无线通讯论文范文

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第1篇

论文摘要:通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。

随着因特网、多媒体和无线通信技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通信技术一个重要分支的短距离无线通信技术正逐渐引起越来越广泛的观注。

1短距离无线通信技术简介

近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段,WLAN技术、蓝牙技术、UWB技术,以及紫蜂(ZigBee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信,分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率>100Mbit/s,通信距离<10m,典型技术有高速UWB、WirelessUSB;低速短距离无线通信的最低数据速率<1Mbit/s,通信距离<100m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速UWB。

2蓝牙(Bluetooth)技术

“蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通信设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通信。

蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(FrequencyHopping)和时分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线连接因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。打印机、PDA、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz频带,通道带宽为lMb/s,异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强,新的蓝牙标准2.0版支持高达10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。

作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术,它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。

3超宽带(UWB)技术

超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。UWB的特点如下:

(1)抗干扰性能强:UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。

(2)传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。

(3)带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。

(4)消耗电能少:通常情况下,无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。

(5)保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。

(6)发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。

(7)成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。

参考文献:

第2篇

近年来，由于数据通信需求的推动，加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展，短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段，WLAN技术、蓝牙技术、UWB技术，以及紫蜂(ZigBee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信，分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率>100Mbit/s，通信距离<10m，典型技术有高速UWB、WirelessUSB;低速短距离无线通信的最低数据速率<1Mbit/s，通信距离<100m，典型技术有蓝牙、紫蜂和低速UWB。

2蓝牙(Bluetooth)技术

“蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准，也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内，通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联，使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享，也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中，因此特别适用于小型的移动通信设备，使设备去掉了连接电缆的不便，通过无线建立通信。

蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础，采用高速跳频(FrequencyHopping)和时分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先进技术，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线连接因特网，其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电，组成一个巨大的无线通信网络。打印机、PDA、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz频带，通道带宽为lMb/s，异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强，新的蓝牙标准2.0版支持高达10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。

作为一个新兴技术，蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处，如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问，蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术，它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。

3超宽带(UWB)技术

超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末，此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展，人们对高速无线通信提出了更高的要求，超宽带技术又被重新提出，并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同，UWB采用极短的脉冲信号来传送信息，通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz，因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时，UWB设备的发射功率却很小，仅仅是现有设备的几百分之一，对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声，因此从理论上讲，UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式，它有望在无线通信领域得到广泛的应用。UWB的特点如下：

(1)抗干扰性能强：UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。

(2)传输速率高：UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s，有望高于蓝牙100倍。

(3)带宽极宽：UWB使用的带宽在1GHz以上，高达几个GHz。超宽带系统容量大，并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。

(4)消耗电能少：通常情况下，无线通信系统在通信时需要连续发射载波，因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波，只是发出瞬间脉冲电波，也就是直接按0和1发送出去，并且在需要时才发送脉冲电波，所以消耗电能少。

(5)保密性好：UWB保密性表现在两方面：一方面是采用跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低，用传统的接收机无法接收。

(6)发送功率非常小：UWB系统发射功率非常小，通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。

(7)成本低，适合于便携型使用：由于UWB技术使用基带传输，无需进行射频调制和解调，所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件，系统结构简化，成本大大降低，同时更容易集成到CMOS电路中。

参考文献：

[1]方旭明，何蓉.短距离无线与移动通信网络[M].北京：人民邮电出版社，2004.

[2]刘乃安.无线局域网(WLAN)—原理、技术与应用[M].西安电子科技大学出版社，2004.

第3篇

在宽带中的无线技术也是不甘的落后。这已经是无线宽带的接入技术新的研究的领域。Mimax的技术也有自己的联盟。它的主要目的是推广ieee802.16的技术的标准应用。许多的人认为在将来wimax会取代3G的网络接入技术，wimax解决的是无线局域网的连接问题，它可以信号连接到280英尺以外，网络连接速度可以达到54兆/秒。从目前来看这种说法是不可取的对于商业化的普及还有着很大距离。但是不可以否认的是，在wimax的技术具有很大商业的潜力。但是由于在其自身的技术方面短缺，使得难以在很短的时间内发挥出重大影响力。

在超快带无线的接入技术中，在因为有超高速数据的传输能力，而受到广泛关注，然而其还有着很大的优势。因为其采用是超短的周期冲脉调制。没有使用载波上的技术。这样就使得其具有低成本和低功耗的特点。超宽带无线的接入技术因为传输数据能力在未来无线的通讯市场上占据一席之地。对于蓝牙技术也造成一定冲击。但对于目前慢慢普及3G技术和wlan技术等还是不构成威胁的。

电信是克服距离和时间障碍的信息传播形式，电信传播的前提是解码和编码打的对应性，换句话说，收信方收到电磁代码要合理运用和发信方的互逆性的算法破译，这样才会得到电磁码所携带的专业信息。

我们可以把无线的电缆来连接起家庭和办公室电子的设备。同样也包括了鼠标和键盘等同样的采用了无线的传输。这样我们就拥有了一个无线的公务包。使掌上计算机和计算机作为代表来采用无线的方式与网络和其他的设备相连接起来。使我们拥有一个数字化可流动办公室。

第4篇

论文关键词　讯问　职务犯罪嫌疑人　全程同步录音录像　积极意义

2006年，最高人民检察院做出了检察机关办理职务犯罪案件讯问犯罪嫌疑人实行全程同步录音录像工作的部署。这是高检院适应新的形势，为规范执法行为、提高职务犯罪侦查工作水平而作出的一项重大决策。我院积极行动，结合实际认真贯彻落实高检及市院部署，引进最先进技术设备、进行技术培训、并结合实际制定了《密云县人民检察院讯问职务犯罪嫌疑人全程同步录音录像技术工作规则》，同时积极与业务处室进行沟通协调，积极推动全程同步录音录像工作顺利开展。

自开展同步录音录像工作以来，四年间，我院技术部门累计完成了同步录音录像案件90件，180余次上万分钟。保证了案件质量，有效的防止了犯罪嫌疑人在法庭之上翻供的情况发生。

一、实行全程同步录音录像工作的积极意义

1．有利于提高犯罪嫌疑人口供的真实性。实行同步录音录像可以如实反映讯问犯罪嫌疑人时的真实场景，犯罪嫌疑人当时的神情、语态。可以从另一个侧面验证笔录的真实性，使证据更加直接可靠。同时实行同步录音录像也可防止侦查人员为尽快破案而采取逼供诱供，即采取刑讯逼供等手段去的口供的行为，实现对对讯问活动的监督和犯罪嫌疑人的人权保障。

2．有利于固定证据，使犯罪嫌疑人翻供的可能性大大减小。在实际案件中，犯罪嫌疑人翻供时有发生。往往造成公诉人出庭难度，影响法官对案件事实的判断，甚至可能放纵犯罪，而对犯罪嫌疑人实行同步录音录像却可还原整个讯问过程，为法庭对证据的质证和采信提供了依据，使犯罪嫌疑人翻供的概率大大减少，缩短了法庭质证的时间，也为法官判决提供了更好的依据。

3．有利于执法观念、办案方式的转变和侦查水平的提高。在当今科技文化不断发展的今天，犯罪案件嫌疑人的文化程度较高，尤其是贪污贿赂犯罪，犯罪嫌疑人的文化程度、智商和情商更高，犯罪的手段更加高超，使得案件的查处难度更大。要想更好的查处职务犯罪，就要求执法人员改变执法观念、执法方式，不断学习新的知识和侦查技能，同时充分利用科技手段与犯罪分子斗智斗勇。在审讯犯罪嫌疑人过程中进行同步录音录像，就可以抓住嫌疑人心理、表情的细微变化，有效切入和突破案件，同时给予犯罪分子以威慑，主动交代犯罪。

二、实行全程同步录音录像工作存在的问题

1．侦查人员思想认识尚不适应同步录音录像规范化要求。由于受传统讯问观念的影响，加之同步录音录像工作全新复杂，一些办案人员认为同步录音录像对固定证据起不到切实的作用，而且涉及到资金的投入，技术人员的增加。需要耗费大量人力、物力，因此在同步录音录像的推动上不积极，不规范。

2．侦查人员的讯问水平有待于规范和提高。由于全程录音录像的推行，要求讯问语言必须文明、规范，掌握犯罪嫌疑人心理，如果侦查人员在讯问中逼供、诱供或使用粗言猥语、情绪失控等情况，必然对审讯的效力产生影响，甚至会检察干警的纪律形象大打折扣。所以侦查人员应从语言、心理、仪表上加强训练，符合讯问规定。

