無線通信技術范文
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篇1
遠距離無線通信技術逐漸更新換代,而近距離無線通信技術也在同步發展。現階段,人們隨身攜帶的通信工具,主要利用紅外線進行傳輸,通過IRDA能夠避免長距離電線電纜的麻煩,但仍然不便于利用。藍牙技術應運而生,并成功地在短距離內創建了公眾化的無線網絡。各種信號均可以借助接入點進行傳輸,摒棄了傳統的電纜,而且被廣泛應用于交互式短距離無線通信中。這就包括了電話會議、相機與電腦終端之間的圖像傳輸、不同家庭電器的遙控等。Wimax科技正逐漸興起,其特點是遠距離傳輸與高帶寬。通過Wimax,人們有效地構建了城市之間、城鄉之間的無線網。Wimax能夠覆蓋幾十公里以上,網絡速度達到了幾十M/s。所以有些科學家認為,其遠距離與高速傳輸服務也許會搶占3G通訊的市場份額。Wimax技術在運營開支、傳輸速度和距離等層面有著得天獨厚的優越性,也許會成為一類開創產業新局面的科技。
2超寬帶無線接入技術
超寬帶是一類時域通信手段,其無線接入技術比普通科技手段的帶寬高,有著高速率、開支少、能耗少的優勢。相比于傳統的無線通訊網絡,這種技術無需載波,僅僅通過小周期的脈沖信號作為載體,以二進制信號進行傳輸。這種超寬帶信號的頻譜比較稀疏,信號強度是mW級別,能夠抵御強干擾信號。相比于CDMA框架,此通信系統更利于實現,僅需較少的開支。
3未來無線通信領域的發展趨勢
3.1無線通信領域技術互補性日益明顯
無線通信技術種類逐漸增多,每種都有各自的優劣勢與適用場合。3G相對適合于大范圍與城際漫游的數據傳輸需求,而無線局域網則適合于中距離范圍內的信號傳輸,超寬帶技術適合于近距離、超高速的無線通訊。所以在發展無線網絡通信技術的歷程中,我們應當依照不同消費者的個性化需求,甄選出最適合的無線通訊手段,使得無線通信業務有著多元化未來,更好地處理移動通信應用中的各類難題。在不遠的將來,無線寬帶接入技術仍會朝著高帶寬、大范圍傳輸的方向不斷發展。未來仍有可能會孕育出更先進的技術手段。現階段的無線寬帶接入技術應用于受限條件下的高速度傳輸,其話音通訊性能仍然與公眾移動通訊手段相距甚遠。因此,我們應著眼于未來,不斷挖掘其技術優越性,彌補移動網絡的應用缺陷,以更好地服務大眾,同時避免資源浪費。
3.2藍牙技術將革新無線通信業的發展
在藍牙技術的發展大潮中,眾多企業都在探究和制造以藍牙技術為主導的電子產品,譬如某集團研制了以藍牙技術為基礎的無線耳機等。芯片設計研發團隊成功開發了在藍牙技術所需頻段內的專用IC,同時配備了與之匹配的應用硬件軟件套裝,便于其他客戶或應用廠商可以快速掌握此芯片的應用之道,并生產出以藍牙技術為本的新產品。除此之外,軟件開發企業研發出了大量適用于藍牙技術的軟件,被廣泛應用于電腦、手機等。大部分電子產品都能借助藍牙技術以無線方式連接成網絡,使人們可以自由地傳輸訊息。藍牙技術的產生推動了無線通信業的進一步發展,計算機業和電器行業都得益于藍牙技術的發展,并加大了對藍牙技術開發的投資力度。
3.3無線網絡通信技術的融合趨勢
3.3.1無線技術與蜂窩網技術的融合
為了完成其計費與檢測功能,短距離無線通信技術被應用于電子產品中。無線通信技術在近些年來迎來了更快速的發展,愈來愈多的短距離無線接入技術被應用于社會生活的各個層面,譬如藍牙技術有效融合了短距離無線技術與蜂窩網技術。
3.3.2移動通信技術和無線寬帶接入技術的融合
移動通信業務的發展成熟,與寬帶業務領域的拓寬,直接推動了多種寬帶接入技術的產生和發展。譬如無線局域網技術推動了3G通訊技術的其他應用。而且移動通信技術和無線寬帶接入技術互惠互利,并在4G時代完美地融合成一個健全的系統。
3.3.3無線通信技術與視頻等多媒體技術的融合
篇2
【關鍵詞】無線通信技術 應用 發展
在信息化極速發展的當今社會,無線通信技術已經普及到各群眾的生活中。無線通信技術不再局限于用于語音通話方面,它已經全面運用于商業、生活、金融及工作中。移動電話,語音通話,數字電視,網絡通信,數據交換等,都隨著無線通信技術的平臺繁衍而生。人們只需要一個可以移動或者固定的終端設備,在任何地點,任何時間,即可享受無線通信技術帶來的語音或視頻通話,數據及交換,圖像和傳真等便利服務。我國的無線通信技術是個循序漸進的過程,了解我國無線通信技術的發展歷史對無線通信技術的應用和發展趨勢是必要的。
一、我國無線通信技術的發展歷史
我國的無線通信技術最早是從固定模式開始的,大致上通過了五個發展時期才進入移動式模式。
第一個發展時期是在19世紀50年代初,當時只有利用短波頻和電子管技術進行無線通信。并且因為技術和設備不夠成熟穩定,沒有得到普及應用,僅用于軍事用處。50年代末,才通過實驗研究出現了單工汽車公用移動電話系統。
第二個發展時期是19世紀50年代至60年代,此時出現了半導體的UFH450MHz,出現了公用電話網,就是所謂的通過有線連接終端進行傳輸語音通話的公用電話系統,并向移動電話的發展邁了一大步。
第三個發展時期是19世紀70年代至80年代,這個時段我國借鑒美國的視頻段技術,引進了科學家貝爾的蜂窩系統概念,經過實驗,將視頻段提高到了800MHz,為后期的視頻傳輸奠定了基礎。
第四個發展時期是19世紀80年代至90年代中期,這個時段是第二代移動通信技術大力發展的時期。出現了GSM等系統,并運用于個人通信業務中。
第五個發展時期是19世紀中期至今,這個時段是無線通信技術發展時期,隨著科技日新月異和通信技術的飛速發展,出現了第三代移動通信技術。如3G,UWB,WLAN,WiMax。移動終端設備也越來越精巧。
二、無線通信技術在我國的應用
我國現行的無線通信技術大致有以下幾種:
(一)較早時期出現的紅外線傳輸技術。它是通過短距離的數據交換。21世紀初期我們應用于我們的移動手機中。它雖然耗能小,但是受距離遠近的控制,而且傳輸速度較慢。
(二)藍牙技術。藍牙技術能實現全雙工傳輸技術。它主要用于移動手機、無線耳機和電腦上,進行無線的信息等傳輸交換。簡化了移動設備和終端設備與網絡之間的通信技能,實現了數據通信高效傳輸功能。
(三)WLAN的接入。WLAN即是我們所說的無線局域網。用戶可以通過無線電波作為媒介接入無線WLAN網絡,它是通過RF射頻技術,利用存取架構的簡易化,使信息快速的達到用戶終端。在大型的酒店、機場或商務場所基于IEEE802.11的標準隨時隨地共享無線局域網帶來的高速快捷的網絡體驗。雖然WLAN得傳輸距離只有幾十米,但它是通過一個或者多個無線端口接入,具有傳輸的高速性。我國的WLAN技術相較于外國正處于初步引進階段。而我國大多數城市還沒有接入這種無線通信技術。
三、無線通信技術的發展趨勢
