无线通讯技术的发展范文

导语：如何才能写好一篇无线通讯技术的发展，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】宽带无线通讯技术；3G网络；超宽带无线技术

中图分类号：TM935.31文献标识码： A 文章编号：

一．引言

信息化已经成为了当今社会的一大特点，在当今社会信息也是一种宝贵的资源，所以信息的传递十分重要。随着社会的进步，古老的信心载体、信息传输速度已经远远满足不了当今人们对信息的需求。信息网络的传载技术，已经越来越被各国看重，成为当今各国正想研究的一项科学技术课程，所以加强宽带无线通讯技术的研究十分必要。

二．宽带无线技术发展的意义

宽带是用户接入点网络传输速度超过1Mbps的数据传载速度。宽带无线技术作为我国的一项新兴科研项目。为了满足现今人们对宽带无限网络日益增长的需求量，其宗旨是让用户摆脱“有线”的传输束缚，不管客户是静止还是移动，都能够有效的接收信号的传输。现今无线宽带技术已逐渐被各大企业公共办公场所接受，可见用户对宽带无线技术抱有极高的兴趣。

宽带无线技术将逐步替代传统的有线传输信号的手段，实现高输出速率，高覆盖面积的传输“无线”理念。自3G和高信息保真3G可视通讯的推出以来，人们对宽带无线技术又有了新的层面理解。摆脱以前局限性的认识，认为宽带无线技术只应用在电脑上网方面。随着科技的不断推陈出新，又增添了新的成员，“Wi—Fi”与“Wi—M”等宽带技术，并向着4G方向不断前进。

三．我国宽带无线技术的发展现状

1.宽带无线技术

我国看重宽带无线技术在各国的重要发展地位，因地制宜的反战出具有符合我国需要的宽带无线技术。并制定出了2.4、3、5、5.8、26GHz等宽带无线网络接入频道。LMDS、MMDS等相关宽带无线上网技术在我国也有较好的发展与应用。我国特别重视这方面的科研工作，正极力改变5.SGHz频率的传输载量，为中国宽带无线网络用户构建一个平稳高速的信息平台。

LMDS作为多点分配系统，对本地信号的覆盖与传输有着重要的作用。它一般的工作频率为10到40赫兹，敷设方式一般为点面敷设，通过地区或者基带的信号转录为射频信号。在各用户端，接受信号的同时还需把射频信号转换为原有的基带信号。LMDS的信号传输受到诸多方面因素的影响，如天气、设备的成本和网络发展速度的影响。使得LMDS的发展收到了影响。MMDS是多点分布的固定宽带接入技术，作为提供宽带业务的基础，MMDS的输出频率在3.SGHz。MMDS可以为客户提供透明传输业务、Internet的接入、用户的数据交换、语音视频的传输与交换等相关网络业务。

在向下一代网络(NGN)迈进的过程中，全球无线／移动通讯的发展呈现出6大趋势，即传送宽带化、应用个性化、接人多样化、网络数据化、系统互补化及有线／无线一体化。因此，宽带无线接人将成为向NGBW及3G通讯技术发展的重要的接入与传送支撑技术。一方面，宽带无线接人比移动通讯容易操作和实现，成为新一代NGN移动通讯的技术先导；另一方面，NGBW及3G通讯技术发展需要宽带无线接入作为支撑，而且一些新的宽带无线接人技术本身即具备良好的移动特性，甚至可构成广域的移动覆盖。

2.3G通讯技术

3G通讯技术是一门新型、多功能的通讯技术，在当今这个需求多变的社会，传统的通话、发短信、上网功能已经不能满足当下人们对手机通讯行业的要求。3G行业应运而生。3G通讯具有很多高品质的优点，能实现视频与语音同步的现实。3G传输速度分为三个档次静止2Mbps，中速384kbps，高速144kbps。3G三大主流行业W—CDMA、CDMA2000、T—SCDMA，已经确立了三大主流无线接口的统一标准，建立的3G无线网络技术极具代表性。但我们也看到，当今中国社会的通讯行业被中国移动、联通、电信等几大行业垄断，在中国推行3G技术存在局限性，中国移动施行自主创新的3G技术与国外成熟的3G技术存在一定差距，没有办法马上与国外3G接轨。

“Wi—Fi”通过无线局域网络的无线网卡、无线接入端、计算机和相关向外辐射设备，接入WLAN的无线局域网络技术，“Wi—Fi”的网络传输速度为54Mbps。其设备组成，一单元结构为主，将整个系统单元化，在分出的每一个单元，设计成为一个基本的服务组(BSS)。BSS有集中地处理方式、分布对等式和分布对等式管理。通过这种几种处理，能够很好的管理单元网络。在一个宽带无线网络中可以由一个基本的服务区（BSA）组成，再通过这个（BSA）内的若干个单元的AP与主干网络相连。“Wi—Fi”主要解决的事无线网络中局域网的客户接入点问题，这种方法只能把互联网的连接信号传输至100m的地方，而“WIMAX”解决的是无线局域网问题。

“WIMAX”作为全球微波技术在宽带无线技术行业首度开发应用。其主要正对频率是(2～11GHz)，网络连接速度为75Mbps，在这个波段中的微波勇于将无线信息连接于网络上，还可现无线宽带接入BWA来使用。“WIMAX”技术使用WLAN相似的技术，可以把上网信号传输至五十千米以外。“WIMAX”技术标准有两个，一个是802．16标准，另一个是802．16d和802．16e两个附加标准。两个标准严格要求了“WIMAX”在使用者的生产生活中，大大优化了公司、家庭、学校等一些高度用网的群体，既节省了传输线路的敷设麻烦，占地面积大等问题。还大大提高了使用者的不用走到哪里都要寻找网端的情况，大家可以随身携带笔记本，在设有无线先发射端的地方畅游网络世界。

