成本;同時,ZigBee技術(shù)提供的網(wǎng)絡(luò)容量很大,一般來說每一個ZigBee系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最多可以同時支持255個子系統(tǒng)與設(shè)備。每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可以同時支持65000個節(jié)點,這就意味著說每個ZigBee節(jié)點可以與數(shù)萬個節(jié)點相連接,以此實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。
(3)ZigBee技術(shù)模式下,其時延短。通常來說時延都保持在15毫秒到30毫秒之間;并且其有效覆蓋的范圍比較小,一般來講在10~75米之間,但還是會受到無線信號的實際發(fā)射功率的大小與不同的應(yīng)用模式的共同影響與制約。這樣的有效覆蓋面積基本上能夠?qū)崿F(xiàn)覆蓋普通的家庭與辦公室環(huán)境。
3.2、子系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。同樣的,本文以小區(qū)智能化系統(tǒng)建設(shè)中所涉及到的門禁系統(tǒng)為例,對其各個子系統(tǒng)功能的實現(xiàn)作出了較為完整與詳細的描述。門禁系統(tǒng)從理論上來說,主要包括了主要控制設(shè)備、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、管理PC機、智能卡、讀卡器、電控門(鎖)等結(jié)構(gòu)與部分。其相關(guān)系統(tǒng)主要包括了傳感節(jié)點與網(wǎng)關(guān)節(jié)點。其中,很大一部分的的傳感節(jié)點都依照一定的結(jié)構(gòu)部署在小區(qū)內(nèi)部,并據(jù)此構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)。利用ZigBee技術(shù),在每棟樓或具體每個單元樓放置一個ZigBee模塊,再在監(jiān)控室放置一個相同的ZigBee模塊,據(jù)此形成星型或網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種模式下的模塊本身不僅具備了路由功能,提高了傳輸信號的穩(wěn)定性,還很大程度上的節(jié)約了總線成本,在節(jié)約能源的同時減少了成本投入。
4、總結(jié)
無線通訊技術(shù)有其存在和發(fā)展的可能性和必然性。ZigBee技術(shù)是較為先進的無線通訊技術(shù),在智能化小區(qū)的建設(shè)過程中要結(jié)合這項技術(shù)自身的特點的同時,還要滿足市場的要求。運用無線的通訊技術(shù)的主要目的就是為了提高智能系統(tǒng)的抗干擾能力,避免受到自然天氣的制約,進而最大限度地滿足人們的生活需求,小區(qū)的環(huán)境和管理更加和諧。■
參考文獻
[1] 張曉婷.徐曉輝.王盟.王海龍.馬艷錚.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)門禁系統(tǒng)研究.[J].山西電子技術(shù).2010.(01).
關(guān)鍵詞:無線通信;電梯;安全監(jiān)控;ZigBee技術(shù)
1 基于ZigBee技術(shù)的電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展
近幾年來,無線通訊技術(shù)不管是在通訊協(xié)定、硬件、軟件等方面都獲得了長足發(fā)展,或取得較一致的標準,這使得原本許多無線通訊的應(yīng)用概念,陸續(xù)得到具體的實現(xiàn)。例如,許多無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用私有標準建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。但最近的趨勢是逐漸向標準化的低功耗無線通訊發(fā)展,而基于802.15.4規(guī)格的ZigBee就是一種用于無線檢測和控制的標準。當前安全控管成為房屋購買者在購買房子時的考慮選項之一,而電梯自然是安全控管的重要窗口之一。因此本專題想要設(shè)計一套注重安全性的電梯管理系統(tǒng),借助ZigBee技術(shù),讓管理人員能夠隨時監(jiān)控電梯故障所在,以隨時進行安全管理。ZigBee具有許多優(yōu)點,包括可以實現(xiàn)多跳路由和資料發(fā)送的網(wǎng)格協(xié)定、安全規(guī)格和針對應(yīng)用層互通性的整套參數(shù)設(shè)置,ZigBee針對微控器應(yīng)用開發(fā)人員提供了管理網(wǎng)絡(luò)以及連接其他節(jié)點的更高抽象層次。因此,基于ZigBee的無線通訊協(xié)定被廣泛應(yīng)用作為無線網(wǎng)絡(luò)傳感器(WSN)系統(tǒng)的通訊標準,而這在電梯安全管控中,更是得到了十分廣泛的應(yīng)用。另外,由于微軟針對.NET技術(shù)的發(fā)表,使基于因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用得到蓬勃的發(fā)展,利用技術(shù),網(wǎng)頁程序的設(shè)計從單純的信息傳遞與瀏覽,也擴展到電梯安全運行監(jiān)控中應(yīng)用。
2 基于ZigBee技術(shù)的電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)劃
2.1 系統(tǒng)的硬件規(guī)劃
