無線通信技術(shù)監(jiān)測研究論文.doc

無線通信技術(shù)監(jiān)測研究論文 1無線通信技術(shù)在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用 1.1無線通信技術(shù)的發(fā)展變化 我國的無線通信技術(shù)從上個世紀已經(jīng)開始發(fā)展，并在20世紀后期進入迅速發(fā)展階段，很多企業(yè)完成了新型電子元件的生產(chǎn)。移動通信的標(biāo)準大致經(jīng)歷了三個階段： 主要針對模擬信號的處理，目前這種技術(shù)已經(jīng)被淘汰。 無線通信的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，逐漸實現(xiàn)了智能化的建設(shè)。 3G技術(shù)的興起，這種技術(shù)針對數(shù)據(jù)傳輸和語音傳輸做出了重大改善。由于芯片技術(shù)的不斷發(fā)展以及信息技術(shù)的進步，數(shù)字技術(shù)逐漸應(yīng)用于無線通信技術(shù)中，這也使無線通信向更加靈活的方向發(fā)展。由于無線通信在使用中還存在衰落現(xiàn)象，可以將擴頻技術(shù)及信道均衡等技術(shù)應(yīng)用于其中，保證無線通信技術(shù)的發(fā)展。 1.2無線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計要求 無線監(jiān)測系統(tǒng)在應(yīng)用中會受到一些因素的干擾，其中的主要因素是電磁波的干擾和天線發(fā)射功率。電磁波在傳播過程中會逐漸衰減，這主要是由于陰影衰落和多徑衰落所造成的。傳播環(huán)境中的障礙所形成的隱形會影響無線電的傳播路徑，也就形成的陰影衰落，是信號傳播受到阻礙，無法按時到達。因此，需要外界信號的加入以提高信號的傳播效率。電磁波在傳播中，其直線傳播會與距離的二次方成反比，這也是路徑損耗出現(xiàn)的原因。電磁波是一種能夠輻射的波源，當(dāng)其對周圍產(chǎn)生輻射時，能量會通過波源為中心的球體，并使波源的能量不斷擴散。當(dāng)電磁波的傳輸達到設(shè)備時，其振幅會發(fā)生一定的變化，這就產(chǎn)生了多徑衰落。這種衰落會造成技術(shù)上的誤差，可以使用定向天線等技術(shù)進行修正。 1.3無線通信技術(shù)在監(jiān)測中應(yīng)用 無線通信技術(shù)包括很多種，其中的藍牙技術(shù)、紅外技術(shù)以及超寬帶技術(shù)等為人們所常用。其中紅外技術(shù)發(fā)展較早，這種技術(shù)具有一定的方向性，能夠保障其發(fā)射和接收的方向，但其抗干擾性較差，在發(fā)射時無法形成很大的角度，因此只限于短距離的傳輸。藍牙技術(shù)也是一種近距離的傳輸技術(shù)，能夠進行信息的全方位傳輸，適用于多媒體設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳遞，能夠應(yīng)用于手機及無線鍵盤等通信設(shè)備中。但這種技術(shù)的抗干擾能力較弱，傳輸距離也只限于小范圍，無法大范圍的應(yīng)用。Wi-Fi技術(shù)是一種新型技術(shù)，其覆蓋范圍比較廣，信息傳輸?shù)木嚯x也有一定的提高適合用于遠程監(jiān)測。且這種技術(shù)的傳播速度較快，兼容性好，具有很高的使用價值，其主要缺點是傳輸量小，無法滿足工業(yè)需要。UWB技術(shù)也是一種短距離傳輸技術(shù)，但這種技術(shù)能夠傳播的信息量較大，具有功率消耗低，高帶寬的特點，使用較為安全。但其抗干擾能力還存在一定的缺陷，不能用于抗干擾能力強的監(jiān)測系統(tǒng)。ZigBee技術(shù)是是當(dāng)前無線監(jiān)控中較常使用的一種技術(shù)，這種技術(shù)能夠擴展通信的距離，實現(xiàn)遠程監(jiān)測。這種技術(shù)具有組網(wǎng)靈活，運行穩(wěn)定的特點。在工業(yè)無線監(jiān)測中，如果設(shè)備間距離較小或傳輸數(shù)據(jù)小以及設(shè)備靠近危險區(qū)域時，就可以使用ZigBee技術(shù)。 1.4ZigBee技術(shù)的應(yīng)用 1.4.1技術(shù)特點ZigBee技術(shù)具有一定的技術(shù)特點，這主要表現(xiàn)在使用功率及傳播距離等多個方面。 ZigBee技術(shù)功率較低，只需要兩節(jié)電池就可以支持其完成工作，并且在條件不變的情況下，可以維持數(shù)月。 其傳播距離近，范圍保持在10100m之間。另外，該技術(shù)速率較低，一般情況下在20250kB/s之間。除此之外，技術(shù)還具備成本低、數(shù)據(jù)安全以及通信可靠等特點。 1.4.2技術(shù)構(gòu)架ZigBee技術(shù)是四部分組成，包括物理層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。其中的網(wǎng)絡(luò)層是數(shù)據(jù)服務(wù)和管理服務(wù)，其建立是在控制層之上。應(yīng)用層主要負責(zé)提供相關(guān)的構(gòu)架，其組成包括應(yīng)用支持層和應(yīng)用對象；物理層包括物理層荷載和同步包頭等；數(shù)據(jù)鏈路層主要有媒體接入和邏輯鏈控制。 1.4.3傳輸方式在數(shù)據(jù)的傳輸中，一般采用PTR2000無線傳輸方式，并以此對設(shè)備進行監(jiān)控。在信息傳輸中應(yīng)用先進的計算機設(shè)備進行數(shù)據(jù)的處理，以達到對所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行最快速的分析。設(shè)備的監(jiān)測主要包含上位機和下位機，在系統(tǒng)配置上要采用高精度的傳感器和智能化的調(diào)節(jié)儀，以實現(xiàn)信息的快速傳播。并使用具有高速處理能力的單片機，保證設(shè)備高效運行。 2結(jié)語 無線通信技術(shù)具有信息傳播快、經(jīng)濟實用等特點，將其應(yīng)用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中能夠使用戶隨時掌握設(shè)備的狀態(tài)，便于設(shè)備的維護。無線通信技術(shù)的種類很多，目前應(yīng)用最廣泛的是ZigBee技術(shù)，這