3. 超宽带无线技术

超宽带无线技术(UWB)是一种无载波通讯技术，它不采用载波，而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的带宽非常宽。目前美国联邦通讯委员会FCC开放的频段是3.1~10．6GHz。故UWB系统发射的功率谱密度可以非常低。所以短距离UWB无线通讯系统与其他窄带无线通讯系统可以共存。UWB的传输速率可达几十Mbps至几Gbps；其收发信机结构简单。成本低于全数字化；并且其固有的抗多径衰落功能很强。超宽带技术在实现同样传输速率时．功率消耗仅有传统技术的1/10一1/100。另外，由于功率谱密度非常低，几乎被湮没在各种电磁干扰和噪声中，发送噪音以下的低功率信号的规定值“FCCParTls”(一41.3dBm／MHz)。具有隐蔽性好、低截获率、保密性好等非常突出的优点：能很好地满足现代通讯系统对安全性的要求。由于UWB信号定位精度高，所以在透视成像雷达、人体医学成像、穿地探测雷达等方面得到了越来越多的应用。UWB技术目前有两种相互竞争的技术标准．一是IEEE支持的MBOA标准，推广南英特尔等倡导的“多频带方式”和德州仪器Tl的方案统一而成的OFDM方式；另一是以摩托罗拉为首的DSSS(CDMA)标准。两者的分歧体现在UWB技术的实现方式上．分别采用多频带方式和单频带脉冲方式。虽然调制方式不同，但两个方案在扩频方式中均使用跳频方式。现在，IEEE802委员会已将UWB作为局域网PAN的基础技术候选对象。PAN的目标是用无线电或红外线代替传统的有线电缆，以低价格和低功耗在10m范围内实现个人信息终端的智能化互联，组建个人化的信息网络。其最普遍的应用是连接电脑、打印机、无绳电话、PDA以及信息家电等。目前。实现PAN的主要包括USB在内的IEEE802．1lb(Wi—Fi)、家庭无线网络HomeRF、Bluetooth、红外线hDA等5种技术。对于10m以内的距离，UWB可以发挥出高达数百Mbit／s的传输性能。对于较远距离应用。IEEE802．11b或HomeRF无线PAN的性能将强于UWB。IrDA泛指红外线传翰设备．主要用于笔记本电脑和手机等产品中。红外线数据通讯标准通过异步通讯收器fUART)实现HIP使用“集合服务点”来进行位置管理。当终端在通信过程中进行移动时，它给通信对端和集合服务点都发送。重定向。消息。通告自己的新地址。HIP可以提供安全、无缝的通信机制。但是它需要对现有的互联网体系结构进行重新改造。使得其难以被大规模部署。

四．结束语

本文通过对宽带无线技术的发展研究，总结出现今中国现有的宽带无线技术：3G通讯技术、超宽带无线技术、“Wi一Fi”、“LMDS”与“WIMAX”的发展现状，通过此现状笔者结合相关资料，得出各个无线技术的特点及属性。希望通过本文的介绍以中国宽带无线技术的发展能够更上一个台阶。

参考文献：

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就目前社会上无线通讯技术的发展来看，无线通讯技术主要可以分为四种：①移动通讯第三代3G技术，②宽带固定无线接入技术，③蓝牙技术，④宽带无线技术的新产物-wimax。其他的较为广泛应用的无线通讯技术还有：WIFI技术、ZIGBEE技术、WIMAX技术、IRDA技术、NFC技术等。

就移动通讯的3G技术来说，3G已经逐渐发展为全球移动网络了。根据我国相关部门的调查，目前我国已超过86%的运营商提供了3G网络服务，全球的3G用户已达到11.6亿的户。

就宽带固定无线接入技术来说，它在技术和应用上有其自身独特的优势。宽带固定无线接入技术具有宽带搞、接入方式灵活和建设速度快等优点。但是它还是存在着一些不利因素，其中最主要的就是目前大多数的宽带固定无线接入技术没有一个统一的标准。目前4种全球的宽带固定无线接入技术分别是：MMDS，这是一种工作在低频段的点对多点的微波通讯技术，可以工作在2.5GHZ、3.5GHZ、5.8GHZ等频段。LMDS，这是一种微波宽带技术，它是工作在28GHZ左右频段。红外光通讯，这是一种传输率高的无线通讯技术，它主要是提供2MB/S-22MB/S的搞数据传输工具。卫星宽带接入技术，它的特点是数据包分发、IP组播、高速互联网接人且接入稳定，一般在网吧、房地产、社区、教育业、出版社、金融证券等。

就蓝牙技术而言，蓝牙技术是一种语言通讯和无线数据的全球规范，它以成本低位基础，可以为移动的或固定的终端设备提供接入服务。

最后一种是UWB技术，也就是超宽带技术。UWB技术是一种无线载波技术，也就是它采用的不是正弦载波，而是采用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。UWB技术的优点是发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、定位精度高和对信道衰落不敏感。

二、无线通讯的发展趋势

1、无线通讯技术的创新

对无线通讯技术的创新我们可以通过以下几个无线通讯技术的不足之处来进行改进创新。

第一是3G技术。3G技术是目前全球无线通讯技术中运用最多的，3G技术已经覆盖到电脑和手机等多项通讯设备上。3G技术的优势在于高效率的模拟仿真功能，它可以对相应的传输数据信息进行控制。

第二是WiMax技术。虽然这技术较晚在市场上推广，但是它能正常使用的阶段可以达到用户的不同使用要求。超远距离的信号传输是WiMax技术的最大优势，但它的不足之处在于频率利用率较低、复用性较小。

第三是MMDS技术。这种无线通信技术在目前是比较广泛的应用的，但是它的缺点就是在正常使用情况下容易受到其他因素的干扰。除此之外，MMDS技术能够运用的一般都是在200MHz之内的窄带，这就给MMDS技术的创新提供了机会。

第四是集群技术。集群技术的优势有：抗信道能力强、频谱效率高等，集群技术能正确处理好通讯网络传输的数据讯息，满足了高速率通讯的要求。

2、实现未来无线网络的融合

根据目前无线通讯技术的发展现状，未来满足不同用户对无线通讯网络的需求，未来无线通讯网络的结构将向接互相融合的趋势发展。目前，移动和无线通讯技术正处于高速发展的时期，其他各种无线通讯技术也在不断的发展。在多种无线通讯网络的崛起的趋势下，促进3G、WLAM、WIMAX等各种无线通讯等各种无线通讯技术有机的融合。但是由于移动网络宽带技术不足和无线通讯的宽带需求相互矛盾，不同技术的优势和劣势共存的矛盾，不同地域分布的用户需求不同的矛盾，所以决定了的各种无线通讯技术需要互相融合。从全局和长远的角度看，采取无线通讯大融合是共赢的。发挥不同技术的优势，补给自身技术的不足，综合布局，达到解决不同地域不同用户的不同需求，达到强化无线通讯网络的整体综合能力。

3、提高无线通讯技术之间的互补

不同的通讯技术有不同的接人速度、不同的适用区域和不同的覆盖范围，而且不同的无线通信技术也有不同的优势。比如3G、UWB和WLAN等都可以实现互补。比如3G适合强漫游的移动和广域覆盖的需求，UWB技术则适合实现近距离超高速的传输，而WLAN则适合中距离高速数据的数据接入。因此，在发展未来无线网络通讯技术的时，应推进网络的一体化进程，选择多元化建网的接人手段，促进业务多元化和市场细分，实现移动通讯的均衡发展。

三、无线通讯的管理

社会经济的不断发展和科学技术的进步带动了无线通讯技术的飞速发展，无线通讯技术在我们生活中有着日益重要的作用。所以我们对无线通讯的管理也要日益加强，这样才能保证无线通讯的顺利发展。为了实现对无线通讯的管理，我们可以通过以下几种方式实现：