(一)網絡融合。由于技術和開發原因,我國現有的無線通信技術有由電信推出的3G業務TD-SCDMA,該無線通信技術能為廣大客戶提供高速的語音通話、數據傳輸和多媒體等覆蓋廣的無縫率移動業務。是廣大用戶使用率最高和最頻繁的無線通信技術。但此無線通信技術受諸多產業鏈的影響,要利用流量數據KB實現,技術方面還未形成大規模的趨勢。而由外國引進WLAN無線通信技術,雖然可以隨時隨地享受高速的中距離網絡接入服務,但網絡具有局限性,覆蓋率低,僅在我國一級城市應用,在我國二線城市還很少普及運用。其次,在19世紀出現的使用脈沖無線接入技術的UWB無線通信技術,可以實現近距離10米的極速無線接入服務。根據各無線通信技術的不同功能,我們可以對各種網絡無線技術進行統一融合,互補長短,將無線通信技術廣度和深度完美結合化。做到客戶全方位的需求,以提高無線通信技術市場需求。
(二)無線高頻譜接入,主要用于GSM和CDMA網。無線頻譜是指在頻率3000GHz下通過空間進行傳播的無線通信技術。它是靠電磁波進行傳輸交換。無線高頻譜有14個頻段,可以在同一時間供多個客戶端同時使用,而不影響其傳輸交換速度。提高了使用無線通信技術的時間間隙問題。
(三)寬帶無線接入,由于用戶都具有大的移動性和不同的需求性,無線通信技術發展方向必須是以滿足市場需求的發展。當前主要的無線寬帶技術有3G,UWB,WLAN,WiMax。他們都有各自的優越和技術性。都具有覆蓋廣,傳輸快的功能。依當今網絡用度廣來看,3G是主導產品,主要用于蜂窩移動通信。它的無縫性是大多二線城市注重的,也是我國無線通信技術廣度發展的方向。而UWB的短距離高速度是我們深度技術的發展方向。WLAN在某個局域或商務上極具作用。WiMax主要用于城域網,成本低,通過網絡塌能達到數英里的網絡覆蓋。是當前最好的一種蜂窩數據網絡。
四、結束語
在當今的經濟飛速的時期,無線通信技術不僅要綜合各個網絡技術的優越性,更要合理的規劃發展方向。符合各大區域,不同用戶群的多功能化和個性化。使無線通信技術多元化和一體化得到全面運用,為我國經濟發展做出更大貢獻。
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篇3
關鍵詞:無線通信;遠距離;短距離
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)05-1062-03
Introduction to Wireless Communication Technology Used
CHEN Gao-feng
(Yangling Vocational & Technical College ,Yangling 712100, China)
Abstract: With the continuous progress and development,communication and exchange of work and life has become a very important,wireless communications technology with its low cost, scalable, easy to use and other advantages, and in recent years has been considerable development and a wide range of applications. In this paper, both distance and close-introduced the popular wireless communication tech? nology.
Key words: wireless communication; long distance; short distance
無線通信(Wireless communication)是利用電磁波信號在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式,近些年,在信息通信領域中,發展最快、應用最廣的就是無線通信技術。無線通信技術自身有很多優點,成本較低,無線通信技術不必建立物理線路,更不用大量的人力去鋪設電纜,而且無線通信技術不受工業環境的限制,對抗環境的變化能力較強,故障診斷也較為容易,相對于傳統的有線通信的設置與維修,無線網絡的維修可以通過遠程診斷完成,更加便捷;擴展性強,當網絡需要擴展時,無線通信不需要擴展布線;靈活性強,無線網絡不受環境、地形等限制,而且在使用環境發生變化時,無線網絡只需要做很少的調整,就能適應新環境的要求。
1常用的遠距離無線通信技術
目前偏遠地區廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛星通信、短波通信技術等。它主要使用在較為偏遠或不宜鋪設線路的地區,如:煤礦、海上、有污染或環境較為惡劣地區等。
1.1 GPRS/CDMA無線通信技術
GPRS(通用無線分組業務)是由中國移動開發運營的一種基于GSM通信系統的無線分組交換技術,是介于第二代和第三代之間的技術,通常稱為2.5G。它是利用“包交換”概念發展的一種無線傳輸方式。包交換就將數據封裝成許多獨立的包,再將這些包一個一個傳送出去,形式上有點類似寄包裹,其優勢在于有資料需要傳送時才會占用頻寬,而且是以資料量計價,有效的提高網絡的利用率。GPRS網絡同時支持電路型數據和分組交換數據,從而GPRS網絡能夠方便的和因特網互相連接,相比原來的GSM網絡的電路交換數據傳送方式,GPRS的分組交換技術具有實時在線、按量計費、高速傳輸等優點[1]。
CDMA是碼分多址的英文縮寫(Code Division Multiple Access),是由中國電信運行的一種基于碼分技術和多址技術的新的無線通信系統,其原理基于擴頻技術。其最早是由于軍事上對高質量無線通訊技術的需要而開發設計。CDMA在數據傳送過程中,將數據用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調制,使數據信號的帶寬被擴展,然后經載波調制將數據發送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼,進行相反過程的處理,把寬帶信號換成原信息數據的窄帶信號從而進行解擴,以實現數據傳輸。其特點是抗干擾能力強、抗衰落能力強、信號隱蔽性強、抗截獲的能力強、可以多用戶同時接收發送。
1.2數傳電臺通信
數傳電臺是數字式無線數據傳輸電臺的簡稱。它是采用數字信號處理、數字調制解調、具有前向糾錯、均衡軟判決等功能的一種無線數據傳輸電臺。數傳電臺的工作頻率大多使用220~240 MHz或400~470 MHz頻段,具有數話兼容、數據傳輸實時性好、專用數據傳輸通道、一次投資、沒有運行使用費、適用于惡劣環境、穩定性好等優點。數傳電臺的有效覆蓋半徑約有幾十公里,可以覆蓋一個城市或一定的區域[2]。數傳電臺通常提供標準的RS-232數據接口,可直接與計算機、數據采集器、RTU、PLC、數據終端、GPS接收機、數碼相機等連接。傳輸速率從9600到19200 bps,誤碼低于10-6(-110 dBm時),可工作于單工、半雙工、時分雙工TDD、全 雙工方式。無線數傳電臺是通信行業發展較早的通信方式,也是比較成熟的一項無線通信技術,已經在各行業取得廣泛的應用,在航空航天、鐵路、電力、石油、氣象、地震等各個行業均有應用,在遙控、遙測、搖信、遙感等SCADA領域也取得了長足的進步和發展。
