无线电通讯技术合集12篇

时间:2023-08-03 09:18:41

无线电通讯技术

无线电通讯技术篇1

中图分类号:F40 1 对汽车内部通讯技术的影响

现代人们在追求汽车功能多样化、优质化的同时,对汽车本身所自带的娱乐设备的品质也日益看重。从原始的收音机到后来的车载MP3,再到现在的智能网络行车系统,无线电技术与多媒体、计算机软件等多种技术手段有机融合,以及其拥有的全网络搜索功能会为人们带来一场完美的车内听觉盛宴,人们不再局限于听音乐,收听新闻资讯报道,也能享受到强大的听电台、电子书、语音对话等功能。无线电技术的融入,不仅极大拓展了汽车的娱乐功能范畴,提高了汽车的娱乐性和舒适性,使汽车与宽阔无垠的网络空间相伴相随,让汽车真正成为互联网世界的运动节点,同时也为汽车通讯技术的发展指明了新的方向。

无线电技术与网络的无缝衔接,不仅为提升汽车的娱乐性和舒适性带来了立竿见影的效果,同时也为汽车以及驾驶员的安全性提供了一定的保障措施。如若驾驶员陷入危险境地时,就可以通过车内安装的无线电通讯装置以最快的速度传递求助信息,为实施救援争取到宝贵的时间。

总之,汽车无线电技术使车内通讯技术提升到一个全新的高度,清晰的语音通话功能、完整强大的娱乐体系、迅速便捷的信息传递等使汽车的功能定位更加趋向于智能化、人性化,汽车真正通向信息化的大门正在打开。

2 对汽车与道路之间通讯技术的影响

人们生活水平的不断提高,促进了交通运输行业的繁荣发展。无线电技术成为连接贯穿整个交通网络的不可或缺的纽带,为改善交通环境、提高相关公路部门的工作效率以及缓解通行压力发挥着越来越关键的作用。

利用ETC(电子不停车收费系统),在汽车的挡风玻璃前贴上相应的电子识别标签,将会成为解决高速收费路通拥堵、节约高速公路用地资源、有效促进节能减排的强有力手段,大大提高了公路交通通行能力。

交通流量监测雷达,建置于城市道路或者高速公路路侧,能够同时监测多个车道,系统探测车流量、车型、车速以及道路占有率等交通信息,为交通管理部门提供实时有效且准确的道路交通情报,使相关交通管理调度者能及时做出快速有效的诱导,从而保障交通管理系统正常有序高效的运行。

实时路况信息采集分析系统是集信息采集、分析为一体的智能化交通管理系统,它通过采集实时的路面信息并进行科学合理的分析,为交通管理机构提供科学全面的分析数据,进而合理引导交通流,使有关车辆能够避开道路的不安全因素或者将交通事故发生的可能性降至最低,为构建安全合理的交通网发挥有益的作用。

总而言之,在现代庞大复杂的交通信息网的存在背景下,相关交通管理部门必须借助无线电技术来获取更加全面立体的交通信息从而进行科学决策,人们也必须借助无线电通讯技术来接收汽车外部无线电通讯设备对道路探测情况的反馈信息,这是信息技术与汽车深度结合的必然趋势,也是信息化时代对汽车通讯技术应用的必然要求。

3 对汽车外部通讯技术的影响

汽车外部通讯技术是指汽车通过一定的无线电设备与外部资源进行信息交换,它要求在汽车行驶移动轨迹高速不定的时候,也能够为人们提供可靠及时地外部环境信息。

GPS(全球定位系统)导航仪与定位仪是功能完全不同的两种无线电设备.利用GPS导航仪通过接收卫星信号,配合它提供的辐射整个交通网络的实时电子地图,适时地掌控自己的确切方位和目的地。在汽车中安装导航仪,不用再因为路线不熟悉而无法出行,人们可以有针对性选择自己所需要的电子地图,确定最佳的行驶路线,同时它为人们提供全程语音提示,驾驶者不必随时观察显示界面就可轻享导航全过程的实现,让汽车的安全舒适度大为提高。

定位仪则是通过确定汽车的出发点,在整个行驶过程中对汽车所处的具置进行准确的电子记录。在车上装置定位仪,不仅能够让人们随时掌握自己的确切地理位置,同时也可以利用定位仪的追踪防盗功能,在汽车被盗用时,通过向有关部门反射发送无线电信号,为追查人员提供准确的电子定位信息,就可以在短时间内确定汽车的所在地,保证汽车的及追回。车载定位仪的使用,在一定程度上也为保障人们自身的财产安全提供了双保险。