3．是犯罪嫌疑人的防备心理增强。全程同步录音录像有利的方面是可以起到固定证据的作用，不利的方面是自己的口供起到稳定口供的作用，另一方面也加深了犯罪嫌疑人的防备心理。在我院实施同步录音录像过程中，多起案件的犯罪嫌疑人都在讯问中不同程度增加了辩解成份，极力为犯罪行为制造籍口，试图为自己开脱。如何应对同步录音录像给犯罪嫌疑人心理带来的这种“双刃剑”效应，给反贪工作提出了新的课题。

4．侦查人员与技术人员的配合需增强。实行全程同步录音录像后，讯问就不仅仅是侦查人员单方面所能完成的，必须依赖技术人员的配合才能完成。因此需要双方的协同配合，互相理解和支持，才能出色完成讯问工作。

三、实行全程同步录音录像工作的对策建议

1．加强领导，提高认识。只有办案人员从思想上提高全程同步录音录像工作的认识，消除对同步录音录像束缚办案、畏惧讯问的思想根源，真正理解全程同步录音录像工作的意义和目的，同步录音录像才能更好地被贯彻执行，发挥其应有的功效。如果只有领导重视，办案人员不提高认识，执法规范将难以得到正确执行；如果只有办案人员提高认识，而领导不重视，那仍然不能达到执法规范的正确执行。所以领导的重视和办案人员从思想上提高认识是相辅相成的。

2．要切实提高办案人员的讯问水平和技能。要加强办案人员多方面知识的学习，尤其是信息和科技的不断更新，了解和掌握犯罪嫌疑人心心理，提高讯问的技巧和水平，减少逼供诱供等情况发生，使干警依法办案，文明办案蔚然成风。

3．办案人员与技术人员要密切配合。要在进行全程同步录音录像之前，办案人员应当向技术人员介绍简要案情、告知讯问中的关键点以及对全程同步录音录像的大体要求和欲达到的目的；以求获得最佳的效果。

4．提高审讯人员的综合素质。由于录像记录不同于笔录，没有归纳总结和语言书面化的笔录过程，所以办案人员在讯问前一定要拟定详细的讯问提纲。通过提纲可以使语言书面化，另外在讯问中避免出现方言、俗语和不文明语言，同时要注意衣着得体，尽量穿着检察制服，用语文明、严谨，注意坐、立、行、走姿势等细节问题。影响检察官形象。

5．引进法律和侦查方面的专业人才。只有多引进法律、侦查方面的专业人才，才能让大家尽快适应全程同步录音录像规定。比如：在侦查方面，对年轻的办案人员实行“传帮带”的同时，还应该让他们去相关的学校相关的专业进修，让他们从理论和实际上都得到提升，尽快成为办案骨干。同时也要让老办案人员去进修，提高他们的理论水平和思想认识。

6．加强技术处内部的管理和技术人员的培训。首先，技术部门要做好与办案部门之间的沟通，安排计划好同步录音录像工作。大部分检察院的技术人员都很限，技术人员往往都是身兼数职，故必须做好与办案部门的沟通工作，以免出现录像当天人员不够的情况。其次，加强技术人员的专业技能培训，要求技术人员能够独立熟练使用各种同步录音录像设备，并掌握简单的维修办法。其中包括便携式同步录音录像设备、大案要案指挥中心的柜式同步录音录像设备。同时保证良好的心态。同步录音录像由于案件的特殊性，往往需要技术人员随同办案人员一起加班加点，甚至连夜工作，为此，我们应积极响应“快乐工作，幸福生活”的口号，遇到加班，要积极与办案部门配合，以饱满的精神完成应该完成的工作。

第5篇

论文摘 要：随着因特网、多媒体和无线通讯技术的发展，人们与信息网络已经密不可分。当今无线通讯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，低功耗、微型化是用户对当前无线通讯产品尤其是便携产品的强烈追求，作为无线通讯技术一个重要分支的短距离无线通讯技术正逐渐引起越来越广泛的关注。本文通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析，证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。

前言

目前，我国大型石化企业在厂内的通讯方式，一般仍然采用传统的有线传输方式，即依靠有线通讯电缆来传输信号，配合以传统的程控交换机和防爆电话，防爆扬声器等等设备终端来实现在防爆区与非防爆区之间的通讯。这样的通讯系统庞大，线缆众多不易于人员维护，加之厂区内部腐蚀性气体，工作环境，自然环境等经年累月极容易造成设备的线缆损坏，影响通讯，由于是有线电缆连接在事故发生时更加容易遭受破坏。一旦通讯中断，对企业的事故救援，员工的人身安全，都造成巨大的损失。所以要大力发展无线通讯网络在企业的应用。 1、无线通讯技术的重要作用

石化工厂厂区面积大，人员分布散，防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要，加强防爆区内分布人员的动态管理，优化厂区网路结构，实现企业安全生产，调度指挥的有线，无线互联互通，相互结合的信息传递，保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。

2、常用的无线通讯技术分析

目前广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 2.1 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境，能够提供标准RS-232接口，可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接，实现透明传输。数传电台的传输速率从1200～19.2Kbit，传输距离20～50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟，标准统一。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟，相应的设备价格的降低，使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时，数传电台的相关技术也在不断发展，智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。

2.2 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力，以及保密、多址、组网、抗多径等，同时具有传输距离远、覆盖面广等特点，特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线（微波）进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备，可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离（可达50km）、高速（可达百Mbps）无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

3、短距离无线通讯技术简介

“蓝牙（Bluetooth）”是一个开放性的、短距离无线通讯技术标准，也是目前国际上最新的一种公开的无线通讯技术规范。它可以在较小的范围内，通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联，使得近距离内各种通讯设备能够实现无缝资源共享，也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通讯。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中，因此特别适用于小型的移动通讯设备，使设备去掉了连接电缆的不便，通过无线建立通讯。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础，采用高速跳频(Frequency Hopping)和时分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先进技术，为固定与移动设备通讯环境建立一个特别连接。作为一个新兴技术，蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处，如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问，蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通讯技术，它必将在不久的将来渗透到生活的各个方面。

4、超宽带(UWB)技术研究

超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末，此前主要作为军事技术在雷达等通讯设备中使用。随着无线通讯的飞速发展，人们对高速无线通讯提出了更高的要求，超宽带技术又被重新提出，并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通讯方案。与常见的使用连续载波通讯方式不同，UWB采用极短的脉冲信号来传送信息，通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz，因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通讯的同时，UWB设备的发射功率却很小，仅仅是现有设备的几百分之一，对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声，因此从理论上讲，UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通讯方式，它有望在无线通讯领域得到广泛的应用。UWB的特点如下：

4.1 抗干扰性能强：UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。 4.2 传输速率高：UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s，有望高于蓝牙100倍。 4.3 带宽极宽：UWB使用的带宽在1GHz以上，高达几个GHz。超宽带系统容量大，并且可以和目前的窄带通讯系统同时工作而互不干扰。 4.4 消耗电能少：通常情况下，无线通讯系统在通讯时需要连续发射载波，因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波，只是发出瞬间脉冲电波，也就是直接按0和1发送出去，并且在需要时才发送脉冲电波，所以消耗电能少。 4.5 保密性好：UWB保密性表现在两方面：一方面是采用跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据；另一方面是系统的发射功率谱密度极低，用传统的接收机无法接收。 4.6 发送功率非常小：UWB系统发射功率非常小，通讯设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通讯。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 4.7 成本低，适合于便携型使用：由于UWB技术使用基带传输，无需进行射频调制和解调，所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件，系统结构简化，成本大大降低，同时更容易集成到CMOS电路中。

5、结束语

总之，无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行，成本低，可以根据现场需求及时调整项目方案，灵活性好，系统的功能扩展方便，因此特别适合石化行业对通信链路的要求。

参考文献

[1]方旭明，何蓉.短距离无线与移动通讯网络[M].北京：人民邮电出版社，2004.

[2]刘乃安.无线局域网(WLAN)—原理、技术与应用[M].西安电子科技大学出版社，2004.