加强无线通讯网络各种技术之间的互补性。根据不同技术间的优缺点进行有目的的互补，达到网络多元化、网络一体化，实现不同用户的对通讯技术的不同要求。

转变无线网络的结构，实现无线通信网络的综合化和多样化。从而推进新兴通讯网络与传统网络的有机结合，提升无线通讯网络的利用率。

确定现代无线通讯网络技术的发展方向。在目前信息化社会的发展情况下，宽带化是啊现代通讯技术发展的重要方向，而且宽带的应用也会随着通讯技术的进步得到更充分的应用和发展。为了进一步发展数据交换技术和光纤传输技术，我们一定会目前有线网络宽带化的基础上继续发展无线网络宽带化，提高有线网络和无线网络的数据传输速度，使无线网络宽带得到更广泛的应用。

现阶段，为了满足不同地域不同用户对通讯网络业务的需求，通讯技术面临着新的发展趋势。同时为了促进通讯网络技术的发展和成熟，无线通讯网络技术会逐渐趋向于实现网络宽带化、多样化、互补化和综合化发展，实现现代网络的一体化满足大众需求。

参考文献

[1]赵晗，现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势[J]，企业技术开发，2011（16）

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中图分类号：TN9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）04-0000-00

1、对无线通讯技术的热点分析

1.1无线通讯技术之3G

3G的技术在国外发达的国家早就已经发展起来了。是在最近的几年中，从移动通讯的网络技术发展看，3G已经成为了世界的移动通讯运营商关注焦点性的问题，从而给运营商带来了新的商机。经过了一段时间试运行，我们国家的相关政府已经发放3G的牌照。这对中国的无线通讯技术无疑起着非常大的推动作用。而且发展的前景一片光明。通过第二代的通讯技术cdma的过渡发展来的第三代的通讯技术可以说是这技术已经很成熟了。在最近几年中wcdma的技术在版本之间不断的升级，使得wcdma的技术商业化的进程变的很缓慢。有中国主义产权代号的wcdma的技术更显得要落后一些。可以这么说，无论是发达的国家还是正在发展的国家，无线通讯3G的技术都还在刚刚的起步阶段。许多的内容好的业务至今还没有呈现在用户的面前。在正式开展业务之前，我们应该检测3G的容量、网络覆盖等性能；不同的2G和3G技术之间、3G技术之间的共存、干扰；3G各种业务和业务兼容性的测验；3G系统和终端之间的相互操作实验 。在另外的一方面3G的终端设备的数量还是不多。然而3G技术又有着自己特殊地方。在我国要即把握住市场的竞争机制还要保证3G的设备国产化，在这之中更重要的是，要选择适当时机来快速的推动3G平台的建设同时这也是解决3G技术关键的环节。

1.2无线通讯技术之宽带wimax

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。

1.3无线通讯技术之超宽带无线的接入技术

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。

1.4无线通信技术之电信

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。

2、无线通讯技术在数字化中的应用

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。

移动通讯技术迅速的发展，使得人们对于电脑以外各种各样的数据和网络的服务需求也日益的增长。数字摄像机、照相机等等的设备装上了bluetooth的系统。这样就可以使得电缆方面使用的不便免去。同样又可以不受到内存被溢出困扰。同样把它装到手机的上面，可以使得手机可以进行一个无线连接的传输方式。也可使人小范围内可以自由走动打电话和听音乐。在大的范围内召开一个电话会议。蓝牙设施的特性不仅成本低还给人们在日常的生活中开拓了一个近乎无限的空间一样。在未来信息家电将会以网络为基础。与无限的连接实现一个双向的传输具有一定职能融合的产品。用蓝牙的技术设计家庭和办公电话、数字手机与小型的pbx等的电话系统在数字化的意义上实现了个人的无线通讯。因为蓝牙的基本成本低和低消耗的无线方式不仅影响了技术发展的潮流同样还顺应现在的通讯技术。这样的数字化应用对我国的通讯界的发展具有很重大的意义。

3、结语

回顾我们国家无线通讯的发展历程上已经有了很大的发展，但是目前的网络用户的普及率还是相对的较低。对于我国的13亿的人口。我们国家的无线通讯技术上还有很大的发展空间和规模。这样，就可以促成一个竞争局面形成，使得运营的企业可以更多的拓展新的业务和应用，向用户们提供一个更丰富更多层次更多方面的需求。所以我们要去积极的促进无线通讯领域在数字化方面的应用，发展我们国家的无线通讯技术。使得其在无线的领域技术创新、科技进步、为实现我们国家的科教兴国的战略。从而增强我们国家综合的力量，也为经济全球化和信息全球化的环境下为社会和全人类发展积极的去贡献力量。

参考文献

[1] 刘英男.无线通信息技术的发展及在数字化社区中的应用[J].科技信息,2009(17).

[2] 赵晗.现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势[J].企业技术开发,2011(8).

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[关键词]健康管理、无线网络通讯技术、蓝牙技术、WiFi技术、IrDA技术

中图分类号：TN014 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0390-01

一、无线网络通讯技术的种类、特点及其在医疗行业中的应用

随着网络及通信技术的飞速发展，人们对无线通信的需求越来越大，也出现了许多的无线通信协议。下面就蓝牙、80211（WiFi）和IrDA无线通讯技术进行阐述，并对其在医疗行业中未来的应用进行了展望。

（一）蓝牙（bluetooth）1

1、蓝牙技术特点

蓝牙（bluetooth）技术是1998年由爱立信、诺基亚、IBM等公司共同推出的无线通讯技术，主要用于通信和信息设备的无线连接。蓝牙工作频率为24GHz，有效范围大约在10m半径内。在此范围内，采用蓝牙技术的多台设备，如手机、微机、激光打印机等能够无线互联，以约1Mb/s的速率相互传递数据，并能方便地接入互联网。

2、蓝牙技术在医疗行业中的应用

作为一种电缆替代技术，蓝牙具有低成本、高速率的特点，它可把内嵌有蓝牙芯片的计算机、手机和多种便携通信终端互联起来，为其提供语音和数字接入服务，实现信息的自动交换和处理，并且蓝牙的使用和维护成本据称要低于其任何一种无线技术。在医疗行业中有基于蓝牙技术的24h动态心电无线监护仪（HOLTER），采集的数据同分析系统计算机之间采用蓝牙技术连接，方便了数据的读取与分析；也有基于蓝牙技术的无线医用PDA，作为医生给患者医嘱的无线医嘱系统。

（二）80211（WiFi）

1、80211（WiFi）的技术特点

WiFi（wirelessfidelity，无线高保真）是一种无线通信协议，正式名称是IEEE80211b，与蓝牙一样，同属于短距离无线通信技术。WiFi速率最高可达11Mb/s。虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在电波的覆盖范围方面却更强，可达100m左右。WiFi技术最具诱惑力的方面在于将WiFi与基于XML或Java的Web服务融合起来之后，可以大幅度减少IT成本。