4 对汽车与汽车间通讯技术的影响

汽车与汽车之间通讯技术的应用可以说是汽车与道路间通讯技术应用的另一方面,它与车路通讯优势互补,共同承担为汽车在可知或未知的交通环境中保驾护航的重大责任。

车间通讯技术主要利用车内装载的无线电接收装置,在一个相对确定的范围内,如在规定范围内的前方路口转弯处,因视线问题,人们可能无法确定周围的车辆类型、数量、所处位置以及它们将要行进的方向,此时人们可以利用专用短程通讯功能进行确定搜索并与有效范围内的车主展开视频或者语音通话,通过无线电设备达到直接交流对话,从而为防止车辆相撞、交通堵塞的情况发生发挥良好的事前防范作用。

车与车间的通讯技术让人们对周围道路交通情况的信息掌握更加具体直观,在遇到突发的意外状况时,车主与车主之间的直接交流既能够自行有效的疏导路面交通,同时也能够节省人力物力,为相关管理人员的合理配置起到间接的推进作用。

结语

科技引领未来,人类在通往完全信息时代的朝圣路上,既是征服者又是仰望者:人类不断发展创新无线电技术在汽车通讯技术方面的应用,让汽车的性能发生巨变,同时,人类又不断地寻求突破,以求取无线电技术在汽车通讯方面带来更大的潜能带动。无线电技术对汽车内部、外部,汽车与道路以及车间通讯技术的影响是深刻并显而易见的,我们有理由希冀:汽车无线电技术将为汽车通讯技术带来更加持久深刻的正面影响。

无线电通讯技术篇2

1 概述

计量工作是一种既古老而又新兴的工作种类,它伴随着科学技术及社会生产的发展而发展。在某种程度上,计量工作也是能够体现一个国家的先进水平高低的一个重要标志。随着社会的不断进步与发展,人们对计量工作的重视程度越来越高,计量工作俨然已经成为工业生产中一个重要基础。计量工作是工业生产中提高经济效益的重要手段,是提高产品质量以及服务质量的有效保证。计量工作不仅能够保证社会生产和人类生活的正常运行,还能够保护国家的权益,人民的生命财产安全以及广大消费者的种种权益不受侵犯。目前有许多单位已经把计量管理工作作为推动其技术发展,提高其产品质量的重点改善经营管理工作。改进计量检测方法,加强计量管理,合理有效的分配现有资源,不仅能够在很大程度上减少对资源的浪费,而且能够使得资源消耗得到有效降低,进而增大了企业单位的效益[1]。

随着计算机技术与网络技术的不断进步,无线电及通讯技术也得到了很快的发展,其中以SoC(无线片上系统)为核心的嵌入式无线通信系统,由于其功耗低、体积小、价格低廉等优点,使其渗透入我们日常生产与生活的各个方面。随着企业的自动化程度不断提高,人们的日常生活变得更加便利,但也同时较大程度的冲击着传统的计量工作模式,传统的计量工作模式已经不能跟上当前社会发展的步伐,使得计量工作模式不得不向一个新的阶段转变。

2 无线电及通讯技术在计量工作中的主要应用

随着互联网技术与无线通讯技术的日益成熟,在计量工作中,应用无线电通讯技术的地方也越来越多。用作量值传递的方法主要有:发播标准信号、传递时间频率标准和电视制式标准。用作测量的方法主要有:激光测宽、激光测厚、激光测距、超声波探伤、射线探、激光探伤以及光谱分析等。用作测量的辅助方法主要有:测量数据并控制指令的无线传递;利用工业电视(ITV)测量;利用计算机网络通讯传递计量统计数据,并化检验报告结果;利用计算机网络通讯完成称重测量及报告打印等任务[2]。

射频识别通信技术(RFID)在电力计量工作中的应用相当普遍,有着很好的应用前景。射频识别通信技术依托的就是无线通讯技术,能够有效的对电力计量中的资产信息等内容进行合理化管理,能够显示出数据,并且能够及时的对数据进行处理。同时,在计量工作中研发和使用加密技术,能够使得电力计量工作中的资产信息等变得更加安全,能够有效保证电力计量中的信息安全。在电力计量工作的发展中,射频识别通信技术已经能够很好的适应,同时在电力计量中的应用中,射频识别通信技术也能够促进电力计量的发展与进步[3]。射频识别通信技术在电力计量工作中的合理应用,能够有效提高电力计量中资产管理的信息化及自动化程度,使其朝着现代化、数字化方向发展,不仅能够逐渐提高管理的水平,而且会有效避免在传统管理模式下,由于工作量的巨大而引起的误差。未来射频识别通信技术会在电力计量工作中的应用越来越广泛,会有更好的应用与发展。