第6篇

    论文摘 要:随着因特网、多媒体和无线通讯技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通讯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通讯产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通讯技术一个重要分支的短距离无线通讯技术正逐渐引起越来越广泛的关注。本文通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。

    前言

    目前,我国大型石化企业在厂内的通讯方式,一般仍然采用传统的有线传输方式,即依靠有线通讯电缆来传输信号,配合以传统的程控交换机和防爆电话,防爆扬声器等等设备终端来实现在防爆区与非防爆区之间的通讯。这样的通讯系统庞大,线缆众多不易于人员维护,加之厂区内部腐蚀性气体,工作环境,自然环境等经年累月极容易造成设备的线缆损坏,影响通讯,由于是有线电缆连接在事故发生时更加容易遭受破坏。一旦通讯中断,对企业的事故救援,员工的人身安全,都造成巨大的损失。所以要大力发展无线通讯网络在企业的应用。 1、无线通讯技术的重要作用

    石化工厂厂区面积大,人员分布散,防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要,加强防爆区内分布人员的动态管理,优化厂区网路结构,实现企业安全生产,调度指挥的有线,无线互联互通,相互结合的信息传递,保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。

    2、常用的无线通讯技术分析

    目前广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 2.1 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。

    2.2 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

    3、短距离无线通讯技术简介

    “蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通讯技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通讯技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通讯设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通讯。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通讯设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通讯。  蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(Frequency Hopping)和时分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通讯环境建立一个特别连接。作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通讯技术,它必将在不久的将来渗透到生活的各个方面。

    4、超宽带(UWB)技术研究

    超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通讯设备中使用。随着无线通讯的飞速发展,人们对高速无线通讯提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通讯方案。与常见的使用连续载波通讯方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通讯的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通讯方式,它有望在无线通讯领域得到广泛的应用。UWB的特点如下: 

    4.1 抗干扰性能强:UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。  4.2 传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。  4.3 带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通讯系统同时工作而互不干扰。  4.4 消耗电能少:通常情况下,无线通讯系统在通讯时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。  4.5 保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。  4.6 发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通讯设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通讯。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。  4.7 成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。 

    5、结束语

    总之,无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合石化行业对通信链路的要求。

    参考文献:

    [1]方旭明,何蓉.短距离无线与移动通讯网络[M].北京:人民邮电出版社,2004. 

    [2]刘乃安.无线局域网(WLAN)—原理、技术与应用[M].西安电子科技大学出版社,2004. 

第7篇

关键词：NFC技术；U盘；无线通讯

1 NFC技术的发展现状

自上世纪末以来，无线通信被广泛应用到人们生活的方方面面，低功耗微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈追求，因而短距离无线通信引起了大家的重视，目前使用普遍的短距离无线通讯技术有蓝牙（Bluetooth）、无线局域网802.11（WiFi）等。近场通讯技术（NFC）近些年发展比较迅速，且具有很大的发展潜力。

NFC是Near Field Communication缩写，即近无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

目前NFC的应用范围也不再局限于移动支付范畴，市场上支持NFC技术的设备也越来越多，包括OPPO、三星、谷歌、诺基亚和HTC等品牌手机，并且有很多其它电子设备也开始支持该技术。现在手机中NFC最常用的功能是将两台NFC手机靠近就可以轻松的实现数据传输。

2 NFC技术的原理及特点

NFC设备或NFC标签中的信息是通过设备之间无线频率产生的电磁感应来传递的，传输范围仅有几到十几厘米。NFC设备或标签在进行有效的数据通讯前要先通过协商来确定当前的模式及传输速率。NFC的工作模式可以分为三种：卡模式、读写器和点对点传输，点对点模式：支持两个近场通信设备之间相互通讯，实现信息交换和文件共享。读卡器模式：使近场能讯设备能从海报或者展览信息电子标签上读取相关信息。卡模式：近场通信设备能像智能卡一样，允许用户支付零售购物和交通费用。

NFC技术有以下主要特点。第一，近距离感应。NFC设备之间的极短距离接触，主动通信为20cm，被动通讯为10cm，让信息能够在NFC设备之间点对点传输。第二，通讯的安全性。除了极短距离的传输保证了信息的安全外，也可以通过加/解密系统来确保移动装置间的安全通信。第三，处理信息的快速性。从NFC设备的检测认证到数据的存取，所花费的时间短。

3 现有U盘存在的不足

有些人在办公的时候急需把自己的手机里的文件打印出来，但自己又没有带两用U盘，一些文印店的电脑都不联网，所以只能用手机软件或者蓝牙把文件发送到电脑上，然后再传到U盘里面，整过程耗费大量的时间还有流量，而且传统的U盘长时间插拔USB接口，不仅麻烦而且长时间容易造成USB接口的损坏。因此，我们可以开发一个基于NFC近场传输技术的U盘，只要将两个设备靠近而不需要线缆接插，就可以实现相互间通讯，为文件的存储与传递提供了很大的方便。

4 新概念U盘介绍

为了解决传统U盘存在的问题，我们设计出一种新型U盘，它由大内存容量的NFC卡片制作而成。可以实现新的非接触式U盘数据传输方式，这种U盘可以实现将手机内的文档，视频，音频等通过NFC技术传输到U盘内，同时我们可以将这种新型的U盘和传统的U盘结合，使新概念U盘既可以通过NFC技术从手机向U盘传递数据，也可以通过USB接口将U盘中的数据传送到电脑当中。让我们做更大的设想，如果将来的设计一个NFC读写器能连接在电脑上或者电脑也具有NFC的读写功能，则可以将U盘中的内容直接送入电脑当中。

这款U盘的研发主要需要解决的问题有两个：第一，增加NFC芯片的内存容量。因为目前用户对U盘的使用来说对于存储容量的要求还是比较高的。第二，将NFC芯片的内存与传统的U盘的内存结合到一起。即实现既可以通过NFC方式进行数据读写，又可以通过USB口进行读写。另外，我们大胆设想如果在打印机中加入NFC读取的功能，则可以将U盘放到打印机NFC感应区时，直接由打印机读取U盘内文档并打印出来。

4 新概念U盘的市场前景

若未来这两个问题得到解决，这种新概念的U盘得到推广并投入市场，一定会对传统的U盘产业进行很大的革新。

5 结束语

综上所述，利用近场传输技术的原理，对现有的U盘进行技术上的革新改造，是一种新的研究方向。由于NFC技术的迅速发展，U盘之间利用NFC技术进行信息的传输是可能实现的。若将NFC卡的存储容量进行有效的扩展，使这种U盘的存储容量符合广大消费者的需求，这样才能使这种U盘发挥出自身的价值，早日应用于市场。

参考文献

[1]赵云雁 基于NFC技术的智能海报应用研究 郑州大学2012年硕士论文

[2]赵飞云 杨慰民 基于NFC技术的移动应用 中国新通信2008年01期

作者简介

第8篇

1情况简述

近年来，随着智能电网的深入发展，智能电表作为智能电网的智能终端，被广泛应用于各类电量结算关口、工商业用户及民用计量点。智能电表在运行过程中，除了实时的电能计量功能外，还会定时记录负荷曲线，包括电量、电压、电流、功率等数据，同时，电表的事件记录可以记录电表发生的各类历史事件，智能电表还会根据用户要求进行电量冻结，冻结电量数据会被记录为历史数据。智能电表提供了丰富多样的实时数据和历史数据，通过读取这些数据，可以帮助用户监控电表的工作状态，分析电表的负荷变化情况，查找电表出现计量异常的原因。目前国内对于智能电表的实时监测基本没有相应手段，广泛采用的电能量计费系统，主要是用来远程采集电量相关数据，通过采集终端的存储和转发，在主站段获得一定时间间隔的电量相关的负荷数据，通过电能量计费系统获得的数据不具备实时性，基本不具备问题追溯和故障诊断的功能。当前，计量部门如果要对某一只计量表计的数据进行数据分析，唯一的方法就是通过表计厂家提供的服务软件，通过计算机和RS485等通讯方式，在当地进行数据的抄读，往往受到现场环境和软件使用的专业性的限制，操作起来极不方便，效率低。本课题研究的基于Android平台的蓝牙电表监测系统，实现了通过方便的移动终端对电表的状态进行实时监控，分析并显示向量图。同时，也可以读取实时数据和历史数据。