2、80211（WiFi）在医疗行业中的应用

WLAN未来最具潜力的应用将主要在SOHO（smallofficehomeoffice，家庭k公）、家庭无线网络以及不便安装电缆的建筑物或场所。目前这一技术的用户主要来自机场、酒店、商场、医院等公共场所。微软的桌面操作系统WindowsXP和嵌入式操作系统WindowsCE，Intel的集成WLAN技术的笔记本电脑芯片组，都包含了对WiFi的支持。国内联想、清华同方、方正等公司都推出无线网卡等无线网络解决方案。摩托罗拉、诺基亚和韩国三星公司等厂商，在他们的手机产品中加入WiFi功能。在医疗行业中，基于WiFi技术的病人无线呼叫系统，可以更加高效地实现病人的应急急救，还有基于WiFi技术的病房信息共享的HIS、医学影像数据共享的PACS等。

（三）IrDA技术

1、IrDA的技术特点

红外线数据协会IrDA是致力于建立红外线无线连接的非营利组织。IrDA是利用红外线进行点对点通信的技术，采用IrDA标准的无线设备速率达到16Mb/s，是第一个实现无线个人局域网（PAN）的技术。目前其软硬件技术都很成熟，在小型移动设备，如PDA、手机上广泛使用。IrDA的主要优点是通信成本低廉、体积小、功耗低、连接方便、简单易用。

2、IrDA技术在医疗行业中的应用

IrDA技术广泛应用在便携式移动设备中，诸如：笔记本电脑、手机、键盘、条码扫描器等。在医疗行业中患者的信息录入，门诊就医卡条码识别扫描就采用此项技术。还有手术室的门禁安全系统，病历编码识别系统，以及输液瓶的条码识别系统等都采用IrDA技术实现。

二、无线网络通讯技术在健康管理中的应用展望

（一）无线通讯技术在健康监测中的应用展望

目前个人健康数据库的国家标准已经建立，国家制定了发展规划要求2012年人人享有健康档案。但是，如何采集个人的健康数据有待探讨。个人健康数据可以建立在基于第二代身份证识别的个人健康电子档案，个人的每一次体检数据能够通过医院的健康体检管理系统录入部分数据，其他数据的实时监测需要通过一套家庭化的个人健康指标监测系统。现有基于网络传感器技术的个人健康监测仪，可以实时监测个人的脉搏、血压、心率、体温等参数，也有基于无线网络技术的个人健康监测背心，以及国外研制的监测个人健康的健康内裤。在这些个人健康监测与数据采集的系统中无线网络技术中的蓝牙技术得到了广泛的应用。我们也在开发家庭化的个人健康监测系统基于平板运动车的个人健康监测运动指导系统，相关的专利正在申报中。通过无线技术采集健康数据可以通过互联网传送到远端的服务器实现健康档案的实时更新，从而实现健康数据的汇总，便于今后的健康跟踪与干预。

（二）无线通讯技术在健康跟踪中的应用展望

通过定期数据采集（每年的健康体检）和实时的健康指标监测（个人健康指标实时采集）获取的健康数据通过互联网传输到远端的服务器，实现健康数据库的整合，便于后期的分析、疾病预测、健康跟踪。很多个人的疾病可以通过健康指标的动态变化趋势获得预知，从而提前介入进行干预，达到健康管理的目的。无线网络通讯技术在健康跟踪中主要可以实现远端服务器通过中国移动或者中国电信、中国联通3G网络服务实现健康监控者的GPS定位，对指标异常倾向者发送健康提醒、健康预警。国外已经开发有针对慢性疾病患者的实时健康跟踪系统，包括针对冠心病患者的监测干预系统，可以在冠心病发作时利用植入体内的心电除颤起搏装置进行自动急救，同时通过GPS向急救中心发送急救信号，急救中心根据GPS定位被监测者位置，实现现场救治。健康跟踪还可以实现对慢性病人的指标监测，如冠心病、糖尿病、高血压等，通过无线跟踪实现对慢性病患者突发疾病的紧急救治。

（三）无线通讯技术在健康干预中的应用展望

通过无线通讯技术向被监测者发送健康指导建议，包括运动建议、饮食建议、作息建议，实现对被监控者的健康干预。特别是利用手机的普及和WAP网络的推开，3G无线通讯技术的发展，基于手机的无线增值服务必将拓展到健康管理领域。开发基于手机WAP网站的健康数据管理系统，实现对被监控者的健康评估与健康指导，为此，我们正着手研发基于手机的健康晴雨表系统，把手机网站同远端健康数据库相连接，可以把健康管理专家对被监测者历年健康体检数据进行评估，给出恰如其分的健康指导建议，并根据实时采集的基本数据，如血压、脉搏、体重变化、腰围变化、运动量等常规参数，对被监控者做出饮食指导、运动指导、心理辅导等。对慢性病患者做出健康提醒，如用药提醒、特殊检查提醒、饮食运动指导等，从而开发出针对不同慢性病患者的健康监督指导系统。 无线网络通讯技术解决了数据对线路的依赖，实现了移动通讯与便携通讯。把最新的无线通讯技术应用到健康管理行业，利用人们最常使用的无线通讯终端手机，开发健康管理的工具，是今后的发展方向。健康管理需要个性化，个性化意味着海量的数据，只有把健康管理引入特别是无线通讯技术，才能使得健康管理个性化落到实处。

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关键词：地铁无线通信；系统引入；问题分析

1 地铁无线通信多系统引入问题的提出

无线通信系统为地铁交通运输业的发展注入新鲜的血液，在得到快速发展的同时，地铁无线通信多系统也出现了一系列的问题。在地铁这一有限的空间里，并不允许各种无线通信信号自由的进入。在地铁无线通信多系统设备中，不管是移动无线信号、联通无线信号、还是电信的无线信号，都不能在地铁中无限的传播[1]。类似问题的解决需通过无线通信设备打破传统的传输方式，进行特殊的无线通信设计。在地铁中的无线通讯系统，各种通讯设备的频带远远超过地铁无线通信系统的需求，导致各种通讯在信息泄漏的情况下，埋下了信息的安全隐患。在地铁无线通讯多系统中还存在的问题是信息输出与信息传入的冲突，主要是由于地铁无线通讯系统中的系统在分路与合路的过程中，功率的不合理以及出现的各种干扰造成的。

2 无线通信系统干扰严重

2.1 无线通讯系统干扰类型

在地铁无线通讯多系统中，出现的无线干扰从问题的整体来看主要是对信息的干扰。具体来讲地铁无线通讯多系统的干扰类型主要有以下几种：一是对同频的干扰，此种干扰主要是针对在地铁无线通讯多系统的通讯过程中，不管是移动的无线通讯信息，联通的无线通讯信息，还是电信的无线通讯信息，在信息通讯过程中出现同频率的输入、同频率的输出，或是同频率的输入与输出一起出现，这几种同频率的冲突，都给无线信息的传入或是输出带来巨大干扰；二是无线通讯调频的干扰，在这种干扰出现的问题主要是上行调频与下行调频不能处在同一数值上出现，给信息的传播带来巨大的障碍。