1.3擴頻微波通信
擴頻通信,即擴展頻譜通信技術(Spread Spectrum Communication)是指其傳輸信息所用信號的帶寬遠大于信息本身帶寬的一種通信技術。最早始用于軍事通信。它傳輸的基本原理是將所傳輸的信息用偽隨機碼序列(擴頻碼)進行調制,偽隨機碼的速率遠大于傳送信息的速率,這時發送信號所占據帶寬遠大于信息本身所需的帶寬實現了頻譜擴展,同時發射到空間的無線電功率譜密度也有大幅度的降低。在接收端則采用相同的擴頻碼進行相關解調并恢復信息數據。其主要特點是:抗噪聲能力極強;抗干擾能力極強;抗衰落能力強;抗多徑干擾能力強;易于多媒體通信組網;具有良好的安全通信能力;不干擾同類的其他系統等,同時具有傳輸距離遠、覆蓋面廣等特點,特別適合野外聯網應用[3]。
1.4無線網橋
無線網橋是無線射頻技術和傳統的有線網橋技術相結合的產物。無線網橋是為使用無線(微波)進行遠距離數據傳輸的點對點網間互聯而設計。它是一種在鏈路層實現LAN互聯的存儲轉發設備,可用于固定數字設備與其他固定數字設備之間的遠距離(可達50km)、高速(可達百Mbps)無線組網。擴頻微波和無線網橋技術都可以用來傳輸對帶寬要求相當高的視頻監控等大數據量信號傳輸業務。
1.5衛星通信
衛星通信(satellite communication)是指利用人造地球衛星作為中繼站來轉發無線電信號,從而實現在多個地面站之間進行通信的一種技術,它是地面微波通信的繼承和發展。衛星通信系統通常由二部分組成,分別是衛星端、地面端。衛星端在空中,主要用于將地面站發送的信號放大再轉發給其它地面站。地面站主要用于對衛星的控制、跟蹤以及實現地面通信系統接入衛星通信系統。衛星可分為同步衛星和非同步衛星,同步衛星在空中的運行方向和周期與地球的自轉方向及周期相同,從地面的任何位置看,該衛星都是“靜止”不動的;非同步衛星的運行周期大于或小于地球的運行周期,其軌道高度、傾角、形狀都可根據需要調整。衛星通信的的特點是:覆蓋范圍廣、工作頻帶寬、通信質量好、不受地理條件限制、成本與通信距離無關等,其主要用在國際通信、國內通信、軍事通信、移動通信和廣播電視等領域,衛星通信的主要缺點是通信具有一定的延遲,比如打衛星電話時,不能立即聽到對方回話,主要原因是衛星通信的傳輸距離較長,無線電波在空中傳輸是有一定延遲的[4]。
1.6短波通信
按照國際無線電咨詢委員會的劃分,短波是指波長在l00m~l0m,頻率為3MHz~30MHz的電磁波。短波通信是指利用短波進行的無線電通信,又稱高頻(HF)通信。短波通信可分為地波傳播和天波傳播。地波傳播的衰耗隨工作頻率的升高而遞增,在同樣的地面條件下,頻率越高,衰耗越大。利用地波只適用于近距離通信,其工作頻率一般選在5MHz以下。地波傳播受天氣影響小,比較穩定,信道參數基本不隨時間變化,故信道可視為恒參信道。天波傳播是無線電波經電離層反射來進行遠距離通信的方式,傾斜投射的電磁波經電離層反射后,可以傳到幾千千米外的地面。天波的傳播損耗比地波小得多,經地面與電離層之間多次反射之后,可以達到極遠的地方,因此,利用天波可以進行環球通信。天波傳播因受電離層變化和多徑傳播的嚴重影響極不穩定,其信道參數隨時間而急劇變化,因此稱為變參信道。短波通信的特點是:建設維護費用低、周期短、設備簡單、電路調度容易、抗毀能力強、頻段窄,通信容量小、天波信道信號傳輸穩定性差等。長期以來,廣泛用于政府、軍事、外交、氣象、商業等部門,用以傳送電報、電話、傳真、低速數據和圖像、語音廣播等信息[5]。
2常見短距離無線通信技術
短距離無線通信技術是指通信雙方通過無線電波傳輸數據,并且傳輸距離在較近的范圍內,其應用范圍非常廣泛[6]。近年來,應用較為廣泛及具有較好發展前景的短距離無線通信標準有:Zig-Bee、藍牙(Bluetooth)、無線寬帶(Wi-Fi)、超寬帶(UWB)和近場通信(NFC)。
2.1 Zig-Bee
Zig-bee是基于IEEE802.15.4標準而建立的一種短距離、低功耗的無線通信技術。Zig-bee來源于蜜蜂群的通信方式,由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動翅膀的來與同伴確定食物源的方向、位置和距離等信息,從而構成了蜂群的通信網絡。其特點是距離近,其通常傳輸距離是10-100米;低功耗,在低耗電待機模式下,2節5號干電池可支持1個終端工作6~24個月,甚至更長;其成本,Zig-Bee免協議費,芯片價格便宜;低速率,Zig-bee通常工作在20~250 kbps的較低速率;短時延,Zig-bee的響應速度較快等。主要適用于家庭和樓宇控制、工業現場自動化控制、農業信息收集與控制、公共場所信息檢測與控制、智能型標簽等領域,可以嵌入各種設備。
2.2藍牙(Bluetooth)
藍牙(Bluetooth)是在1998年5月由東芝、愛立信、IBM、Intel和諾基亞等公司共同提出的一種近距離無線數據通訊技術標準。它能夠在10米的半徑范圍內實現點對點或一點對多點的無線數據和聲音傳輸,其數據傳輸帶寬可達1Mbps。通訊介質為頻率在2.402GHz到2.480GHz之間的電磁波。藍牙技術可以廣泛應用于局域網絡中各類數據及語音設備,如PC、撥號網絡、筆記本電腦、打印機、傳真機、數碼相機、移動電話和高品質耳機等,藍牙的無線通訊方式將上述設備連成一個微微網,多個微微網之間也可以實現互連接,從而實現各類設備之間隨時隨地進行通信。藍牙技術被廣泛應用于無線辦公環境、汽車工業、信息家電、醫療設備以及學校教育和工廠自動控制等領域[7],藍牙目前存在的主要問題是芯片大小和價格較高;抗干擾能力較弱。
2.3無線寬帶(Wi-Fi)
Wi-Fi誕生于1999年,它是一種基于802.11協議的無線局域網接入技術。Wi-Fi技術突出的優勢在于它有較廣的局域網覆蓋范圍,其覆蓋半徑可達100米左右,相比于藍牙技術,Wi-Fi覆蓋范圍較廣;傳輸速度非常快,其傳輸速度可以達到11mbps(802.11b)或者54mbps(802.11a),適合高速數據傳輸的業務;無須布線,可以不受布線條件的限制,非常適合移動辦公用戶的需要。在一些人員密集的地方,比如火車站、汽車站、商場、機場、圖書館、校園等地方設置“熱點”,可以通過高速線路將因特網接入上述場所。用戶只需要將支持無線網絡的終端設備該區域內,即可高速接入因特網[8];健康安全,具有WiFi功能的產品發射功率不超過100毫瓦,實際發射功率約60~70毫瓦,與手機、手持式對講機等通訊設備相比,WiFi產品的輻射更小。
2.4超寬帶(UWB)