2基本原理

2.1本课题所要解决的技术问题通过开发一套基于Android系统的APP软件，利用手机等移动终端的蓝牙无线通讯技术，配合蓝牙无线光电头，实时与智能电表进行交互通讯，获取电表的各类实时数据和历史数据，同时，可以对实时数据进行分析，通过图形化界面，显示计量线路的向量图，极大的方便了用户的抄表，安装检查，状态分析，历史数据读取等工作。2.2本课题的技术原理蓝牙无线光电头采用吸附式非电接触方式，与电能表通讯采用近红外通讯方式，本光电头内置蓝牙无线模块，可以实现蓝牙通讯接口与红外通讯接口的转换，是本系统重要的通讯转发单元。手机或移动终端的蓝牙通讯模块通过自动搜索功能与蓝牙光电头实现匹配，建立点对点的通讯连接。手机上的电能表监测系统软件APP，根据请求指令，发出数据请求，通过蓝牙光电头转发给电能表，电能表应答数据给监测系统。电能表监测系统软件通过数据分析、处理，在检测界面显示实时数据，实时绘制向量图，通过向量图，不仅显示了各相电压电流的数值，还可以显示相互的相位关系，对于分析电表的运行状态，发现错误接线提供了更为直观的判断依据。当用户读取电表的负荷曲线、事件记录等历史数据时，系统会自动将读取的数据转化为文本或Excel文件的格式存储，便于分析处理。

3技术关键点及创新点

3.1技术的关键点关键点一：蓝牙无线通讯光电头，采用电池供电，数据通讯可靠性要求高，尤其是大量数据通讯时的功耗保证。要求采用低功耗设计，重量轻，便于携带。关键点二：基于Android平台的软件设计方法，为了提供交互式的人机界面，需要显示数据和图形，为此，必须优化软件设计，将软件功能模块化。关键点三：基于Android平台的移动终端的应用。3.2技术的创新点创新点一：智能电表都具有红外通讯接口，通常采用近红外通讯，本课题采用了蓝牙通讯光电头，本光电头可以将红外通讯转换为一般移动终端能识别的蓝牙通信方式，利用蓝牙技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，从而使移动终端与智能电表的数据传输变得更加迅速高效，是智能设备之间进行短距离无线通信的最佳选择。创新点二：基于Android平台的运用，由于是对电能表的直接通讯，本发明要求集成智能电表的通讯规约，要求可以兼容各种版本的智能电表的通讯协议，对不同软件版本之间的区别，能够自动适应。为此，软件设计必须采用开放式的程序设计方法，通讯软件的设计也必须在充分理解电能表计量原理的基础上采用合理的数据采集方式。

4软件设计方案：

4.1系统软件设置框图（图2）：4.2开发环境:软件开发平台：系统是Android4.0以上版本开发工具Xamarin。4.3功能模块设计:4.3.1软件登录和常用软件设计一样，提拱用户登录功能。4.3.2软件连接监测电表需要一些通讯配置参数，只有正确配置好，才能够连接电表，监测电表。连接电表成功后，会把电表的基本信息显示出来。4.3.3方案配置本软件功能点是通过配置方案来进行的，可以灵活配置。默认配置是三个方案：安装检查；向量图；历史数据。安装检查（1）配置需要监测的数据项。（2）选择需要监测的数据项。（3）对电能表的运行工况进行检查的时候，需要实时监测电表的运行状况，监测电压、电流、功率、功率因数，相角。向量图（1）系统会自动读出三相电压，三相电流的数值和各自的相角关系。（2）根据读出的电压电流数值及相角，绘制实时向量图。历史数据当某一只电表出现可疑情况，或出现缺陷时，我们需要读出电表的历史数据记录和事件记录，用于故障分析。

5结论

基于Android平台的蓝牙无线电表监测技术可以方便地安装在用户手机上，供电局计量专业人员和供电营业所抄表人员不需要借助电脑和服务软件，仅通过手机操作，就可以检查电表的安装是否正确，监测电表运行状态是否正常。本项目研发成功后，不仅计量管理部门可以采用本电表监测系统软件进行安装调试，故障诊断，数据读取。还可以推广到其他变电站运行维护人员作为必备的巡查工具，尤其是，还可以给各供电所用户抄表人员作为现场抄表的工具，减少人为抄表的差错率，大大提高工作效率，节省运维成本。

6致谢

第9篇

关键词：CC2530；SIM900A；云服务器；桥梁稳定性

中图分类号：TP277.2 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）12-00-03

0 引 言

在桥梁工程领域，随着各类自然及人为灾害的增加，对桥梁稳定性监测和预警的要求也越来越高。目前，桥梁监测主要集中在桥面、桥墩等桥体的监测，而对于桥梁桥墩所在基质（基础地质条件）的监测却相对较少。基质是桥梁稳定的重要基础，当基质经过流水冲刷，地质条件发生变化时，桥墩的稳定性会随基质变化直接影响整个桥梁的稳定性。

本文设计了一个基于CC2530无线传感网络，利用GPRS通讯及云服务器的桥梁基质监测系统。实现了将监测所得的各桥墩基质高度数据上传至云服务器处理并预警的功能。

1 系统简介

系统设计包含物联网层、承载网络和应用层三个部分，其中物联网层将CC2530作为基础，设计监测基质高度的无线传感器，每个桥墩都安装一个传感器作为ZigBee无线网络的终端或中继设备。协调器与SIM900A通过串口进行数据通讯，控制SIM900A连接GPRS，通过GPRS网络发送数据至服务器或接收来自服务器的指令。系统基础结构如图1所示。

根据ZigBee网络的特点[1]，网络内使用短地址进行通讯，而重新组网后短地址可能会发生变化，系统设计使用CC2530的长地址（IEEE地址）作为区分唯一设备的ID，长地址为64位全球唯一识别码，不会更改。服务器数据库保存桥墩的长地址，每次终端注册时数据库更新长地址对应的短地址。物联网层与服务器通讯简图如图2所示。

系统设计一座桥只有一个协调器和GSM模块，即一座桥只有一个确定的IP地址和端口。如图2所示，系统要与某座桥的某个桥墩进行通讯的步骤为：查询桥墩绑定的长地址――查询长地址对应的IP、端口及短地址――往IP和端口发送包含短地址的数据――IP对应的GSM模块收到数据――发送到协调器――通过短地址发送到终端。如此，系统即可实现服务器与多座桥不同桥墩传感器之间的通讯。

2 系统硬件设计

2.1 基质监测传感器设计

由于桥梁桥墩基质测量的特殊性，没有现成的即方便又经济的传感器可以使用，论文以CC2530为核心芯片设计了一款综合测量和无线通讯传感器。传感器采用磁环+普通的霍尔传感器作为测量部分[2]，CC2530作为中控部分，磁环和塑料垫片相隔放置于一定长度的PVC管中，一个磁环和垫片的高度为5 mm，即测量的精度为5 mm。传感器样机如图3所示。

图中所示为横向放置，正常安装时为竖向安装，传感器底座和PVC管为一体，穿过CC2530电路板，两者之间可以相互移动，当有位移时，电路板上的霍尔传感器感应到变化则通知CC2530产生一次中断，每产生一次中断移动5 mm距离。传感器在桥墩上安装的示意图如图4所示。

由图4可知，无线传感器的CC2530部分与大钢管为一体，安装固定在桥墩上，底座、PVC管同小钢管固定，PVC管穿过CC2530的感应器，小钢管套入大钢管内，底座沉入水底与基质接触。当基质高度降低时，小钢管跟随降低，当降低高度达到分辨率5 mm时，CC2530产生一次中断，系统监测到高度变化后，传感器计算当前高度，将高度数据通过协调器发送到服务器。

2.2 协调器设计

协调器电路设计与常用CC2530电路设计类似，加入SIM900A模块，利用串口与协调器通讯。其样机如图5所示。

2.3 供电设计

考虑到设备都在户外运行，系统设计协调器和传感器都采用太阳能板+蓄电池的供电模式。

3 CC2530程序设计

根据系统功能，程序设计分为协调器程序和无线传感器程序两个部分。无线传感器可以作为终端或中继使用。

3.1 协调器程序设计

协调器主要用于数据处理，组建ZigBee网络，接收桥墩的监测数据并通过SIM900A发送到服务器，接收服务器的控制查询数据并将数据下发至终端或中继设备。程序主要分为组网、串口通讯、无线通讯三个模块。