2.2 无线通讯系统干扰后果

在上述两种地铁无线通讯多系统干扰的类型中，着重分析的是同频的干扰与无线通讯调频的干扰，这两种无线系统干扰都带来严重的后果。在同频的地铁无线信息多系统中，往往给用户的信息造成破坏。当两种无线通讯调频处在相同的调频时，例如联通的地铁无线通讯多系统的调频与移动的地铁无线通讯多系统的调频处在相同的数字时，在地铁内的联通用户与移动用户，在使用无线通讯设备时，就不能实现安全的通讯，严重的造成信息的泄露。同频的出现，还会造成信息的流失，甚至会严重阻碍信息的流通与传播，导致信息的无法畅通和交流。在无线通讯调频时给无线通讯多系统带来的干扰后果就更为严重，在调频时，由于地铁狭小的空间，无线信息的通道受到很大的限制，每一种无线通讯系统的调频，都会影响到其他正常的信息通讯系统的影响。假如出现两种或是多种共同的无线通讯调频，就会出现信息的严重干扰现象，给地铁中无线通讯用户带来重大负面影响。同时，无线通讯设备的调频的频繁性与不固定性，都给无线通讯多系统带来破坏。由此可见，不管是同频无线通讯系统，还是在调频的无线通讯多系统，都会对地铁内各无线通讯的使用用户带来不良的影响。

3 问题解决措施

3.1 制度严格执行

针对地铁内出现的同频干扰以及调频，给地铁用户带来的严重影响。就需要地铁通讯管理部门制定相应的规章制度，确保地铁通讯系统畅通无阻的使用。由于地铁无线通讯系统内部存在的通讯设备不是一种，而是存在多种不同部门的通讯设施，由于利益的分歧，就会带来冲突。因此地铁这一共同无线配置范围内，制定各种移动无线通讯的规章制度以及法律法规，以文字的形式形成管理制度，进一步确保地铁内无线通讯设备在有效的范围内顺畅安全的使用。严格贯彻执行地铁内的规章制度，是地铁内无线通讯稳定安全的制度保障。

3.2 科学制定频率

在地铁内的无线通讯多系统中，由于通讯系统中的各通讯设备部门存在的利益分歧，就会从自身利益出发，制定获利最多的频率。在地铁内是多种无线通讯设备共同组成的，以部门无线通讯频率或高或低都会影响到地铁内其他无线通讯设备的通讯质量以及安全问题。在多种不同频率存在地铁无线通讯的统一体中，就会出现地铁通讯的不稳定，或是不安全，甚至出现无线通讯系统崩溃的现象。因此，在地铁内依据地铁无线通讯设备各种不同的特点，从地铁部门的通讯的畅通以及安全性，和地铁用户多方位的利益作为出发点与落脚点，在不产生地铁无线通讯系统破坏的情况下，以科学为手段，制定最为有效科学的地铁无线通讯频率，从而从根本上保证地铁内无线通讯设备的安全以及畅通使用，维护地铁无线通讯用户的利益。制定科学的无线通讯频率，是确保地铁内无线通讯顺利畅通的根本保证。

3.3 定期系统维护

在地铁内无线通讯设备系统，由于空间狭小的现实条件决定，对无线系统设备的定期维护是艰巨而又是一项首要的任务。在地铁中，无线通讯设备不管是在日常的通讯设备中，还是在无线通讯的系统中，都会由于各种各样的原因，造成一些问题，严重的会导致无法正常的运行。这就需要针对地铁内的无线通讯设备，定期对无线通讯设备的多系统进行检查与维护。在定期的维护过程中，就要严格要求地铁内无线通讯各运营商必须在规定的调频范围内运行，不能擅自非法的随意改动地铁内的调频频率。同时，还要求对地铁无线通讯设备的频率范围内采取有效的维护措施，避免不必要的干扰。在定期维护过程中，还要针对各种无线频率数字进行定期的计算与核实。在这一环节中，就需要对地铁无线维护系统的相关部门，建立在科学的基础上，对不符合要求的各个环节指出并监督和维护的工作，严重者上报相关的部门，给予惩处。

4 多系统干扰以及解决措施

4.1 多系统干扰总类

在地铁无线通讯系统运营过程中，会出现多种对无线通讯信号产生干扰的现象，根据对干扰情况的不同主要分为：接收机阻塞干扰、同频干扰、互调干扰。相对于同频干扰和互调干扰来说，接收机阻碍干扰发生的概率比较小。因此，主要注意同频干扰和互调干扰的相关解决措施即可解决信号干扰问题。

4.2 多系统干扰的解决措施

为了避免地铁无线通信多系统出现系统干扰情况而影响列车运营，需要做出有效的抗干扰的解决措施。例如，可以合理的分配辐射功率；合理选定工作频率；减少各系统天线间的相互耦合；严格执行移动通信的相关标准及管理文件；减少各系统漏洞间的相互耦合；接地的可靠性；各系统设置合理的滤波器等。

5 结束语

通过以上对地铁无线通信多系统引入的问题进行分析，我们看出，在对该系统引入时，会产生一系列的问题，其中，无线系统的干扰问题非常严重，会导致用户的个人信息遭到破坏，因此，对这些问题的产生应及时进行处理，避免产生不必要的麻烦，促进地铁交通工作的顺利开展

参考文献

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中国石油锦西石化分公司仪表车间辽宁葫芦岛125001

摘要：远程监控是当今社会经济发展的需要，也是可持续发展的必然要求。远程监控的使用十分广泛，而出于成本和效率的考虑，越来越多的远程监控系统采用了无线通讯方式。文章通过对几种方式的分析比较，对不同的条件下，远程监控设备的无线通讯方式做出科学合理的选择。

关键词 ：远程监控；无线通讯方式；无线电台；GSM

1 远程监控概述

随着我国改革开放的不断深入，经济正在蓬勃发展，与此同时，可持续发展的要求更加迫切。为适应这一要求，一些供热、供电、供水的企业逐渐采用集中供应的方式，以保证资源的合理优化配置。但是，企业集中供应的合理发展，离不开强有力的监控系统。由于用户具有明显的分散性特征，人力监控需要耗费大量的人力资源，且监控的效果并不理想。因此，就需要远程监控技术的运用。远程监控的重点是“监”和“控”，即监管和控制。通过对远程监控工程的实施，完成对项目的监控和管理工作。无线通讯技术和互联网是远程监控的基础，通过互联网可以对机器设备进行远程的操作，比如：开机、关机、重启、资料备份等等。实现对机器进行远程监控操作的前提条件是“监”，也就是说远程监控必须要通过一定的网络通讯对象构成操作平台进行操作。远程监控包括客户端的监控和网络设备的监控两个层面。

