无线通讯技术范文10篇

论文主题词：无线通信；油田；监控系统

论文摘要：随着油田的开发，偏远油区的数据监控、视频监控在油田的安全生产、管理中发挥着重要作用，而无线通讯技术的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。本文对目前广泛应用的几种无线通讯技术的进行简单介绍，分析偏远油区的地理环境及生产环境对无线通讯技术应用的影响。并对应用无线网桥技术进行的平台视频监控项目中的成功应用做简单介绍。

1引言

在油田偏远油区生产过程中，对相关生产参数及油井视频进行远程监控对偏远油井的安全生产起着至关重要的作用。但由于偏远油区装置远离油田总部，应用有线的通讯方式，施工困难且周期长、灵活性差。而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，因此特别适合偏远油区对通信链路的要求。

2常用的无线通讯技术

目前在油田现场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。

论文关键词:BluetoothSIGUWB

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

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。

论文关键词：BluetoothSIGUWB

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

1在油田偏远油区生产过程中，对相关生产参数及油井视频进行远程监控对偏远油井的安全生产起着至关重要的作用。但由于偏远油区装置远离油田总部，应用有线的通讯方式，施工困难且周期长、灵活性差。而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，因此特别适合偏远油区对通信链路的要求。

2常用的无线通讯技术

目前在油田现场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。

其中GPRS和CDMA技术中国移动和中国联通公司的主营数据传输业务，在数据传输方面有着很强的优势，即信号覆盖范围广。对于陆上油田生产区域基本完全覆盖。但由于海上油田地理位置特殊，远离陆地的基站，因此很多海上生产平台还无法为GPRS/CDMA信号完全覆盖。此外经过测试，GPRS的平均速率为20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率为80kbit/s～100kbit/s，可以满足传输小数据量的生产数据要求，但无法满足大数据量的信号（例如视频信号）远程无线传输。虽然有利用CDMA技术进行视频信号传输的案例，但效果并不理想。

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，标准统一，一直以来广泛用于油田的数据遥测/数据采集与监控(SCADA)项目中。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。结合数传电台误码率低、信道可靠的特点，数传电台必将成为海上油田通信技术应用的可靠选择。

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。

1背景

短距离无线通讯技术，作为传输信息的最新科技成果，已经深入影响了人们消费、生存等每一个方面，并且它以很多设备为中心，对人类的日常生活和社会前进将会产生愈加重要和日趋深远的影响。例如RFID无线通讯设备、蓝牙无线通讯设备。短距离无线通讯的主流技术包括：IEEE802.11b通讯协议，UWB无线通讯，高速WPAN，低速ZigBee，低速WPAN等。无线通讯设备具有制作成本比较低、功率消耗低和对等通信这三个特点，它是短距离无线通讯设备的最大特征和优势。

2设计原理

无线传输网络包含从节点B、C和主节点A，实现从节点B、C到主节点A的视频图像传输。传输的视频图像为彩色的图像，由带有AV输出端口的彩色摄像头提供。每个从节点预先准备一个AV视频输入(莲花RCA)插口，用一根AV连接电缆与摄像头AV输出端子连接。每个节点天线的方向必须保证水平，并且保证每个节点在水平方向上都能达到规定要求的通讯传输距离。设计原理如图1所示。

3电路设计

电路包括发射电路和接收电路，总电路图如图2所示。发射电路，由LC晶体振荡器、二极管、AT89c51单片机等构成，由开关控制发射的图像信号。发射电路采用的载波信号是由LC晶体振荡电路产生的，采取改进型的电容三点式振荡电路模型，调制信号的生成方法是用变容二极管的方法直接调频[1]。接收电路，也是由晶体管、二极管和AT89c51单片机组成，由开关控制接收从发射模块传输过来的图像信号，从而更稳定的使其显示在输出终端上。为了使接收机具备很高的灵敏度，接收电路采取的晶体管是高频低噪声的。而且为得到稳定的电压增益，选取的是共射放大电路。即高频信号被天线接收到后，通过放大器使小信号变成大信号，然后再把信号送进混频电路混频，解调后再传输到原电路。

近年来我公司和北京比福特公司共同开发了防爆无线通讯系统，并且在中石油大港石化中石油青海格尔木石化得到了广泛的应用。实践证明，这种基于PHS的无线通讯系统是安全稳定，而且可靠的运行效果良好。

小灵通：无线市话（PersonalaccessSystem）简称PAS，是一种新型的个人无线接入系统。它采用先进的微蜂窝技术，通过微蜂窝基站实现无线覆盖，将用户端（即无线市话手机）以无线的方式接入本地电话网。

首先，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。

企业的无线通讯需要和化工企业防爆设备的要求，加上与斯达康公司的长期合作关系。最后决定选用斯达康公司的UT220为原型机进行防爆手机的设计和开发，同时无线通讯网络的基站覆盖，采用了中国电信标准设备接入。这两项措施的实施可以使企业整个无线通讯网络得到功能的最大化，同时大大的降低了设备采购和投入的成本。为企业节约了开支，同时功能应用不受任何影响。运用已经成熟的网络系统，加以批量生产的移动通信终端设备使得企业无线通信网络实现有充分的物质基础。

这套通讯系统的设计理念是以人为本，体现科技关怀。要利用先进的无线通信网络实现防爆作业区内工作人员出入的有效身份辨识、人员位置确定、生产调度指挥与作业区内工作人员，工作人员之间的语音通讯，短信息收发，彻底实现信息的无缝连接，使企业的生产管理达到实时高效。同时，该系统可以实现考勤记录功能，可以为管理人员提供更加准确的人员信息。一旦发生事故，就可以根据系统提供的人员位置、身份。数量信息做出准确的营救措施，使得抢险救灾工作高效进行，进而节约大量宝贵的时间。