在组网程序方面，协调器运行Z-Stack协议栈与终端或中继设备组网，该部分程序只需在Z-Stack协议栈[3]基础上稍做修改即可。

串口程序的设计主要使用AT指令与SIM900A模块进行通讯。通过程序设计，让CC2530根据AT指令模式发送和接收数据并判断命令类型，实现GPRS连接和数据传输。与服务器间的数据通讯通过UDP实现。

无线通讯程序主要接收处理桥墩终端上传的数据，包括注册、心跳、高度数据、报警等，将数据按照协议格式通过串口和GPRS发送至服务器。处理串口转换过来的相关指令并发送至桥墩终端。协调器端程序流程图如图6所示。

3.2 终端传感器程序设计

终端传感器的主要功能包括与协调器组网通讯，接收协调器指令进行查询、设置基质初始高度等，监测基质高度变化，并将变化后的高度数据发送至协调器。按照功能区分，将终端程序的设计分为组网程序、传感器程序和无线接收处理三个模块。传感器端程序流程如图7所示。

图7 传感器端程序流程

终端组网程序同样使用Z-Stack协议栈，在协议栈的基础上稍做修改，组网时读取短地址和长地址并发送到协调器。

传感器程序主要利用I/O口中断，每中断一次表明基质高度发生5 mm变化，程序根据初始设置高度值计算当前高度并上报至协调器，若短时间内高度变化过快则发送报警指令等。

无线数据处理模块主要处理来自协调器的指令，包括查询、设置高度等指令。程序接收到指令后，根据协议做相应的处理。此外，程序还设计了1分钟定时向服务器发送心跳的功能，以表明设备在网，方便服务器处理。

4 云服务器功能设计

云服务器是系统运行的核心部分，论文所用系统将阿里云的云服务器作为基础，设计数据库和应用，实现桥梁基质的实时监测。云服务器主要包含数据库设计，网络通讯设计和应用层设计三个模块。人机界面设计如图8所示。

数据库设计使用SQL Server2008进行数据管理，根据系统功能数据库保存桥梁各桥墩传感器的长地址和短地址，保存每座桥梁SIM900A的IP地址和端口及每个桥墩的高度数据等。

网络通讯设计主要用于服务器跟桥梁和桥墩传感器之间的通讯。论文使用UDP完成，根据设计的通信协议以及数据库功能保证通讯正常进行。通讯指令包含注册、心跳、高度数据、设置、报警等类型。

应用层设计主要是人机界面设计。论文采用地图供应商提供的接口[4]，将监测的桥梁以地图模式显示，此外，还包括设备绑定、查询、报警等功能。

图中左侧为各桥梁以及桥墩的信息，中间为当前桥梁的地图位置，下方为桥梁各桥墩的基质高度信息。菜单包括绑定传感器、设置等功能。

5 结 语

本文设计了一种监测桥墩基质高度变化的传感器，利用ZigBee网络+云服务器实现了实时监测桥梁桥墩基质高度变化的功能，系统设计友好的人机界面将监测数据进行直观展现，系统无需人工值守即可实现远程实时监测、报警等功能。目前，该系统已在丽水市宣平港大桥投入测试阶段，测试期间系统稳定，各项功能均正常运行。

参考文献

[1]王东，张金荣，魏延，等.利用ZigBee技术构建无线传感器网络[J].重庆大学学报（自然版），2006，29（8）：95-97.

[2]吴志红，管志华，朱元.基于Modbus协议的线性霍尔传感器编程器设计[J].物联网技术，2011，1（6）：52-55.

[3]曾宝国.Z-STACK协议栈应用开发分析[J].物联网技术，2011，1（3）：71-73.

[4]丁振中.利用百度地图接口建立人社自助服务一体机导航地图[J].电脑编程技巧与维护，2015（4）：88-90.

[5]林元乖.基于物联网技术的休闲农业智能监测与培育系统[J].物联网技术，2014，4（5）：78-79.

[6]吴昊，彭懋磊，张亦梅.基于STM32和ZigBee的台站观测环境监测系统设计[J].物联网技术，2016，6（11）：54-56，60.

第10篇

论文关键词：景观式地面烟炉，系统组成，技术指标

 

RYJ-1型景观式地面烟炉外形似欧式尖顶建筑，采用太阳能供电远程遥控作业，其控制距离不受限制，可布置在气候条件适宜的地区技术指标，实现焰条的远程遥控检测、点火和自动播撒。本系统除可在手机信号覆盖的地区使用外，还可选择安装在北斗接收装置上，可覆盖没有手机信号的所有区域，实现中国境内无盲点覆盖。

1 功能及特点

1.1 实现了无人职守，适时作业的功能，作业安全可靠，可广泛布点，实用性强。

1.2 具有设备破坏报警技术指标，烟管被盗自毁的功能，可确保设备安全，可避免燃烧剂危害社会。

1.3 功能配置先进，配置北斗卫星通讯，可覆盖中国境内所有区域。

1.4 考虑到作业人员的安全及卫生，填装烟管工作在烟炉外完成，无需将手伸入烟炉内部，装填方便、快捷技术指标，可确保烟管安装人员安全卫生。

1.5 装填烟管数量多，催化剂含量大，作业时间长。

1.6 具有烟管是否点火成功的检测功能和异常检测功能及燃烧情况记录功能。

1.7 遥控系统具有可靠的加密功能。

1.8 外形美观，性能可靠，可靠选择单体或成组（套）安装使用。

2 工作原理

中心控制器采用密码无线通讯方式。远

程获取终端站点信息，庙宇烟管点火时间、点火数量，使烟管在选定时间正常点火，燃烧催化剂技术指标，通过烟炉将催化焰剂播撒释放于空中，并在上升气流的作用下抬升到云中，达到催化增雨（雪）功效。

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学本科，从事人工影响天气科研工作

2.1 本系统由地面烟管、烟炉、点火控制系统组成。

2.1.1 地面烟管由接电铜片、底座、壳体、催化剂药柱、自毁装置、喷管、防潮塞组成，见图1。

图1 地面烟管

Fig.1 Chimney of equipment

2.1.2 地面烟炉由1雨帽、2烟囱、3炉顶、4炉镗、5烟管固定装置、6烟管、7收渣盒、8烟炉底座、9接线板、10门、11控制器等组成，见图2。

图2 地面烟炉

Fig.2 landscaping artificial rainfall aerosol equipment

2.1.3 点火控制系统由点火控制器、内置电池、

无线通讯模块、太阳能充放电控制、防盗报警系

统组成。系统工作框图见图3。

图3 控制系统工作框图

Fig.3 Map of control system

3 技术指标

3.1 烟管技术指标

管长398mm

管径Φ46.5 mm

质量925 g

催化剂重量 535 g

碘化银含量 11 g/支

成核率（-10℃） 1.03×101 个/g

催化剂燃烧时间 6 Min/支

催化剂燃烧温度 1260℃

使用温度-30～45℃

储存温度 -40～50℃

烟管同时工作数量 ≤9支/套

储存期3年

3.2 地面烟炉、控制系统性能指标

外形尺寸4212×1538×5475（长×宽×

高）mm/套（3个单位为一套）

质量 1500 Kg/套

烟管最大装填量 168支/套（单位装填量56支）

电源电压220VAC(远程中心站)；8～

16VDC(现场终端）V

待机功耗 ≤2W（终端

供电方式 太阳能供电系统

电池能量 7个连续阴天可靠工作

电池寿命 >1年

手持式控制方式 现场控制

控制距离 中国境内不限

最大点火容量 168支（可以独立点火）

平均无故障工作 >7000 H

平均修复时间 <2 H

工作温度 -30～45℃

工作湿度 10～100%

点火控制方式 支持GPRS、CDMA、SMS、卫星通讯

21世纪，对于我区人工影响天气的工作发展是一个十分有利的时期，但机遇与挑战并存技术指标，希望和困难同在，我们要充分利用国内的先进技术，落实科学发展观，丰富我区人影作业手段，促进我区人影工作快速的发展，从而进入一个全新的局面。

参与文献：

人工影响天气技术手册

第11篇

论文摘要:分析了移动学习的对象、模式、特性、环境以及存在的不足,参考国内外移动学习的研究,对移动学习的发展前景进行了展望。

0前言

移动学习作为数字化学习(E-learning)中的一个分支,是又一个新的学习模式,是教育技术领域研究的又一个新热点,对我国教育界已经不是一个陌生的概念。如今伴随着无线通讯技术的迅猛发展,人们逐渐看到、感觉到移动学习存在的巨大潜力,因此如何将无线通讯技术应用于教育和培训的话题又渐渐升温。正如基更先生所指出的“,不是技术本身所固有的教育特性造就了远程教育和开放大学的成功,而是公众普遍拥有的技术造就了这种成功。”AlexzanderDye等人在它们的题为《MobileEducation-aglanceatthefuture》的文章中对M-Learning(移动学习)给出了一个较具体的定义:移动学习是一种在移动计算设备帮助下的能够在任何时间、任何地点发生的学习,移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流。