UWB(Ultra Wideband)是一種無載波通信技術,利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據,其傳輸距離通常在10m以內,使用1GHz以上帶寬,通信速度可以達到幾百Mbit/s以上,UWB的工作頻段范圍從3.1GHz到10.6 GHz,最小工作頻寬為500MHz。其主要特點是:傳輸速率高;發射功率低,功耗小;保密性強;UWB通信采用調時序列,能夠抗多徑衰落;UWB所需要的射頻和微波器件很少,可以減小系統的復雜性。由于UWB系統占用的帶寬很高,UWB系統可能會干擾現有其他無線通信系統。UWB主要應用在高分辨率、較小范圍、能夠穿透墻壁、地面等障礙物的雷達和圖像系統中。軍事部門利用UWB技術已經開發出了高分辨率的雷達。據相關報道,一些具有特殊功能的UWB收發器已經被開發出來,用在了能夠看穿地面、墻壁、身體等障礙物的雷達和圖像裝置,這種裝置可以用來檢查樓房、橋梁、道路等工程的混凝土和瀝青結構中的缺陷,以及定位地下電纜及其它管線的故障位置,也可用于疾病診斷。另外,在救援、治安防范、消防及醫療、醫學圖像處理等領域都大有用途[7]。
2.5 NFC
NFC(Near Field Communication)是一種新的近距離無線通信技術,由飛利浦、索尼和諾基亞等公司共同開發,其工作頻率為13.56 MHz,由13.56 MHz的射頻識別(RFID)技術發展而來,它與目前廣為流行的非接觸智能卡ISO14443所采用的頻率相同,這就為所有的消費類電子產品提供了一種方便的通訊方式。NFC采用幅移鍵控(ASK)調制方式,其數據傳輸速率一般為106 kbit/s、212 kbit/s和424 kbit/s三種。NFC的主要優勢是:距離近、帶寬高、能耗低,與非接觸智能卡技術兼容,其在門禁、公交、手機支付等領域有著廣闊的應用價值。NFC的應用情境基本可以分為以下五類:(1)接觸-通過,主要應用在會議入場、交通關卡、門禁控制、和賽事門票等方面;(2)接觸-確認/支付,主要應用在手機錢包、移動和公交付費等方面;(3)接觸-連接,這種應用可以實現2個具有NFC功能的設備實現數據的點對點傳輸;(4)接觸-瀏覽,用戶可以通過NFC手機了解和使用系統所能提供的功能和服務;(5)下載-接觸,通過具有NFC功能的終端設備,使用GPRS\CDMA網絡接收或下載相關信息,用于門禁或支付等功能。
3結論
無線通信以其成本低、擴展便利、移動靈活、使用方便等優勢,在近幾年得到了飛速的發展,我們可以根據使用的環境、條件、技術要求及方便性等選擇使用合適的無線通信技術,使其為我們的工作、生活帶來更多的便利。
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篇4
1.1系統質量較差
水利自動化監控系統質量較差是制約系統發展最主要的原因。當前,大多數的水利自動化監控系統設計主要基于C/S架構,這種網絡架構的系統聯網難度較大,擴展性較差,隨著水利項目的發展,有些自動化監控系統已經無法滿足現實需求。并且一些水利單位使用版本較低的監控軟件,實際操作應用中經常出現數據泄露、死機等問題,直接影響了監控效果,水閘、水庫的防汛安全使人非常擔心。同時,水利自動化監控系統項目在硬件方面的質量也存在一些突出問題,在建設水利自動化監控系統時,往往會受到技術手段、管理水平等因素的影響,特別是專業施工技術人員的流動性較大,自動化監控建設不達標,再加上缺少專業的監管人員,有些水利工程建設了自動化監控系統,但是實用性較差,利用率很低,直接影響了實際水利自動化監控效果。
1.2缺少資金
水利項目建設往往需要大量的資金,自動化監控系統作為配套設施,往往在后期施工階段才開始進行,這使得自動化監控系統在建設時經常出現資金不足的情況,并且在前期規劃設計中對自動化監控系統建設的調研不充分,預算不合理,相應配套資金往往不能及時到位,直接影響了水利自動化監控系統的施工進度。同時,很多地區的水利項目發展缺少統一的規劃管理,地方政府和地區管理部門之間各自為政,在自動化監控系統建設方面溝通不足,造成水利自動化監控系統重復、盲目地建設。
2水利自動化監控系統無線通信技術應用
2.1實現網絡架構優化
結合實際的網絡環境,在水利自動化監控系統中運用無線通信技術,優化網絡架構,如網橋連接型,連接不同的局域網,為不同用戶提供基站接入和高層協議轉換,通過移動模式合理搭建局域網絡,將無線通信和有線通信有效結合起來,實現各個站點基地的轉化和接入,確保自動化監控系統網絡的互聯互通。同時,還可采用Hub接入型,科學搭建無線網絡,通過以太網來處理系統數據,實現內網交換,提高水利自動化監控系統的擴展性和利用率。
2.2在水利項目綜合管理中的應用
水利自動化監控系統在實際應用中,主要用于水庫防險加固、河道綜合治理等方面的監控。當前,我國各地區水利項目快速發展,政府部門在這方面的技術、資金支持也越來越多,這也促進了水利自動化監控系統建設和發展。在水利項目綜合管理中,水利自動化監控系統可采用廣域網與局域網、無線和有線相結合的組網方式,采用光電轉換,以光纜為信道,實現對于堤壩進行實時監控,在堤壩重點監測位置設置無線網絡監控終端,一方面合理鋪設電纜,另一方面應用無線通信技術,最大程度地降低水利自動化監控系統的誤碼率,確保信道及時恢復。并且無線局域網具有較高的可靠性和安全性,極大地節省了水利工程監測的人力、物力。
2.3在水利水情監控中的應用
水利、雨水等情況是水利水情監控的主要內容,所以大多數水利自動化監控系統都建設在深山區或者農村。常見的水利水情自動化監控系統主要包括農田水利和雨水情況的自動化監測系統。通過應用無線通信技術,結合雨水期、雨水量等情況,科學監測汛期的水位變化,做好防汛處理,并且水利自動化監控系統可以將雨水情相關信息進行共享,為防汛指揮部門提供重要參考。同時,農田水利監測主要包括土壤降水量、含水量、風速、水流速度等內容,由于農村條件有限,通過應用無線通信技術,可全面采集、實時監測這些信息,有效提高農田水利監測效率。
3結束語
我國水資源南北分布差異較大,人均水資源占有率較低,再加上頻繁發生各種自然災害,自古以來政府在水利項目方面就投入了大量的精力,然而效果卻不理想。當前,水利自動化監控系統在實際應用中存在很多問題,而通過應用無線通信技術,可實現水利信息數據的實時監控,極大地減少了重建、數據傳輸慢、數據誤差大等問題,不斷提高水利自動化監控水平。
作者:莫金想 單位:東莞市江庫聯網工程中心
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【關鍵詞】現代無線通信技術;發展現狀;未來前景
一、目前我國無線通信技術的發展現狀