2 无线通讯概念

无线通讯是通过客户端、信号塔、终端等基本框架结构传递信息，而并不需要传统的信号传输线路。无线通讯利用了无线电信号可以在空间内自由传播的特性，发展速度很快，并且应用的范围比较广。

3 几种无线通讯方式介绍

由于远程监控的县城监控点的分布不集中，有一些还分布在比较偏远的地方，具有明显的分散特点。因此，通讯方式的选择方面应该考虑到可靠性，并结合自身的发展情况，选择技术先进且成本相对较低的无线通讯方式。

3.1 无线电台

目前，无线数传电台是常用的远距离通信方式之一。它结合发送信号和接收信号的设备，具有接受和发射信息的双重功能。无线电台的天线需要在距离地面大约30 千米或以上的距离建设。无线电台建设专网时需申请专用频点，所需费用大约在三千元到四千元之间。

3.1.1 无线电台的应用范围

无线电台的用用范围主要在以下三个方面：第一是广播、交通新闻等节目的播报；第二是在工业方面，用于信息的传递和无线视频监控等，具有较为成熟的节点性；第三是在雷达、电子干扰等军事无线技术中的应用，具有较高的干扰性以及高强的隐秘性。这方面的无线电台应用终端较多，且节点性比较强。

3.1.2 无线电台应用存在的问题

虽然无线电台的应用十分广泛，但是，其中存在的问题也比较突出。首先，无线电台具有自身的局限性。无线电台一般要求建设在远离高大建筑物的地方，但是随着城市的不断发展，高大建筑物随处可见，满足电台建设要求的空旷地带很少。其次，自然现象对无线电台的影响比较大，如风、雨、雷电等。这就需要加强对电台的巡逻检修工作，工作量和工作难度都比较大。目前，电台的检修主要是靠人工完成的，这就需要耗费大量的人工成本和维修费用。另外，无线电台具有较大的体积和较高的发射功率，会对仪表的运行造成一定程度的干扰。再次，随着人们环保意识的提高，无线电信号的污染问题也逐渐得到重视。为了加强对电磁污染的治理工作，国家对无线电频次信号等进行了限制，已不是企业进行数据传输和采集的最好方式。

3.2 GSM 系统

GSM 是GlobalSystemforMobileCommunication 的简称，即全球移动通信系统。在基于时分多址技术的移动通讯体制中，它是目前比较完善的一种，也是全球应用最为广泛的一种。主要提供语音、短信息、数据等多种业务。网络的能力比较强大，已经在全国范围内实现了联网和漫游，为客户节省了一大笔建网费用和维护费用，解决了传统专网通信系统成本大、维护费用高的问题。不同于传统专网通信系统，GSM 并不限制用户的数量，且覆盖的范围更广。另外，全球移动通信系统可以双向传输数据，性能比较稳定。对比之下，全球移动通信系统在成本、维护、覆盖范围、用户量限制和稳定性等多个方面具有无可比拟的优势，为远程监控的通信提供了优质的平台。这一系统主要由以下四部分构成：

3.2.1 移动台。移动台是GSM 系统的用户所使用的终端设备，随着用户需求的提高，逐渐向小型、便捷的方向发展，并在市场上占据较大份额。

3.2.2 基站子系统BBS。它主要负责移动台与网络中心的链接，并对网络资源进行分配管理。BBS 是与无线蜂窝的联系最为密切的子系统。主要功能是完成用户之间的通讯，以及在用户信息和系统信号的传递。其运作需要OSS 系统的支持。

3.2.3 网络子系统NSS。这一系统具有交换功能，可以在GSM系统的用户之间以及GSM 用户与其他用户之间架起通讯的桥梁，对他们之间的交互通信活动进行管理。另外，还具有数据库功能，对用户数据、移动或安全信息数据等内容进行有效管理。

3.2.4 操作支持子系统OSS。这一系统的主要工作就是对移动设备和移动用户进行管理，为移动通信提供支持，另外还有网络支持和维护的功能。

4 通讯方式的比较选择

在对无线电台和GSM 两大方案进行具体分析的基础上，把二者的利弊进行比较，并对远程监控做出合理的通讯方式选择。

通过以上对比分析不难看出，传统数传电台更加适合50 千米以内的数据传输，适合数据量大的实时远程监控。但是，由于节点申请、架构室外天线、定期维护等增加了成本，且易受自然环境的影响。所以这种通讯方式适合城市的公共系统，同样也适用于压力监测系统。而全球移动通信系统覆盖的范围大，具有较强的抗干扰能力以及较高的可靠性，适合较大区域的对时间和速率要求不高的数据传输。另外，这一系统的成本低，用户只需支付较少数额的使用费和通信费即可享受服务，比较适用于水位监测、环境监测等远程监控系统。

5 小结

远程监控的使用大大降低了工作人员的工作强度，并提高了监控工作的安全性和可靠性。而远程监控的效果也受到无线通讯方式的直接影响。在对几种通讯方式的成本、应用条件、数据传输范围和数据传输量等方面的内容进行综合对比，分析出在不同远程监控要求之下，选择相应的无线通讯方式。

参考文献：

[1]吴忠华.无线数传电台在远程监控系统中的应用与设计[J].科技视界,2014,08(34):103+189.

[2]聂顺,游华.无线通讯技术在远程数据监控中的应用研究[J].电子世界,2014,02(06):2-3.

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关键词 煤矿；井下工作；wifi；网络通讯技术；应用

中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0222-02

1 Wifi技术

Wifi即是俗称的无线宽带，是无线保真（Wireless Fidelity）的缩写，是一种能够将个人计算机等终端以无线方式互相连接的技术，属于短距离的无线技术，具有无线接入和高速传输的特点。Wifi无线网络是由无线网卡和AP（Access point）即网络桥接器组成的，组网的系统包括AP节点、网络服务器和无线站点，在Wifi的热点区域，任何一个带有Wifi无线网卡的终端都可以进入到由站点和节点之间组建的局域网中，在地面上的短距离无线通讯中，Wifi技术的使用已经比较成熟。

2 Wifi无线通信系统在井下的应用

由于煤矿井下的环境复杂，各种条件较差，巷道多，对信号的干扰因素多，因而给井下的无线通讯带来了不小的难题，使井下的无线通讯很长时间以来一直都徘徊在窄频范围内，不利于井下环境的监测和安全应用。而基于Wifi的宽带无线通讯系统，能够很好地突破井下无线通讯技术的瓶颈，更好地实现煤矿井下的无线通信。

2.1数据采集系统的构成

基于Wifi的数据采集系统主要是有多路切换电路、采样保持电路以及RAM、CPU等组成。其在煤矿井下工作时，数据采集系统中的数据信息由信息调离电路转换为适合系统的电量信息，然后经过多路切换电路的通道转换后，数据信息有采样保持电路实施采样。最后数据信息经过转换器将数据信息转为模拟信号输送都CPU中进行处理并送到wifi模块。Wifi通信模块将信息转变为IEEE802.11协议数据发射出去，并经AP、交换机以及电缆等组成数据传输管理服务器以实现井下环境实时监控，当采集到数据信息超出设定的警戒值时，将会发出预警。