该系统可以实现全双工通话，可以和生产调度系统并网，全系统内点对点全时双向语音通话。实现作业区内人员的定位，可以做到精确到人，动态位置实时反馈，使得生产管理优化。实现统计报表，考勤记录的数据来源实时化，自动化。实现短信息，语音信箱功能。生产指令短信息发送到每一个终端上，还可以实现语音信箱留言，大大的提高信息的接收效果。系统通过斯达康的QBOX解决方案可以实现企业所及范围之内全覆盖，并实现与互联网的连接。

摘要：随着油田的开发，偏远油区的数据监控、视频监控在油田的安全生产、管理中发挥着重要作用，而无线通讯技术的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。本文对目前广泛应用的几种无线通讯技术的进行简单介绍，分析偏远油区的地理环境及生产环境对无线通讯技术应用的影响。并对应用无线网桥技术进行的平台视频监控项目中的成功应用做简单介绍。

关键词：无线通信；油田；监控系统

一、引言

在油田偏远油区生产过程中，对相关生产参数及油井视频进行远程监控对偏远油井的安全生产起着至关重要的作用。但由于偏远油区装置远离油田总部，应用有线的通讯方式，施工困难且周期长、灵活性差。而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，因此特别适合偏远油区对通信链路的要求。

二、常用的无线通讯技术

目前在油田现场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。

1基于ZigBee技术的电梯安全监控系统设计的发展

本专题想要设计一套注重安全性的电梯管理系统，借助ZigBee技术，让管理人员能够随时监控电梯故障所在，以随时进行安全管理。ZigBee具有许多优点，包括可以实现多跳路由和资料发送的网格协定、安全规格和针对应用层互通性的整套参数设置，ZigBee针对微控器应用开发人员提供了管理网络以及连接其他节点的更高抽象层次。因此，基于ZigBee的无线通讯协定被广泛应用作为无线网络传感器（WSN）系统的通讯标准，而这在电梯安全管控中，更是得到了十分广泛的应用。另外，由于微软针对.NET技术的发表，使基于因特网的网络应用得到蓬勃的发展，利用技术，网页程序的设计从单纯的信息传递与浏览，也扩展到电梯安全运行监控中应用。

2基于ZigBee技术的电梯安全监控系统设计的规划

2.1系统的硬件规划

在硬件规划方面，文章以ZigBee无线微控器与电梯的管理做结合，依此建构低成本的电梯信息管理与监控系统，通过无线模块，管理者可以有效取得电梯运行的信息，其中实体的硬件架构规划上，无线控制器采用TI的ZigBee-CC2430模块。CC2430微控器，它是由TI公司收购无线单片机公司CHIPCON后推出的ZigBee无线单晶片，而CC2430也是一个真正符合IEEE802.15.4标准的晶片系统，ZigBee-CC2430除了包括RF收发器外，还内建加强型8051MCU、32／64／128KB的Flash、8KB的RAM以及ADC、DMA等。CC2430可工作在2.4GHz频段，2.4G频段为所谓的ISM频段，为专门提供给工业、科学与医学使用的免费频段，此外，CC2430采用低电压（2.0～3.6V）供电，且功耗很低（接收数据时为27mA，发送数据时为25mA），最大传送速率为250kbps。本系统通过无线模块CC2430的结合，可减少电路元件的使用，对于开发低功耗的无线相关产品有很大的帮助。系统的Master端与Client端之间使用2.4GHz无线通讯模块ZigBee-CC2430作为彼此连线的传输界面，Master端的无线微控器模块一方面以无线通讯的方式接收来自Client端的信息；另一方面则通过RS-232与电脑串列通讯埠连接，再经由程序的设计，PC端便可取得输出入的信息。至于Client端则以无线传输的方式周期性发送电梯运行信息给Master端。对于用户端而言，主要是要通过浏览器，经因特网取得电梯信息或进行电梯系统的管理（系统管理者）。

2.2系统软件设计规划

1数据采集介绍

目前对于用于数据采集和传输的无线设备之间的通讯编程，一般仍采用C语言和汇编语言较多，这主要是由于在编程时，要涉及到对无线通讯设备硬件的控制，因此，选择C语言和汇编语言的较多。采用以上两种语言进行编程，对于一般的编程人员来讲，很难较快的掌握。本文采用可视化的编程环境从根本上解决了以上问题，只要有一定编程基础的技术人员，均可实现自己编程。

2无线通讯设备的基本工作原理

在无线的通讯方式中，数据传输的基本原理可以认为是通过调制解调器进行工作的，而这种调制解调器是无线方式工作的，它不含有拨号功能，而且和它直接连接的是无线电台。无线电台的作用就相当于有线传输中的电话线，它是通过无线电波进行发送和接受信号的。而无线调制解调器的作用是将二进制的信号调制成可以在无线电台之间传输的无线电波。

信号转换过程的属性取决于调制解调器所接收到的源信号和目的信号。一般来说，调制解调器从终端或计算机接以串行方式收到二进制信号后，将它们转换成了音频信号。然后调制解调器将这些声音通过无线电台传输出去。在接受端，另一个兼容的调制解调器将这些声音信号转换成了二进制信号，并把这些二进制信号发送给终端或计算机。

由于在无线电台之间有过滤和放大作用，同时，无线电波的传输受很多因素影响，因此传送的速度受到限制。下面给出了一种900M电台的技术特性见表1。本程序就是使用的这种电台，对于其它参数的电台，其基本原理也是一样的。