目前來看,我國有關無線通信技術的發展速度相對比較快的,而對于無線通信技術的運用來說,通常表現在多方面的特點之上的,其主要特點有一下幾個方面:1、移動通信技術。目前,我國移動通信技術可以說在全球發展當中仍處于比較快的國家,移動網絡的發展不僅能夠促進業務平臺朝著更為廣泛的方向發展,而且還不斷的朝向更多方面的客戶發展,據相關調查顯示,中國以逐漸達到百分之九十以上的移動運用實現4G服務,而且采用這種網絡形式的用戶還在進一步的增多,依據最新數據顯示,目前我國正在逐漸朝向5G服務的時展,這種快速而迅猛的發展,給人們的生活和工作都帶來了極大的便利性。2、藍牙技術的發展。藍牙技術主要是以現代化無線通信技術作為其發展的重要基礎,采用無線數據技術以及語音技術作為其發展的主要載體,進而更好的實現具有全球通信理念的開放性的通信技術,這種技術的發展能夠更好的滿足人們在短距離之上,通過降低較低的成本實現高效的傳輸方式,其主要所采用的服務對象則為固定的終端設備以及移動端等,從而實現信息的傳輸。3、無線寬帶技術。無線寬帶技術則主要是基于固定的寬帶接入方式,這種方式采用較為特殊的優勢,在起初的投資速度上表現出非常快的速度,而在之后所表現出來的則是一種具有無線寬帶方式的多樣化的表現形式,雖然存在著一定的優勢,但是在發展過程當中仍存在很多的問題,首先是缺少良好的結技術,其次則是所采用的接入方式存在一定的缺陷。
二、現代無線通信技術的發展前景
2.1通過群體傳輸轉向個人信息傳輸
在現代無線通信技術的發展過程當中,個人信息傳輸則是其發展的必然趨勢,通過采用無線通訊技術,為個人方便、快捷的傳遞相關信息一定會成為后期逐漸發展和演變的主流形式。在現代社會的發展過程當中,個人信息的需求逐漸得到了更為強烈的重視,而這種發展同樣是一種具有客觀性的現代無線通信技術發展的方向,并且在推廣形式上表現出良好的自由化特點,與移動智能網絡共同促進全球個人無線通信技術的發展和開拓。
2.2構建系統、完善、優良的無線通訊技術寬帶系統
對于寬帶系統的發展方向則是非常明確的,也就是通過無線接入的方式,進而實現對無線傳輸速度進行提升,由傳統上的通信系統逐漸向更高層次的通信系統進行發展。無線通訊技術作為一種特殊的寬帶系統,在接入方式上肯定不能僅僅只是采用無線的介入方式,而是應當朝向具有人工智能化的方向不斷的發展,同時對傳輸的效率進行有效的提高,從而使得無線通信技術不斷的完善和優化。
2.3對無線通訊技術內部結構進行優化
對無線通訊技術內部的結構進行轉變則是進一步提高其效率的重要措施之一,在傳統的無線通信網絡當中,已經很難滿足現當代高速度、大容量的運用上的發展速度及需求,因此需要不斷的研究和探索之后,才能夠更好的發揮其重要的優勢以及高頻率的特點,促進增強其中的頻段通信技術,進而實現高效率的發展。
2.4運用新技術對無線通信格局進行轉變
無線通信技術在未來的發展上一定會呈現出綜合化、多元化、一體化和寬帶化的發展趨勢,從目前有關移動通信技術的發展趨勢進行分析,LTE技術將會逐漸成為發展中的主流方向,進而逐漸實現對全世界網絡移動的全方位覆蓋模式,而對于WLAN、WIMAX等寬帶接入技術,將會因為其所表現出來的不同特點,在不同的覆蓋區域能夠與移動通信網絡之間形成良好的發展互補趨勢,從而在未來,逐漸將寬帶化演變成一種具有無線通信技術特點的特殊演進方式。
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隨著國民經濟和社會發展的信息化,人們要通信息化開創新的工作方式、管理方式、商貿方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、醫療保健方式以及消費與生活方式。無線通信也從固定方式發展為移動方式,移動通信發展至今大約經歷了五個階段:
第一階段為20年代初至50年代初,主要用于艦船及軍有,采用短波頻及電子管技術,至該階段末期才出現150MHZVHF單工汽車公用移動電話系統MTS。
第二階段為50年代到60年代,此時頻段擴展至UHF450MHZ,器件技術已向半導體過渡,大都為移動環境中的專用系統,并解決了移動電話與公用電話網的接續問題。
第三階段為70年代初至80年代初頻段擴展至800MHZ,美國Bell研究所提出了蜂窩系統概念并于70年代末進行了AMPS試驗。
第四階段為80年代初至90年代中,為第二代數字移動通信興起與大發展階段,并逐步向個人通信業務方向邁進;此時出現了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各類系統與業務運行。
第五階段為90年代中至今,隨著數據通信與多媒體業務需求的發展,適應移動數據、移動計算及移動多媒體運作需要的第三代移動通信開始興起,其全球標準化及相應融合工作與樣機研制和現場試驗工作在快速推進,包括從第二代至第三代移動通信的平滑過渡問題在內。
2無線通信領域的未來發展趨勢
首先,無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍,不同的適用區域,不同的技術特點,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可實現互補效應。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求,WLAN可解決中距離的較高速數據接入,而UWB可實現近距離的超高速無線接入。因此,在政策上我們應該綜合推進各種無線接入的發展,推進組網的一體化進程,通過建網的接入手段多元化,實現對不同用戶群體的需求覆蓋,達到市場細分和業務的多元化,解決移動通信發展不均衡的狀況。
其次,我國政府應該給企業配置更多的無線頻率資源,推進不同技術相關頻譜的規劃和應用工作。這樣才有利于不同的企業根據不同的發展策略和市場需求,綜合地規劃自己的無線通信網絡,實現資源的有效配置和利用。當然,政府也需要加強對有限頻率資源的管理,對于企業閑置不用的頻率占用,考慮適當的手段予以收回。
其三,從公眾移動通信網絡發展來看,3G已經成為全球包括中國移動網絡演進的主要進程。從歐美發達國家的經驗來看,由于其移動話音用戶的普及率高,通過發展用戶實現增長的模式已成為歷史。因此,他們期望通過3G搭建更大的業務平臺,從而實現利潤的新來源。由于3G技術的成熟,目前3G商用網絡部署已經在全球范圍內啟動。就我國而言,也要借鑒歐美的經驗,在用戶數量增長放緩之前,就應提前培育新興移動市場。目前,政府應該開始積極考慮3G牌照發放和商用問題,把握住這個移動業界的巨大歷史機遇。
其四,從寬帶無線接入技術來看,全球該領域發展十分火熱。該領域的發展呈現出向高帶寬快速躍進、覆蓋范圍逐步擴張的趨勢。未來,該領域還可能出現更強大的新技術,從另一個角度對整個無線通信產業起到推進作用。但從近期來看,我們對寬帶無線接入技術發展應該有一個理性的態度和科學的把握。目前的寬帶無線接入技術主要集中在固定環境下的高速接入,其移動性和話音支持能力無法和公眾移動通信網絡抗衡。在發展中,我們應該從全局的觀點來把握,使之成為與移動網絡互補的重要技術手段,這樣既可以充分發揮其技術個性,又防止出現不必要的資源競爭和浪費。
其五,移動與無線技術在演進中走向融合。當前,移動、無線技術領域正處在一個高速發展的時期,各種創新移動、無線技術不斷涌現并快速步入商用,移動、無線應用市場異常活躍,移動、無線技術自身也在快速演進中不斷革新。在網絡融合的大趨勢下,3G、WiMAX、WLAN等各種移動、無線技術在演進中相互融合。