2.2语音通信系统

Wifi井下无线通讯系统是通过有线的方式将信号节点与网络交换机连接，以语音通讯系统为例，完整的井下语音通讯系统包括工业以太网、IPPBX调度、井下交换机、井下无线接入点（即AP）、天线、防爆电源和手持终端机。Wifi井下无线通讯系统信号节点的天线是借鉴了GSM、CDMA等公共信息网的天线设计，并结合了实际的情况设计而成的，一般有栅状天线和抛物面天线，栅状天线的抗风能力强，抛物面结构的天线覆盖的距离比较远。Wifi井下无线通讯系统管理软件在开发中使用的是多线程并行和异步通讯技术，主要有服务、号码、通话、系统参数和安全栅等模块组成，具有号码管理、实时通话处理和录音、监听等功能。

2.3井下人员定位系统

对煤矿井下准确定位采用wifi定位系统主要是基于位置指纹识别算法进行定位，其主要是根据表征目标特征的数据库进行识别的。煤矿井下wifi定位系统主要有无线传输系统、定位服务系统以及wifi终端等系统，其中wifi定位系统的wifi终端主要是wifi通信系统中的wifi手机，其中wifi定位系统如下图所示。在运用wifi实施井下定位系统时，通常还要在参数重复测量几次选取平均值，而且为了进一步确定的井下作业人员的信息，还需要进行记录wifi手机的IP地址及运用手机人员的详细信息，以能够达到通过wifi通讯技术实现对井下工作人员的调度和考勤[2]。

3 IPPBX调度系统

IPPBX调度通讯系统包括调度IP电话、录音服务器、PC调度台、PC调制台和IPPBX服务器等设备。IPPBX是基于软交换技术设计的控制系统，软交换技术是相对于传统的电信网的电路的“硬”交换而言的，它主要是通过软件，在包交换网络的基础上完成交换与呼叫控制管理，从而完成信息的交换，为用户提供更方便的业务的一种新的电信网络技术，是NGN的核心。软交换技术的主要功能有媒体网关接入功能、呼叫控制功能、业务提供功能和互联互通功能。

基于软交换技术设计的IPPBX服务器既是调度系统的PBX（Private Branch Exchange），又是VOIP（Voice over Internet Protocol）系统的SIP（Session Initiation Protocol）服务器，它内置的标准E1接口板，能够实现与PSTN（Public Switched Telephone Network）程控电话网的互相联接[3]。

4系统功能应用

Wifi井下无线通讯系统的运行稳定，可靠性好，有系统开关控制、状态显示、号码注册管理、通话状态显示、拨号权限设置、通话日志记录、参数设置等多项功能。系统管理员可以通过系统的开关控制和状态显示功能，查看管理主机的配置和状态；号码注册管理可以方便注册或删除用户信息，更新管理主机的数据库；系统的通话状态显示、拨号权限设置、通话日志记录功能，能够方便地实现通话优先级、呼叫权限的设置等，记录通话的时间、号码和时长等相关数据；管理员登录系统之后，可以通过参数设置的功能设置系统的基本参数和系统配置。

5 结论

Wifi网络通讯技术在煤矿井下的应用，能够很好地解决井下的无线通讯问题，既方便了地面对井下作业的监测和管理，又能很好地保证井下作业的安全，但这一技术在与其它自动化系统的深度融合方面还有一定的发展空间，同时对于煤矿井下安全生产的特殊性和系统的稳定可靠性，应该通过不断的研究和实践，开发出更过的综合功能，以使其能更好地应用在煤矿行业中。

参考文献

[1]侯振堂，梁博，张建，等.WIFI技术与传统矿井无线通信技术对比[J].科技信息，2012（3）：47-48.

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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。

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Abstract: This paper describes the ultrasonic wireless launch and receiver module's working principle and designning ideas, given the overall program for the project of ultrasound wireless point to point communication from a systems perspective. The acoustic communication system can achieve the communication from the serial port to ultrasonic wireless and then back to another serial port. The experimental result shows that the design can achieve stable wireless acoustic communication within a certain distance.

关键词： 即现场可编程门阵列（FPGA）；无线通讯；超声波；声通讯

Key words: field-programmable gate array (FPGA)；wireless communication；ultrasonic wave；acoustic wireless communication

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）24-0215-02

0 引言

随着电子技术的飞速度发展，无线通讯正悄然的改变着这个社会，成为人们生活中不可或缺的一部分，传统意义上的无线通讯大多建立在电磁通讯上，虽发展早技术相对成熟，但并不适合于所有领域，如海洋环境。由于水是电的良导体，这使得电磁波在水下衰减十分迅速，想进一步实现无线通讯非常困难。如今世界各国对海洋资源开发的日益重视，人们越发感觉到找寻一种新型的无线通讯方式并制定与之相应的通讯体制的重要性。与此同时因声波在水下传播方向性好，穿透力强，传播距离远等特性，使得水声成为水下通讯的首选媒介，无线声通讯的研究正在成为一个新的研究热点。

现场可编程门阵列（FPGA）作为新一代的可编程逻辑器件以其成本低、可靠性高、开发周期短等优势，广泛应用于通讯、工控、接口总线、航空及车载控制等的设计上，成为最具灵活性及广泛性的开发设计平台之一。FPGA可轻易地被修改与变更，且允许开发人员根据需求变化进行资源的重新配置，这允许我们对已经成型的PCB在不改动硬件连接的情况下进行二次开发，这一优点在无线通讯设计方面尤为明显，突出表现在系统的升级更新，协议的调整，接口的扩展等方面。FPGA在为无线通讯系统提供丰富资源的同时，也使无线通讯系统烦琐的开发过程变的简单。

1 总体设计和系统架构

本系统分为超声波收发部分，调制解调部分以及与外界MCU、PC进行数据传输的UART接口模块、系统接口缓存FIFO四个部分组成。系统将待发送的数据通过脉冲进行编码调制，把数据加载到声波上以超声波的能量形式发送出去，由超声波接收模块接收，并进行信号的解调与校验。系统中将要发送与新接收到的数据都暂存在FIFO中，并通过UART接口与外界进行数据的交互，如图1所示。

2 设计原理

2.1 无线部分的设计

2.1.1 超声波无线通讯协议选择与数据帧结构 为了能够正确地对超声波进行编码，首先必须对通讯协议进行选择与设计。设计的关键在于帧的同步问题，本设计参考了串口通讯协议，数据帧包含一个起始位，8个数据位，一个偶校验位和1个停止位。未接收到信号时，定时器不计时，当电平由高变低即收到起始位0时，记时器开始计时，既以起始位作为帧同步的信号。通过比较计数器的计数来判断每一位是0或者是1，接收完8位数据、校验位及停止位后。定时器复位，准备接收下一个数据。本设计以200个40KHZ周期脉冲时间作为最小的电平转换单元，即最小的电平持续时间为5ms，为保证采样数据的可靠性，对每位的电平数据进行中心点附近的5次采样。