1移动学习的对象

移动学习的对象不仅仅局限于学生的学习,还推广到公司员工、没有受过良好教育又渴望学习的人等等,唯一的条件是他们必须拥有移动通讯设备。它的理念是让学习“随时、随地、随身”地发生。

(1)学生:在无线通讯发展迅速的今天,大部分的学生都拥有了电脑、手机等电子通讯工具。这就为移动学习提供了一个很好的条件,我们可以充分利用这个优势来弥补课堂学习中的不足。

(2)公司员工:对于公司而言,移动设备的齐全及其高级功能,使“随需应变”的“移动学习”变得可行。公司面临的最大挑战是如何将相关的信息和材料在最恰当的时间提供给员工,保持员工的工作投入和竞争力。而移动学习也可以方便地借助他们现有的设备来解决存在的问题。

(3)没有受过良好教育又渴望学习的人:这些人要么工作环境差,甚至很无聊,又没有机会参加任何社会组织的培训。但是他们共有的是移动电话,用它来发短信、聊天、玩游戏。移动学习就要借助他们的移动电话来激发他们学习的热情,给他们学习的机会,教给他们学习技能,让他们更好地就业。

2移动学习的基本模式

以移动电话为支撑的短消息模式:这是最基本也最普遍的模式,是正在运用和开发潜力最大的模式。

以互联网为支持的连接技术模式:移动学习是移动通信、网络技术和现代教育三者结合的产物。所以互联网的技术支持是非常重要的,在短信息模式中,可以借助这一技术基础。其主要的技术支撑是:WAP(WirelessApplicationProtocol)无线应用协议“;蓝牙”(Bluetooth)技术,一种用于替代便携或固定电子设备上使用的电缆或连接线的短距离无线连接技术;GPRS(GeneralPacketRadioService)即通过无线分组业务、3G通信协议等,从而为我们提供在台式和笔记本电脑上才能实现的功能,如收发E-mail、网页浏览、流媒体、多媒体信息等。

3移动学习的特性

(1)数字化:移动学习主要借助的是移动通讯和网络技术,它的数字化特性是由其自身所借助的设备和支持技术决定的,也正是由于网络的迅速发展,才更能够加快移动学习发展的步伐。

(2)即时性:移动学习能够给学生提供一个最宽松的环境,使你随时都能够与他人交流新的想法,把你思想的闪光点与他人分享。移动学习的核心特征就是让学习者能够体验学习的愉悦,让学习者能够在最佳的时间和地点进行学习。

(3)随意性:移动学习可以利用零散时间学习,可以在回家、旅途、商场等任何时间、任何地点随时进行学习。而如遇到什么疑难问题也可以借助手机短信与老师和同学联系,获得解答。

(4)学习环境是移动的:不论是传统学习还是网络学习,他们的学习环境都是固定的。而移动学习的一个最突出的特点就是它的环境的移动性。这样学习不再局限于一个固定的环境,实现了学习真正意义上的自主性。

4移动学习的环境

移动学习能否得到很好的应用和发展,与其环境也有很大的关系。它的环境是移动的,教师、研究人员、技术人员和学生都是移动的,这是不同于传统学习环境的一个特性。但是移动学习主要借助的是移动公司的短信服务和网络公司支持的移动设备,所以这个环境是非常重要的。在整个的过程中我们必须与移动通信公司及网络公司达成协议,为我们的移动学习提供良好的环境。

在构建移动学习的同时,还要注意在任何场所学习的可行性。人是环境中最重要的一个要素,这就要求学习者具备一定的自我控制能力和自主学习的能力。移动学习中的学习者在整个流程当中,要能够协调好与老师、同学、同事之间的关系,合理选择学习的方式,实现自己的有效学习。在这个环境中,物力、财力等因素也是要考虑的问题。移动学习毕竟需要的是手机和网络移动设备,这就提出了一个高于传统学习的条件。如今在大学中几乎实现了这样的条件,所以我们要能够利用便利的条件,发挥移动学习的作用,从而在实践中探索,达到移动学习的真正目的——随时随地随身地进行终身学习。

5移动学习存在的不足

(1)大多数研究者表示,PDA和WAP手机等移动设备只是目前在学习手段上的一种扩展,它们不能够替代现有的学习工具。更重要的是,并非所有的学习内容和学习活动都适合使用移动设备。

(2)网络学习中在线阅读时间过长,学习者的眼睛容易疲劳,也容易让学习者产生厌烦感。而利用手机来进行学习,其屏幕的大小、分辨率等对阅读也有很大的限制,并且如果在路途中,车子的晃动等外在条件也影响学习者学习的心情等。

(3)移动学习的运用时机也存在一定的问题,人在走路或在车上学习时,最好是运用收音机、随身听或MP3等进行语言的听力训练。这样也就不需要运用掌上电脑、手机等昂贵的移动设备,节约了学习成本。

(4)人文因素。在移动学习中我们经常考虑的是如何利用现有的设备进行有效的学习,而忽略了学习者的需求。如公司对员工进行培训时运用移动学习,不仅可以提高员工的工作效率,也节省了很多的成本。但是员工是否乐意学习,是否能达到培训的目的及产生一定的效果,这些问题都没有考虑过。

总而言之,移动学习的优势是有目共睹的,我们相信在利用各种设备的辅助之下开展的移动学习,也能够给我们的教育带来新的发展。但是,它的发展仍处在探索阶段,如何才能够发挥好它的内在优势,在解决技术、环境、物资财力等方面的基础上,更好地对学习者进行人文关怀,这都是我们应该关心的问题。因为教育的要旨是使全体学习者进行愉悦的、主动的学习,而不是被动的学习。这就需要我们在整个过程中进行有益的探索,真正实现移动学习随时随地随身”的终身学习目标。

参考文献:

第12篇

[关键词]区域定位 实时监控 数据采集 定位跟踪

中图分类号：TE933.207 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0160-01

引言：在我国乃至全世界的很多珍稀动物濒临灭绝，对于野生动物的保护受到各个领域的关注。然而对于我国卫星定位导航领域的尖端“北斗”来说更希望为此提供帮助，北斗导航系统是基于卫星定位与通信系统架构的动态监控系统，基本管理的内容有状态管理信息储存。可以对动物个体的动态监测信息进行唯一标识、采集、传输、接收、储存等。采用卫星定位与通信系统（BDS）与集传感器、GPS技术、GIS技术、无线通讯技术、计算机、数据处理技术相结合，使的对濒危动物的跟踪和保护更具人性化、实时性和可靠性。

一、北斗导航系统的简介

在美国研制出全球定位系统（GPS）和俄国的GLONASS之后我国自行研制出了北斗卫星导航系统简称BDS。北斗BDS的主要组成部分有空间端、地面端和用户端。BDS具有短报文通信能力，并且初步具备区域导航、区域定位、区域授时能力，可以在全球范围内为各类用户提供高精度、高可靠的全天候、全天时的导航授时服务。其定位精度优于20米，授时精度由于100纳秒。2000年以来我国的4颗北斗导航试验卫星已成功发射，北斗导航的第一代系统由此建立。并且具备了包括中国以及周边地区范围内的定位、授时、报文、GPS广域差分功能。目前中国已经建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的斗卫星导航系统空间段，属于二代系统。包括开放服务和授权服务两种服务方式。在服务区内免费提供的定位、测速以及授时服务叫做开放服务，其定位精度为10米，测速精度为0.2米/秒。授权用户和享受更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。这也是授权服务的特点。

二、如何实现“北斗”对濒危动物的跟踪保护

要利用北斗导航系统实现对濒危动物的跟踪保护，可以运用BDS技术制作成无线项圈，这样可以了解到动物所在的位置和行程，是否会进入人类生活的区域等。运用BDS跟踪项圈可以让研究人员了解动物的情况，避免人和野生动物发声冲突，起到保护濒危动物的作用。无线项圈的标记范围从0.5g 用于鸟类和田鼠到460g用于大象、熊和大角麋，最小的标记电池寿命14天，最大的标记电池寿命长达1600天（>4年）。对没有明显颈部的动物（如爬行动物蛇、蜥蜴和鱼类），可使用可植入标记（Implantable Tag）。所有的标记均可配死亡率和行动传感器（Mortality and activity sensors）。可改变动物标记的峰值电流和功率输出，用来改变动物标记的使用范围。