在多元融合的大趨勢下,3G、WiMAX、WLAN等各種無線技術在競爭中互相借鑒和學習,涌現出了同時被上述無線技術采用的新型射頻技術,如MIMO和OFDM技術等。與此同時,在以ITU和3GPP/3GPP2為引領的蜂窩移動通信從3G到E3G,再走向B3G/4G的演進道路上,以及IEEE引領的無線寬帶接入從無線個人域網到無線局域網、無線城域網,再到無線廣域網的演進道路上,都開始增加對方的內容,例如:移動通信不斷強化寬帶傳輸性能,無線寬帶接入不斷增強漫游性能以及安全性能。
借鑒WiMAX的高速數據傳輸特性,蜂窩移動通信啟動了LTE,即“3G長期演進”項目,用以增強寬帶傳輸性能。LTE的確立,令蜂窩移動通信系統的技術線路與定位為“低移動性寬帶接入”的WiMAX有了很多的相似之處。
在“無線+寬帶”的大趨勢下,無論是蜂窩移動通信技術還是WiMAX、WLAN等無線寬帶技術,都面臨著同樣的考驗:信道多徑衰落和頻譜效率。在這樣的情況下,OFDM和MIMO就成為各種無線技術的共同選擇。OFDM在解決多徑衰落問題的同時,增加了載波的數量,造成了系統復雜度的提升和帶寬的增大;MIMO則能夠有效提高系統的傳輸速率,在不增加系統帶寬的情況下提高頻譜效率。因此,OFDM和MIMO的結合,成為推動“無線+寬帶”發展的重要力量。
其六,更遠的未來,按當前專家們的預想,通信信息網絡將向下一代網絡NGN融合。在未來NGN概念中,固定網絡將形成一個高帶寬、IP化、具有強QoS保證的信息通信網絡平臺。在這一平臺上,各種接入手段將成為網絡的觸手,向各個應用領域延伸。而3G、寬帶固定無線接入、各種無線局域網或城域網方案,都將成為大NGN平臺的延伸部分。從而形成集固定無線手段于一體,各種接入方式綜合發揮效用,各種業務形成全網絡配置的一體化綜合網絡。當然,這一進程將是漫長的,也必將遇到很多挫折。
由于無線通信網絡存在的帶寬需求和移動網絡帶寬不足的矛盾,用戶地域分布和對應用需求不平衡的矛盾以及不同技術優勢和不足共存的矛盾,因此,決定了發展無線通信網絡需要綜合運用各種技術手段,從全局和長遠的眼光出發,采取一體化的思路規劃和建設網絡。發揮不同技術的個性,綜合布局,解決不同區域、不同用戶群對帶寬及業務的不同需求,達成無線通信網絡的整體優勢和綜合能力。對此,我國政府管理部門也應該積極為運營商配備充足的頻譜資源,為其綜合規劃提供有力的支撐和保障。
總之,無線通信中期未來的發展趨勢表現為:各種無線技術互補發展,各盡所長,向接入多元化、網絡一體化、應用綜合化的寬帶無線網絡發展,并逐步實現和寬帶固定網絡的有機融合。
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隨著我國經濟的飛速發展。科學技術也發生著翻天覆地的變化,通信技術的發展也依賴著生產力的發展與進步。有線通信和無線通信各自有各自的優點和缺點,又在不同的領域發揮著各自的作用。本文結合當今時代通信技術的發展狀況和有線無線通信技術的優缺點進行了詳細的對比,并且進行了深刻的分析。
【關鍵詞】有線通信 無線通信 對比
我國科學技術的提高方便和豐富著我們的日常生活,通信技術更是與我們的生活息息相關,我們平時使用的通訊工具一般指得是手機,電話和電腦等,它們有的是有線通信的種類,有的是無線通信的典型代表。相對來說,無線技術的發展走在了有線發展的前面,但是無線的發展又是建立在有線通信的基礎上,兩者既有聯系又有差異。在充分了解兩種通信的優缺點后,充分的發展通信技術是當前我國通信業發展的方向。
1 有線通信和無線通信的基本概念
有線通信是一種通信方式,狹義上現代的有線通信是指有線電信,即利用金屬導線、光纖等有形媒質傳送信息的方式。光或電信號可以代表聲音,文字,圖像等。一般的有線通信要借助光纖,現在的有線通信也就指得是光纖通信。只要用于電腦等的網絡傳播,富有一定的安全性,廣泛的用于國家軍事項目。無線通信主要包括微波通信和衛星通信。微波是一種無線電波,它傳送的距離一般只有幾十千米。但微波的頻帶很寬,通信容量很大。微波通信每隔幾十千米要建一個微波中繼站。衛星通信是利用通信衛星作為中繼站在地面上兩個或多個地球站之間或移動體之間建立微波通信聯系。無線通信在利用無線電波來進行信息的傳遞,在信號傳遞過程方便快捷。
2 有線通信與無線通信的發展現狀
2.1 有線通信發展的現狀
現階段的有線通信的發展到了持續發展的狀態,從19世紀30年代有線通信開始發展以來,有線通信經歷了電磁式電報機、電話、載波電話、脈碼調制等階段的發展。現階段的有線技術,中繼站的距離達到了150km,目前,長途光纜,ATM機等已經形成了有線發展的骨干,在有線技術的發展中發揮著至關重要的作用。現在隨著國民生活水平的提高,越來越多的人注重生活的質量,正是由于有線技術不同于無線技術的高輻射的危害,人們也越來越看中有線技術的對人體健康的無害的優點。在將來的發展中,有線通信的發展將更加注重發展其運用的廣泛性,將更加注重擴展地域方向的開發和利用。
2.2 無線通信發展的現狀
從有線通信技術的發明的那一階段開始,無線通信技術就隨著有線通信的發展而發展開來。人們的生活地域越來越不受限制,正是由于無線通信的方便和不受地區限制的優點,無線通信技術在我國得到了飛速的發展。無線通信技術廣泛地運用在不同的領域,最顯著地就是促進了我國手機行業的發展。同時,無線通信又在現代農業的發展中發揮著重要的作用,現代農業運用無線電技術。在未來的發展中,會不斷的注重于無線網絡泛在化、寬帶無線接入、網絡融合性增強、網絡安全性進一步增強這些方面。
3 有線通信技術與無線通信技術的對比
3.1 有線通信技術與無線通信技術的差別
有線通信技術和無線通信技術有著本質上的區別,就其通信的手段而言,無線借助的無線電波等來進行信號的傳遞,而有線通信則是利用光纖等有線通道來進行信號的傳輸。正是因為無線通信借助的是無線電等電波手段,所以無線通信往往自身會衰落,在傳輸信號的過程中,信號會有部分的損失,這就會對人們的生產和生活產生不利的影響。而有線通信則具有一定的安全性,保密性能也是比無線通信號很多,所以有線通信一般都是運用在國防等和國家安全息息相關的地方。而無線通信則是用于手機通信和現代農業系統,相比較而言,雖然有線通信和國家安全相關,但是無線通信的運用范圍更加的廣泛,所以無線通信技術的發展更為強勁,在未來的發展中更會發揮著更為重要的作用。
3.2 有線通信與無線通信的優劣
在日常的生產和生活中,有線通信和無線通信都發揮著重要的作用,只有兩種通信技術共同發展才能夠促進科學技術的進步,更為的方便人們的生活。但是,兩者的發展確實存在著一定的優劣性。有線通信技術依賴于有線的通道來傳遞信號,進行著信息的傳輸,在一些偏遠的地區就不適合發展有線通信,同時在鋪設通道時又會浪費大量的人力和物力。同時有線通信的速度較慢,在傳輸過程中受到通道的限制容易出現傳輸過程中通道發生故障等問題。但是,有線通信的安全性特別的高,在傳輸是會對傳輸的內容進行備份,在受到不法分子的侵害時可以對信號有所保存,從而可以保證信號的正常傳遞。無線通信的傳遞不受到地域的限制,在我國的西部地區得到了廣泛的利用,無線電運用發射塔,方便了人們的生活額生產,拓寬了人們的工作地域。但是無線電的傳播又有很多的缺點,電磁環境影響較大,很容易受到一些自然和人為的干擾,安全性問題不能進行保障,傳輸的信號也是相當的不穩定,會對生活產生很大的干擾。同時,無線電磁的輻射很大,長期的使用過程會對人體產生很大的危害。電磁污染已被公認為排在大氣污染、水質污染、噪音污染之后的第四大公害。聯合國人類環境大會將電磁輻射列入必須控制的主要污染物之一。電磁輻射是造成兒童白血病的原因之一,并能誘發人體癌細胞增殖,影響人的生殖系統,導致兒童智力殘缺,影響人的心血管系統,且對人們的視覺系統有不良影響。