2.1.2 载波频率的选择 超声波在介质中传输对频率十分敏感，在传播过程中介质对声波的吸收与频率的平方成正比，频率越高，衰减越快，而频率低收到的背景噪声大，对传输质量有影响。选择合适的频率来作为系统无线的载波频率不但可以有效避开大量背景噪声同时也减少了传播过程的信号衰减。试验中选用常用的40khz换能器作为实验对象。

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【关键词】电力系统 电能计量 集抄技术 低压集抄系统

集中抄表技术从其诞生就受到了供电企业的高度关注，毕竟科学技术的发展必将带来传统抄表形式的变化，也势必影响到电力营销数据采集方式的根本变革，其意义是深远而不言而喻的。

集抄系统的应用改变了传统的电能量采集方式，降低甚至杜绝了传统方式的差错率和人为干预因素，保证了电能量高度的准确性，成为和客户结算的可靠依据。集抄的应用，极大地减少了抄表人员，简化了抄表过程，降低了抄表难度，提高了抄表效率。集抄冻结数据功能的应用，为线损的准确计算提供了技术手段，让电力营销部门不但清楚线损，而且还由此查找原因、找出解决办法，从而不断降低线损率，提高经济效益。

一、电力系统电能计量集抄技术的现状

（一）电能表根据电能测量机构的不同，分为机电脉冲式电子电能表和电子式电能表两大类。目前应用最多的是电子式电能表，它通过乘法器完成对电功率的测量，可获得最大需量、电压、电流和功率因数等多项数据，输出接口分为RS485接口型和低压配电线载波接口型两大类，可直接读取其脉冲输出，有的新型电能表本身安装有多种接口，适用于模拟、数字等各种通讯模式。预计今后相当一段时间内，电能计量低压集抄系统的终端采集装置将以电子式电能表为主。

（二）采集器和集中器采集器是汇聚电能表电量数据的装置，是整个系统的核心，它能够接受主控站命令，依次抄收并储存各采集器中数据，然后通过一定的传输介质将数据传至主控站进行数据处理。集中器具备RS485接口和电话线接口，同时具有数据采集和储存、设置功能、远程监控、校时功能及异常信息记录功能。

二、电能计量集抄系统分析

（一）采集系统

按照采集数据的通讯方式及媒介的不同，电能计量集抄可分为本地自动抄表和远程集中抄表。

本地自动抄表方式一般是通过抄表员手持便携式手持掌上电脑，通过其上的红外发射和接收装置，在红外可视距离内，非接触地读取仪表数据。这种方式操作简单方便，实现起来较可靠，且成本较低。但数据传输距离较短，且系统的自动化程度较低，较适合在计量仪表相对集中的城市居民区应用。

远程集中抄表方式一般是通过RS485、总线或低压电力线，将用户终端计量仪表的电能脉冲，先通过一级脉冲采集器将脉冲汇总，再经过二级集中抄表器的集中抄收和记录整理，最后通过M0DEM和公共电话网络以点对点的方式将数据传输到上位机中心数据处理系统，来进行统一的远程计量数据管理、计量监控及报表结算工作。

这种方式不需要抄表员到达现场，数据传输速度快，大大提高了抄表效率推动了电力系统自动化发展的进程。

（二）通讯网络

数据通讯网络的选择是自动抄表系统的关键，它直接关系到系统的稳定性。通讯网络也称信道，即数据传输的通道。

从集中器看，从集中器到主控站之间通讯规定为上行信道，从集中器到采集器之间通讯规定为下行信道。上行信道目前主要使用的有电话网、电力网、无线通讯网、GSM等。行信道目前使用的主要有电力网、RS485、总线网、有线电视网等。自动抄表系统中涉及的两段通讯网络，每段可以相同也可以完全不同，因此可以组合出各种不同的自动抄表系统 按通讯介质不同，分为有线通讯和无线通讯。

1.有线通讯技术：（1）光纤传输：造价和安装费用较高，但具有频带宽、通讯距离远、传输速度高、抗干扰能力强等优点，目前广泛应用于许多领域。（2）电话线传输：投资小，适用范围广，适合不方便布线的地区。不过，这种方式传输数据易堵塞，且租赁费用偏高，不适合大容量系统的通讯传输。（3）RS485总线：是目前采用较多的一种通讯方式，其传输数据速度较快，可靠、稳定，通讯质量较高。但布线工作大，通讯信道易受外界因素破坏，且被损坏后故障排除困难，信道后续维护工作量大。（4）低压电力线载波传输：是供电系统特有的一种通讯方式，它充分发挥了低压电力线覆盖面广、不需要重新布线的优势。为改善低压电力线载波通讯的质量，实现数据的可靠传输，有振幅键控、移频键控、移相键控、正交双边带调制及无载波调幅调相等调制方式：为实现数据的高速传输，有窄带通讯、双音多频调制、线性调频脉冲、多路载波调制、扩频、超窄带及多路载波等传输技术。

2.无线通讯技术：（1）红外线：需要通讯双方加装红外收发通讯模块，操作简单，成本低，可在红外可视距离内实现非接触性抄表。此种方式对方位性要求较高，较适合于仪表相对集中的区域内使用。（2）RS485通讯：需要在管理中心和集中器中加装无线通讯模块，不需重新组网，价格较低廉，通讯速度快，且免于维护。但系统实时性及可靠性较差，可能发生信息拥塞或丢失现象，不适合业务量大系统的应用。在应用中，各种通讯模式都有优缺点，任何一种采用单一通讯技术的方案均很难完全满足需要。因此，在自动抄表的不同通讯阶段采用不同的通讯方式来组成自动抄表网络。在数据传输量不太大、传输距离较近的底层数据采集阶段，可以采用如红外、总线传输、RS485、低压电力线载波的通讯方式：而在集中器到数据处理中心段，则可采用光纤、无线电台、电话线或GPRS/GSM无线通讯等，选择什么样的组合方式，需根据实际情况统筹考虑。

三、建议与结论

随着计算机技术、通讯技术、网络技术和微电子技术的飞速发展，对自动抄表技术水平、自动抄表的投资成本、抄表的效率、可靠性和准确度、管理体制提出了更高的要求。选择合格的抄表终端设备；选用较为成熟的、经测试合格的产品；因地制宜选择抄表方式；提高自动抄表技术的智能化、多元化；注意自动抄表系统自身安全性；控制系统访问权限；制定合理、高效的安全策略；追踪国际技术发展，缩短与国际先进抄表技术的差距，是摆在我们面前的首要问题。