三、利用北斗导航系统跟踪濒危动物的必要性

（一）从北斗的角度分析

北斗导航系统是基于卫星定位与通信系统架构的动态监控系统，基本管理的内容有状态管理信息储存。可以对动物个体的动态监测信息进行唯一标识、采集、传输、接收、储存等。采用卫星定位与通信系统（BDS）与集传感器、GPS技术、GIS技术、无线通讯技术、计算机、数据处理技术相结合，使的对濒危动物的跟踪和保护更具人性化、实时性和可靠性。北斗BDS具有全天候定位、高精度定位、观测时间短、测站间无需通视、仪器操作简便的优势。开放服务的定位精度为10米，测速精度为0.2米/秒。授权用户和享受更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。各个领域都应该提高濒危动物的保护意识，对于我国自行研制的北斗卫星定位与通信系统来说更应发挥其特长，为濒危动物的保护贡献力量。

（二）从社会和自然的角度分析

人类在对自然资源开发利用的过程中，大自然的生态系统遭到破坏，环境也受到污染。动物的物种由此灭绝的速度加快，不少珍稀动物濒临灭绝，对于野生动物的保护已迫在眉睫。濒危动物保护对于社会来说耗资巨大又十分艰巨，需要采用多种手段来进行，涉及到法律、行政、经济、社会舆论等诸多方面。建立自然保护区、驯养繁殖、采用法律的手段禁止商业性开发、开展国际合作、采用先进技术等都是保护濒危动物的一些措施。目前濒危动物的保护涉及到物种的多样性，维持物种多样性有利于自然的和谐发展。我们每一个人都应该意识到濒危动物保护的重要性。

四、北斗导航系统跟踪保护濒危动物的意义

人类在对自然资源开发利用的过程中，大自然的生态系统遭到破坏，环境也受到污染。动物的物种由此灭绝的速度加快，不少珍稀动物濒临灭绝，对于野生动物的保护已迫在眉睫。北斗导航系统是基于卫星定位与通信系统架构的动态监控系统，基本管理的内容有状态管理信息储存。可以对动物个体的动态监测信息进行唯一标识、采集、传输、接收、储存等。采用卫星定位与通信系统（BDS）与集传感器、GPS技术、GIS技术、无线通讯技术、计算机、数据处理技术相结合，使的对濒危动物的跟踪和保护更具人性化、实时性和可靠性。可以起到维持生态平衡，维护物种的多样性，对于我国自行研制的北斗卫星定位与通信系统来说更是发挥其特长，为濒危动物的保护贡献力量，同时也体现出我国高新技术对于生态环境具有很高的保护意识。

五、结论

多种多样的物种组成了生态系统，每一个物种都是生态系统中的一个重要组成部分，包括人类，他们相互依存，相互联系，物种多样性被破坏，整个生态系统就会受到影响。大多数的濒危动物都具有较高的经济价值、药用价值以及医用价值。所以对于野生动物的保护受到各个领域的关注。科技的发展和进步对于野生动物的保护起到了促进的作用，卫星定位与通信系统的出现，对野生动物的跟踪保护更是起到了不可替代的作用。卫星定位与通信系统对濒危动物的活动范围和行动轨迹进行实时监控，对濒危动物进行定位跟踪，对跟踪动物的体温、脉搏等数据进行采集和传送。运用环境优化、刺激等手段引诱物种向有利的方向发展。北斗又是国卫星定位导航领域的尖端，利用北斗导航系统跟踪濒危动物能起到更好的保护作用。

参考文献

[1] 杜晓辉.施浒立.刘成.胡正群 CAPS卫星导航系统定位精度分析方法研究 [期刊论文] -电信科学2010（12）

[2] 李金金.应士君.刘卫.邱R COMPASS/GPS组合导航系统定位精度分析 [期刊论文] -航海技术2013（3）

[3] 万祥.张孟阳 北斗高动态双频相对定位技术 [期刊论文] -飞行器测控学报2010（3）

[4] 李聪明.王灵梅.冯林刚 北斗卫星导航系统与GPS的比较 [期刊论文] -西部资源2013（1）

第13篇

【论文摘要】：在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。

在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），红外线接口的速度不断提高，使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯，由于它的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以只适合于短距离无线通讯的场合，进行"点对点"的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。

一、红外通信的基本原理

红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。

简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。

二、红外通讯技术的特点

红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持：

⑴通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发；

⑵主要是用来取代点对点的线缆连接；

⑶新的通讯标准兼容早期的通讯标准；

⑷小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输，保密性强；

⑸传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经。

三、红外数据通讯技术的用途

红外通讯技术常被应用在下列设备中：

⑴笔记本电脑、台式电脑和手持电脑；

⑵打印机、键盘鼠标等计算机设备；

⑶电话机、移动电话、寻呼机；

⑷数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表；

⑸工业设备和医疗设备；

⑹网络接入设备，如调制解调器。

四、红外数据通讯技术的缺点

⑴通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断；

⑵目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低（115.2kbit/s）；

⑶红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。

五、红外通信技术对计算机技术的冲击

红外通信标准有可能使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰，包括历史悠久的调制解调器。预计，执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到10Mb/s。

红外通信标准规定的发射功率很低，因此它自然是以电池为工作电源的标准。目前，惠普移动计算分公司正在开发内置式端口，所有拥有支持红外通信标准的笔记本计算机和手持式计算机的用户，可以把计算机放在电话机的旁边，遂行高速呼叫，可连通本地的因特网。由于电话机、手持式计算机和红外通信连接全都是数字式的，故不需要调制解调器。

红外通信标准的广泛兼容性可为PC设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式，如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换；在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备。

六、红外通信技术开辟数据通信的未来

目前，符合红外通信标准要求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场，然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。由于红外连接本身是数字式的，所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式PC机有一个任选的扩展插槽，可插入新式PCS数据卡。PCS数据卡配电话使用，建立和保持对无线PCS系统的连接；扩展电缆的红外端口使得在PCS电话系统和笔记本计算机之间容易实现无线通信。由于PCS、数字电话系统和笔记本计算机之间的连接是通过标准的红外端口实现的，所以PCS数字电话系统可在任何一种PC机上使用，包括各种新潮笔记本计算机以及手持式计算机，以提供红外数据通信。而且，由于该系统不要求在计算机中使用调制解调器，所以过去不可能维持高性能PC卡调制解调器运行所需电压的手持式计算机，现在也能以无线方式进行通信。红外通信标准的开发者还在设想在机场和饭店等地点使用步行传真机和打印机，在这些地方，掌上计算机用户可以利用这些外设而勿需电缆。银行的ATM(柜员机)也可以采用红外接口装置。

预计在不久的将来，红外技术将在通信领域得到普遍应用，数字蜂窝电话、寻呼机、付费电话等都将采用红外技术。红外技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。由于红外通信具有隐蔽性，保密性强，故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信，特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将发挥出重要的作用。正如前面所述，它还将对计算机技术产生冲击，对未来数据通信产生重大影响。

参考文献：

[1]蒋俊峰.基于单片机的红外通讯设计[J].电子设计应用，2003，11.

[2]曾庆立.远距离红外通讯接口的硬件设计与使用[J].吉首大学学报(自然科学版)，2001，4.

[3]邓泽平.一种多用途电度表的红外通讯问题[J].湖南电力，2003，4.

[4]朱磊，郭华北，朱建.单片机89C52在多功能电度表中的应用研究[J].山东科技大学学报(自然科学版)，2003，2.