4 結論
有線通信和無線通信對我國的經濟和社會發展有著重要的作用,都從不同的方面促進者我國經濟和社會的進步和發展。雖然有線通信和無線通信都存在著不同的優點和缺點,但是這兩種通信技術將不斷的融合發展,共同存在和進步。只有同時融合利用這兩種不同的通信技術,將兩種通信技術的優缺點不斷的融合,才能夠發揮這兩種技術的互補作用,發展各自的優勢,從而更好的促進社會科學的進步。
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篇8
[關鍵詞]物聯網;無線通信;技術應用
1物聯網的概念
物聯網這一概念最早在1999年由麻省理工學院提出,但是隨著當前技術的不斷發展,物聯網的概念也隨著技術的變化一同發生著轉變[1]。在當前,物聯網的概念主要指的是物理設備和信息技術之間的融合,通過對事物和事件信息表達,完成信息交互,并對物體進行識別、定位和管理。由此可見,物聯網是一個具有計算和控制能力的系統,實現了物體和物體之間的互聯,物聯網中除了電腦,還包括這傳感器、傳輸系統等部件。
2物聯網在農業當中的應用
在農業當中使用的物聯網也可以成為農業物聯網,農業物聯網能夠對農作物的生長情況進行實施監測,同時還可以對農產品的流通以及銷售情況進行跟蹤。依靠農業物聯網,能夠將農業技術和物聯網技術有效結合,推動農業的現代化發展,實現農業的自動化和智能化,促進農業經濟的發展,并加快當前我國的新農村建設。
2.1農業物聯網的關鍵技術和應用
2.1.1傳感網絡技術
通過使用網絡傳感器,能夠感知周圍的事物,并控制數據系統的數據傳輸,隨著無人機的大量使用,傳感技術正在成為農業物聯網中的重要組成部分[2]。大量無線傳感器投入使用,可以形成無線傳感器網絡,農業中會使用到大量的微型傳感器作為整個網絡的節點,并通過無線通信的方式組成多跳的自組織網絡系統。當前,農業傳感器已經管飯使用在大氣氣壓、空氣濕度和農產品生產情況的檢測當中。
2.1.2無線通信技術
無線通信技術可以分為兩種類型,一種類型是傳統的無線通信技術,通過使用短距離的無線網絡,實現農業物聯網的自主之通信,幫助物聯網中的物與物進行交流。常見的技術包括無線射頻識別技術等。另一種是依靠傳統的無線網絡,并將無線網絡和互聯網相連接,比如WLAN和GSM等網絡,通過接入這些網絡,無線網絡的作用能夠更遠,從而實現對各種農業信息的遠程傳輸。
2.1.3智能處理技術
農業數據是非常復雜和繁多的,單純使用傳統的處理手段,很難滿足當前的農業發展需求,必須要充分結合大數據技術,智能化地對農業工作中所形成的數據進行處理。通過收集和分析這些數據,能夠明確農業發展的規律,并利用這些規律,充分地進行智能化控制。
2.2農業物聯網的應用現狀
2.2.1檢測環境信息
當前農業當中已經大量使用了各種傳感器在大棚和養殖池當中,通過傳感器來獲取當前的溫度、濕度、pH值、二氧化碳濃度等情況,利用通信技術將數據發送至農業生產的管理中心,管理中心在處理數據后做出反應,根據參數的變化,及時對當前的情況進行調控,比如改變溫度、灌溉等等。依靠農業物聯網,即時地對植物的生長環境進行調整,讓農作物始終處在最為合適的生長環境當中,保證農業的產量。
2.2.2監管農產品的質量
在監管農產品的質量時,會使用到條碼技術和電子標簽等,并使用到傳感器網絡和移動網絡,對一個農產品的質量進行監控和跟蹤,并且能夠迅速發現農產品的產地。比如,在監管某個農產品時,可以利用IC監控,對農產品的產地環境、聲場過程、市場準入等信息進行收集,監管不能可以充分利用這些信息對農產品進行同步監管。
2.2.3遠程調度和指揮
當前,很多大興農場都是用到了遠程視頻監控系統,對農場的情況進行實時監控,如果發生巨大的災害時,首先可以具有很快的反應速度,同時,專家和技術人員也能夠在遠程對農場進行指揮,做出正確的決策,以最快的速度減少損失。
3無線通信技術在車聯網中的應用
車聯網是物聯網的一種,通過傳感技術、網絡技術和計算機技術,對公交交通和城市的交通情況進行感知,在多個系統之間還可以進行數據共享,從而建立能夠提高交通效率的網絡,并維護交通的安全。
3.1車聯網的特點
車聯網所連接的物是不同的車輛,提供車輛之間的信息船體服務。除此之外,車聯網還傳輸佘亮和道路之間、車輛和車場之間的信息,幫助車輛在行駛的過程中,可以得到有效的支持,合理規劃自身的行進方向。因此車聯網具有移動性的特點。同時車聯網所傳輸的數據都是即時性很強的,從而保證交通的安全,避免由于道路擁擠引發交通事故。最后,為了保證形成安全,車聯網必須具有極高的安全性,網絡必須要隨時可靠。由于每天都有大量的車輛行駛,使得隨時都在纏上海量的數據,車聯網必須要保證在交通高峰時段依然可以滿足數據的傳輸要求。當前,通常使用交換機進行數據收斂和分析的樹形網絡,但是隨著汽車數量的增多,這種方式已經無法滿足車輛的要求。目前基于5G技術,正在研制物理mesh網,在不使用交換機的情況下就能實現通信,將端到端的通信速度提高到了毫秒級別,進一步提高了車聯網的即時性和安全性。
3.2無線通信技術在車聯網當中的應用
當前,車聯網技術還處于初步發展階段,其功能并不完備,仍然需要技術革新才能滿足車輛的管理需要,提高交通安全。在所使用的無線技術中主要包括:DSRC專用短程通信技術,利用該技術可以對車輛的進行識別;全球衛星定位技術,也就是眾所周知的GPS技術,能夠獲得車輛的實時位置信息;無線傳輸技術,車輛利用該技術和外界共享自身的數據,實現和外部的通信;數字廣播,該技術主要用于實時的交通信息,幫助車主做出正確的形成方向選擇。
篇9
1無線通信技術研究熱點及應用
基于無線通信技術具有成本低、靈活性高、易用性強、擴展性好、設備維護便捷等諸多優點,現如今無線通信技術飛速發展,技術不斷的升級更新。在發展的同時,研究的熱點也相對更集中,主要有超寬帶通信技術、rfid(射頻識別)、nfc(近場通信)、lte(long-term evolution,長期演進)和4g等;
1.1超寬帶通信技術
超寬帶脈沖無線電,能夠有效地解決無線頻譜資源緊張的問題。因為它具有極低的發射功率,能夠與其他的無線通信系統共存。超寬帶具有這些技術特性在近距離高速和遠距離低速無線通信中都得到充分的應用,例如:無線usb,高速wlan, ir-uwb與其他一些無線通信技術相比,主要具有以下特點:(1)支持高數據速率或系統容量的能力。(2)高精度定位和出色的探測與成像能力。(3)共享頻譜資源。(4)穿透能力強。(5)保密性和抗干擾性能非常好。(6)低成本、低功耗。。
1.2 rfid技術