在硬件規(guī)劃方面,文章以ZigBee無線微控器與電梯的管理做結(jié)合,依此建構(gòu)低成本的電梯信息管理與監(jiān)控系統(tǒng),通過無線模塊,管理者可以有效取得電梯運行的信息,其中實體的硬件架構(gòu)規(guī)劃上,無線控制器采用TI的ZigBee-CC2430模塊。CC2430微控器,它是由TI公司收購無線單片機公司CHIPCON后推出的ZigBee無線單晶片,而CC2430也是一個真正符合IEEE802.15.4標準的晶片系統(tǒng),ZigBee-CC2430除了包括RF收發(fā)器外,還內(nèi)建加強型8051MCU、32/64/128KB的Flash、8KB的RAM以及ADC、DMA等。CC2430可工作在2.4GHz頻段,2.4G頻段為所謂的ISM頻段,為專門提供給工業(yè)、科學與醫(yī)學使用的免費頻段,此外,CC2430采用低電壓(2.0~3.6V)供電,且功耗很低(接收數(shù)據(jù)時為27mA,發(fā)送數(shù)據(jù)時為25mA),最大傳送速率為250kbps。本系統(tǒng)通過無線模塊CC2430的結(jié)合,可減少電路元件的使用,對于開發(fā)低功耗的無線相關(guān)產(chǎn)品有很大的幫助。系統(tǒng)的Master端與Client端之間使用2.4GHz無線通訊模塊ZigBee-CC2430作為彼此連線的傳輸界面,Master端的無線微控器模塊一方面以無線通訊的方式接收來自Client端的信息;另一方面則通過RS-232與電腦串列通訊埠連接,再經(jīng)由程序的設(shè)計,PC端便可取得輸出入的信息。至于Client端則以無線傳輸?shù)姆绞街芷谛园l(fā)送電梯運行信息給Master端。對于用戶端而言,主要是要通過瀏覽器,經(jīng)因特網(wǎng)取得電梯信息或進行電梯系統(tǒng)的管理(系統(tǒng)管理者)。
2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計規(guī)劃
首先,用戶端(可以是駕駛?cè)藛T,也可以是系統(tǒng)管理者)可以使用任何可上網(wǎng)的裝置(如智能型手機、PDA或電腦)連上服務(wù)器,電梯乘客可以通過網(wǎng)頁查看目前電梯是否安全運行,而管理者則可經(jīng)用戶端瀏覽頁面里的驗證身份(帳號密碼)登入至服務(wù)器管理者頁面監(jiān)控目前電梯狀況、設(shè)定、查看資料等。因此,軟件設(shè)計分成三個部分:無線通訊部分、伺服端的PC監(jiān)控系統(tǒng)及伺服端的網(wǎng)絡(luò)瀏覽程序。
以下針對各部分的軟件設(shè)計的功能與內(nèi)容分別加以說明:一是在無線通訊設(shè)計方面。Master無線模塊的主要功能為收集各個Client端(電梯運行端)的電梯運行信息,由于每個Client端的無線模塊均設(shè)定了唯一的ID,因此,Master端的無線模塊可以將具備ID的Client端信息送至PC加以處理。至于Client端無線模塊的功能則是周期性的將電梯運行的即時電梯運行狀態(tài)送至Master端。Master端也可以看成是一個無線的服務(wù)器,它能與多個Client端連線。Master端在啟動后會進入待機狀態(tài),若Client端發(fā)送信息時,便會將所收到的數(shù)值傳回PC端作監(jiān)控。二是在服務(wù)器端監(jiān)控設(shè)計方面。PC端的功能為電梯的資料匯整處理與監(jiān)控,無論是電梯是否安全運行,都通過PC端進行監(jiān)控,并將所取得的信息存入資料庫中。此外,監(jiān)控端還設(shè)計了其他實用功能。各功能簡單說明如下:(1)趨勢圖:該功能讓管理者查詢到在一日、一周、一年所進出的電梯運行狀況。(2)安全隱患明細表:該功能可以讓管理者查詢電梯安全隱患出現(xiàn)的時間與對應(yīng)的原因。(3)故障查詢:該功能是讓管理者得知是否存在故障。三是在伺服端的網(wǎng)頁瀏覽程序設(shè)計方面。該部分設(shè)計是要使管理者通過瀏覽頁面呈現(xiàn)目前電梯的即時狀況,網(wǎng)頁的基本信息包括:Master端CC2430目前連線PC端狀況、電梯安全狀況、乘客數(shù)量顯示。使用者通過服務(wù)器上的網(wǎng)頁瀏覽程序直接讀取資料庫的內(nèi)容,以呈現(xiàn)電梯的即時狀況,其中呈現(xiàn)的頁面以每秒掃描的方式進行資料的更新。瀏覽程序設(shè)計也結(jié)合AJAX控制項,該控制項的主要功能為在掃描更新電梯信息時,不會產(chǎn)生因刷新整個網(wǎng)頁畫面造成的閃爍情況,提供較舒適的網(wǎng)頁閱讀環(huán)境。另一方面,為區(qū)分網(wǎng)頁提供的功能,另增設(shè)身份驗證登入,除一般用戶可獲得電梯信息外,管理者則可直接在網(wǎng)頁上進行日期方式讀取資料庫檔案及搜尋范圍等。
3結(jié)束語
隨著科技的進步與人類源源不絕的創(chuàng)意發(fā)想,無線微控器的應(yīng)用越來越多元化,不僅是在工業(yè)上的應(yīng)用日趨普及,乃至于與生活上結(jié)合,也越來越多。在高可靠性、高效能、低功耗、體積小、低成本的基礎(chǔ)上,許多設(shè)施逐步走向自動化。本研究將無線微控制器應(yīng)用在電梯安全的管理上,無線微控器負責資料的搜集與傳遞,大幅降低實體配線的成本,并可取得即時的信息。另一方面,整合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控程序的設(shè)計,可以提供使用者即時的電梯安全運行信息。另外,文章也希望在日后可針對該系統(tǒng)強化,增設(shè)各種傳感器以記錄電梯故障時的各種狀態(tài),統(tǒng)計電梯故障信息,以作為電梯廠商故障分析及改善依據(jù)。
參考文獻
[1]李,楊潔明,沈大偉.基于ZigBee的無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)計[J].機電工程技術(shù),2008(09).