第14篇

【论文摘要】：在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。

在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），红外线接口的速度不断提高，使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯，由于它的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以只适合于短距离无线通讯的场合，进行"点对点"的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。

1. 红外通信的基本原理

红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。

简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。

2. 红外通讯技术的特点

红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持：

⑴ 通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发;

⑵ 主要是用来取代点对点的线缆连接；

⑶ 新的通讯标准兼容早期的通讯标准；

⑷ 小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输，保密性强；

⑸ 传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经。

3. 红外数据通讯技术的用途

红外通讯技术常被应用在下列设备中：

⑴ 笔记本电脑、台式电脑和手持电脑；

⑵ 打印机、键盘鼠标等计算机外围设备；

⑶ 电话机、移动电话、寻呼机；

⑷ 数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表；

⑸ 工业设备和医疗设备；

⑹ 网络接入设备，如调制解调器。

4. 红外数据通讯技术的缺点

⑴ 通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断;

⑵ 目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低（115.2kbit/s）;

⑶ 红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。

5. 红外通信技术对计算机技术的冲击

红外通信标准有可能使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰，包括历史悠久的调制解调器。预计，执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到10Mb/s。

红外通信标准规定的发射功率很低，因此它自然是以电池为工作电源的标准。目前，惠普移动计算分公司正在开发内置式端口，所有拥有支持红外通信标准的笔记本计算机和手持式计算机的用户，可以把计算机放在电话机的旁边，遂行高速呼叫，可连通本地的因特网。由于电话机、手持式计算机和红外通信连接全都是数字式的，故不需要调制解调器。

红外通信标准的广泛兼容性可为PC设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式，如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换；在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备。

6. 红外通信技术开辟数据通信的未来

目前，符合红外通信标准要求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场，然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。由于红外连接本身是数字式的，所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式PC机有一个任选的扩展插槽，可插入新式PCS数据卡。PCS数据卡配电话使用，建立和保持对无线PCS系统的连接；扩展电缆的红外端口使得在PCS电话系统和笔记本计算机之间容易实现无线通信。由于PCS、数字电话系统和笔记本计算机之间的连接是通过标准的红外端口实现的， 所以PCS数字电话系统可在任何一种PC机上使用， 包括各种新潮笔记本计算机以及手持式计算机，以提供红外数据通信。而且，由于该系统不要求在计算机中使用调制解调器，所以过去不可能维持高性能PC卡调制解调器运行所需电压的手持式计算机，现在也能以无线方式进行通信。红外通信标准的开发者还在设想在机场和饭店等地点使用步行传真机和打印机，在这些地方，掌上计算机用户可以利用这些外设而勿需电缆。银行的ATM(柜员机) 也可以采用红外接口装置。

预计在不久的将来，红外技术将在通信领域得到普遍应用，数字蜂窝电话、寻呼机、付费电话等都将采用红外技术。红外技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。由于红外通信具有隐蔽性，保密性强，故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信，特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将发挥出重要的作用。正如前面所述，它还将对计算机技术产生冲击，对未来数据通信产生重大影响。

参考文献

[1] 蒋俊峰. 基于单片机的红外通讯设计[J]. 电子设计应用， 2003， 11.

[2] 曾庆立. 远距离红外通讯接口的硬件设计与使用[J]. 吉首大学学报(自然科学版)， 2001， 4.

[3] 邓泽平. 一种多用途电度表的红外通讯问题[J]. 湖南电力， 2003， 4.

[4] 朱磊， 郭华北， 朱建. 单片机89C52在多功能电度表中的应用研究[J]. 山东科技大学学报(自然科学版)， 2003， 2.

第15篇

关键词：移动机器人；人机交互；计算机子平台；通信技术

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 11-0000-02

一、概述

随着社会的发展，社会分工越来越细。尤其在现代化的大生产中，人们感到自己在不断异化，各种职业病开始产生，人们强烈希望用某种机器代替自己完成一成不变的工作。于是人们研制出机器人，以代替人完成那些枯燥、单调、危险的工作。目前，机器人技术得到迅速的发展，其应用领域越来越广泛，性能越来越先进，机器人模块化、平台统一化的趋势亦越来越明显[1]。这种先进机器设备的出现提高了劳动生产率和产品质量，创造出更多的社会财富。机器人是一种高集成度自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器[2-3]。人机交互、人机互动（英文：Human–Computer Interaction或Human–Machine Interaction，简称HCI或HMI），是门研究系统与用户之间的互动关系的学问[4]。人机交互界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作[5]。本论文以项目“无线网络机器人视觉采集”为背景，项目描述如下：构建一个以红外线传感器为节点的无线局域网，监测特定的环境。

二、移动控制系统设计

“移动控制系统”主要由PDA客户端、笔记本计算机子平台、移动机器人以及通讯四个部分组成。其总体设计方框如图1所示。

上图中的数字标号表示系统的数据交互：

①人的意识；

②PDA控制指令（即①意识的具体化）；

③机器人指令（来自②，经过笔记本计算机子平台解析）；

④、⑤机器人传感器信息数据；

⑥经PDA客户端整理的可视化传感器信息数据。

上面对“移动控制系统”总体设计方框和软件体系作了简单的介绍，接下来我们将先了解系统的集成开发环境以及关键技术，然后在第三章会详细介绍移动机器人的特性，第四章则侧重具体阐述“子平台系统”在实验室条件下的实现过程。

三、子平台系统的实现

笔记本计算机子平台，作为“移动控制系统”的传输枢纽，一方面通过串口与机器人进行通讯，另一方面要与PDA客户端进行无线通讯，另外还要求提供良好的人机界面供管理人员操作。可以说，它的功能要求比较高。在Visual 下，使用Visual C++语言环境，创建基于MFC——Dialog based的工程“Subplatform”。创建相应的功能模块类和对象，添加控件并编写代码实现对话框功能。其程序类视图如图2所示：

（一）无线通讯模块

此模块选用上文介绍的UDP协议作为传输机制，将设置相关的参数，包括笔记本计算机子平台的IP地址、远程端口和本地端口。另外，这部分还提供“打开端口”和“关闭端口”两个功能按钮，如图3所示。

运行软件后，在“端口”框输入本地地址端口（如5001），然后按下“打开端口”，成功打开端口后按钮变为“不可见”。在这里我们创建CUDPServer类，封装了Windows Socket API函数。

（二）机器人管理模块

此模块是子平台系统的核心功能部分，用于对移动机器人进行控制操作和传感器的状态转换，主要是通过检测机器人的状态，并根据需要切换其各个传感器的状态，确保其处于正常工作状态，进而使得PDA客户端向子平台请求控制机器人命令顺利实现。

有一点值得注意，当PDA客户端经请求成功获取对机器人的控制后，笔记本计算机子平台提供的软件系统将不能再对机器人进行操作，以确保其指令的同一性。为此，需要对NB子平台软件界面上的有关控制按钮进行“不可见”处理，可以使用对话框中具体控件的Control（CWnd：public CCmdTarget）类型的成员变量提供的成员函数“BOOL EnableWindow(BOOL bEnable=TRUE)；”来实现“不可见”处理。

至于动作控制操作，则要为对话框上的控制按钮添加相应的映射函数（即事件处理程序），然后在其函数体内添加具体的控制指令代码。

（三）信息显示模块

此模块既显示PDA客户端指令信息，检验是否正确接收并解析指令；又显示采集自移动机器人传感器的信息数据，以检验移动机器人的状态是否正常。

在列表框中按时间顺序显示PDA客户端发送过来的“人”的指令的具体意义，即PDA客户端希望机器人执行的动作，并显示相应的操作动作时间。对话框选用了“List Box”控件，利用对应控件类CListBox的成员函数AddString()来实现数据的显示。如图4所示。

将机器人传感器的信息数据（包括“声纳”和“红外”）显示在软件界面上，方便笔记本计算机子平台的操作人员监测传感器的工作情况。对话框选用了“ListCtrl”控件，利用对应控件类CListCtrl的成员函数来实现数据的显示。程序设计、编写完成后，在笔记本计算机子平台上调试，其软件界面如图5所示：

四、结论

本文首先分析了“移动控制系统”整体架构的可行性，并在此基础上引入相应的开发平台和关键技术，然后详细介绍了博创UP-Voyager ⅡA机器人的机械和软件特性，最后重点阐述了笔记本计算机子平台软件的实现过程。子平台作为整个系统的枢纽，一方面成功与PDA客户端进行基于UDP协议的通讯，另一方面能控制机器人的运动。笔记本计算机子平台软件提供了一个良好的人机互动界面，操作简单，实用性较好。

参考文献：

[1]王亚辉,何耀文.机器人的应用现状及发展趋势[J].经济师,2005,8:246-247

[2]刘志雄.基于嵌入式系统的室内移动机器人的应用研究[D].昆明理工大学硕士学位论文,2007

[3]方建军,何广平.智能机器人[M].化学工业出版社,2004