rfid即射頻識別技術,是20世紀90年代開始興起并逐漸走向成熟的一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境。rfid技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。射頻識別技術的應用領域十分廣泛,包括鈔票及產品防偽技術,身份證、通行證識別,電子收費系統(香港的八達通),病人識別及電子病歷,門禁系統等等,并且在這些領域都取得了可觀的經濟效益。就目前而言,rfid在中國大陸、香港、臺灣的發展還遠落后于美國及歐洲。
1.3 nfc技術
nfc又稱近距離無線通信,是一種短距離的高頻無線通信技術,允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸,在十厘米(3.9英寸)內交換數據。這個技術由免接觸式射頻識別(rfid)演變而來,由飛利浦、諾基亞和索尼共同研制開發,其基礎是rfid及互連技術。近場通信是一種短距高頻的無線電技術,在13.56mhz頻率運行于20厘米距離內。
現如今nfc通信技術已日趨成熟,大部分移動電話都內置了nfc,并且推出了相關功能應用。對于移動終端或行動性消費電子產品,nfc的使用比較方便。例如在卡模式下,可代替大量的ic卡,門禁卡等。
1.4 lte
lte是第3代合作伙伴(3gpp)主導的通用移動通信系統(umts)技術標準的長期演進,于2004年12月3gpp多倫多tsg ran#26會議上正式立項并啟動。lte項目并非人們普遍誤解的4g技術,而是由3g向4g技術之間的過渡,俗稱3.9g,它改進并增強了3g的空中接入技術,采用ofdm和mimo作為其無線網絡演進的唯一標準,這種以ofdm/fdma為核心的技術可以被看作“準4g”技術。在20mhz頻譜帶寬下能夠提供下行100mbit/s與上行50mbit/s的峰值速率。改善了小區邊緣用戶的性能,提高小區容量和降低系統延遲。
1.5 4g
盡管3g可以提供無線多媒體服務,但是它的數據率仍然有限。4g是指第四代移動通信技術,也是指3g之后的延伸。4g是集3g與wlan于一體,并能夠傳輸高質量視頻圖像,它的圖像傳輸質量與高清晰度電視不相上下。4g系統能夠以100mbps的速度下載,比目前的撥號上網快2000倍,上傳的速度也能達到20mbps,并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求。
現有的4g標準主要有lte advanced(長期演進技術升級版)和wimax-advanced(全球互通微波存取升級版)。lte advanced是lte的增強,完全向后兼容lte,通常是只需要在lte上通過軟件升級更新即可,升級過程和從wcdma升級到hspa相類似。峰值速率:下行1gbps,上行500mbps。wimax-advanced(全球互通微波存取升級版),由美國intel所主導,接收下行與上行最高速率可達到300mbps,在靜止定點接收可高達1gbps。
2無線通信技術的發展趨勢
無線通信技術的發展一方面體現出通信技術本身的更新和演進,另一方面也是受需求的驅動得到發展。綜合技術層面和使用需求等因素來考慮,無線通信網絡發展趨勢將表現在如下幾個方面:
(1)無線網絡泛在化。網絡的泛在化可以使得任何人都可以隨時隨地的通過終端設備進行網絡接入,獲取個性化的服務信息,相應的網絡將主動的融入人們的生活,通過信息交互來提供更加優質的服務。
(2)寬帶無線接入。無線接入有著傳統接入無法比擬的優越性,對于高速數據傳輸速度的需求,也使得像uwb,5g的wifi等成為無線接入的重要技術。
(3)網絡融合性增強。未來的網絡必將呈現多元化,重新構建一個新的網絡,花費巨大,且存在技術風險。因此,把多種網絡通過融合的方式實現互聯互通,成為一大發展趨勢。
篇10
【關鍵詞】超寬帶無線通信技術 特點 發展趨勢
無線通信技術讓人們的生活變得更加便捷,人與人之間的聯系更加緊密,超寬帶無線通信技術的運用和發展更是讓通信技術和人們的生活邁向了全新的階段,超寬帶通信技術在我國得到迅速發展,成為未來發展的主流趨勢并將在更多領域取得更大的進步和發展。
一、超寬帶無線通信技術的概念及特點
1.超寬帶無線通信技術的概念。超寬帶技術在無線通信中的應用將無線通信的流通速度和流通范圍提升到一個新的層面。根據民用領域開放的超寬帶無線通信參數定義來看,超寬帶技術是指相對帶寬不小于0.2或絕對帶寬不小于500MHz,并在指定的專門頻段3.1 GHz~10.6GHz使用的通信方式。超寬帶無線通信技術將個人的局域網PAN與無線局域網LAN的接入技術實現無線通信技術的低功耗和高帶寬,并且無線通信技術變得更加簡單方便安裝和操作。
2.超寬帶無線通信技術的特點。超寬帶無線通信技術的顯著特點首先是傳輸速率高,超寬帶技術上使用的是上千兆赫茲的超級寬頻帶,即使是發送信號功率譜的密度很低,仍然可以保證較高速度的信息傳輸速率。另外一個特點是通信的距離將被縮短,信號傳輸受到距離的影響和高頻信號強度會衰減很快,因此超寬頻帶的使用更加適用于短距離之間的通信。第三個特點是憑據發射功率較低,在短距離的通信應用中,超寬帶發射機的發射功率通常可做到低于1mW,從理論上而言,超寬帶信號所產生的干擾僅僅相當于一寬帶的白噪聲。這樣有助于超寬帶與現有窄帶通信之間的良好共存,對于提高無線頻譜的利用率具有很大的意義,更好的緩解日益緊張的無線頻譜資源問題。并且超寬帶信號的隱蔽性較強,不容易被發現和攔截,具有較高的保密性。第四大特點是其多徑分辨率極高,因為其采用的是持續時間極短的窄脈沖,所以其時間上和空間上的分辨率都是極強的,方便進行測距、定位、跟蹤等活動的開展,并且窄脈沖具有良好的穿透性,所遇超寬帶在紅外通信中也得到廣泛的使用。最后,是超寬帶無線通信技術的便攜性,此技術使用基帶傳輸,無需射頻調制和解調,因此其設備功耗小,成本也較低,靈活的使用特性也使其更適合于便攜型無線通信的使用。
二、超寬帶無線通信技術的應用發展
1.使用領域廣泛。由于超寬帶無線通信使用的是一個超寬的帶寬,擁有整個頻譜的使用能力,所以其應用范圍十分廣泛,可以在很多領域例如只能交通系統、成像應用以及無線傳感網等眾多領域進行深入發展和應用,超寬帶無線通信技術在未來的發展中將在更多的領域得到應用和發展。對于超寬帶技術的應用也將逐漸在人們的生活和工作中得到普及,例如家庭應用、辦公應用電子產品應用等等,數字化生活將全面到來,改變人們的生活狀態和生活方式。早期的有線連接方式將被無線方式全面取代,人們的生活中超寬帶無線技術將得到廣泛的推廣和規模化應用,人們的生活和工作都將變得更加方便快捷。在未來的發展中,超寬帶無線技術將取代現有USB接口的線路按連接,推動超寬帶無線通信技術在各個領域和層面得到更好的發展和實現。
2.技術研究日趨成熟。超寬帶無線通信技術作為一項新興的技術在通信領域以及各無線領域得到使用和推廣,其技術上仍然存在很多局限性,例如頻率管制和標準化等難題的解決,這都是超寬帶技術在未來的發展中將加強和完善的方面,技術上的成熟和完善是超寬帶無線通信技術的未來主流發展趨勢。