短距离无线通信技术在计量工作中的应用也比较常见,该方法指的是将应用的导线传送仪器替换为无线电波来使用,从而达到计量检测获得的所有数据的目的。张弓[4]等人研制出的一种用于检测冬季供暖室内温度的装置,采用的是短距离无线数据通信技术,在进行检测冬天供暖时的室内温度的工作中,能够做到在人不在现场活动的情况下,在测量过程中,可以连续进行测量而且读数准确。解决了检测人员在现场,应用普通的温度计检测的传统检测方法带来的检测结果不准确的问题,并取得了很好的效果。而且在一年多的实际使用时间内,无线通信技术在大空间环境中的温湿度检测中表现出了非常明显的优越性,不仅能够减轻工作的强度,还能够节省工作的时间,增大工作的效率,确保较高的检测质量。

3 无线电及通讯技术在计量工作中应用的发展趋势

在所有的量值方式中,通过发播标准信号来对量值进行传递是其中最快速、最简单和最准确的方式,但目前仅有电视信号标准和时间频率标准两种方式的传递。在卫星技术飞速发展的情况下,采用同步卫星发播标准时间频率的形式出现,这使得接收信号的同时性在很大程度上得到了改进。其工作原理是:卫星与在地球表面的卫星覆盖范围内的接收地点有着相当大的距离,从而该距离的变化量则变得相对非常小,从而可以将该距离近似看为一常量,而且无线电波在真空里的传播距离比其在大气层中的传播距离要大的多,其传播速度可近似认为是真空中的光速(大约为30万km/s),在对电波的上、下行时间间隔进行统一的规定后,就能够使得时间频率标准的传递变得更加准确。

应用无线电通讯还能够用来全面考核传递标准(MAP)(Measur

ement Assurance Program)。全面考核传递标准,是让参与MAP活动的计量技术单位的量值能够与国家的计量基准保持一致,通过统计学的方法来调控这些单位的校准质量,对校准的总不确定度来定量的进行确定,并对其进行全面的分析,从而能够及时发现问题并解决问题,尽量减小误差。这种方法较传统的量值传递方式,有其明显的优势,但在经济、省时等方面来看,仍有很多不足的地方。伴随着数字处理技术的不断发展,将通过各种传感器获得的模拟量转化为数字信号,它的时间标准以及量化标准都能够达到很高的精度,通过有线通讯或者无线通讯的手段,向下一级的计量技术机构传送已经转化的数字信号,该计量技术机构通过接收到的数字信号来对本地标准进行修正,从而来实现量值的传递。与此相反,下一级计量技术机构也能够把从本地标准上得到的测量数据通过数字信号的形式息反馈给国家计量基准中心来进行比对,从而来实现量值的溯源。

计算机技术以及无线电通讯技术的发展,使得计量检测的规范化、系统化成为可能。一是对数据进行采集、测量,对数据进行处理、保存、查询,及打印证书,制定并实施计划等,都能够通过计算机和通讯网络来实现;二是对一些需要间接的测量、不易接近的测量或有害物质的测量都可以通过传感、遥感等无线传输方式进行,而对一些射线的测量或放射剂量的测量还可以尝试通过电视成像技术来完成。

总而言之,计量工作与无线电及通讯两者有着十分密切的联系,要想将计量工作做好,避免不了的要用到无线电及通讯技术。对无线电及通讯工作进行规范同样需要计量工作的帮忙。因此这两者之间既扮演着服务者,同时又扮演着被服务者。无线电及通讯技术的迅速发展,带动了整个国民经济的迅速发展,也一定能够让计量工作向着更新更高的领域发展。

4 结束语

在当今社会的计量工作中,无线电及通讯技术的应用不仅大大提高了计量工作的自动化和智能化程度,而且大大减轻了检测人员的劳动强度,避免了由于人为的原因出现的差错,从而使得计量工作变得更加的可靠、有效,更加的准确、高效和便捷。

参考文献

无线电通讯技术篇3

本书适用于射频电路设计与分析的大学高年级学生、研究生及工程师。

胡光华,高级软件工程师

无线电通讯技术篇4

目前,无线通讯技术不断地向前发展进步,无线通讯系统在不断地补充和完善,进而带动车载无线通讯技术的升级,随着相关技术的不断补给,车载芯片的研发、通讯数据的供应等整条车辆行业生产链将会不断优化和发展,实现在保障安全驾驶的基础上,进一步提升驾驶员的舒适度,充分享受到电子科技的优势。

1 无线通讯技术内容

随着电子技术的进步,更高频段无线通信技术也不断发展,主要有蓝牙、蜂窝系统、GPS、微波、红外、短波、超短波通讯等几类:

(1)蓝牙通讯。蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术,是一种尖端的开放式无线通讯标准。蓝牙采用的通用传输方式特点是抗噪性强、数据传输速度快。例如,车内语音通话、设备接口、使用遥控钥匙打开车门等都是采用的蓝牙技术。

(2)蜂窝系统、GPS蜂窝系统。主要应用在车辆和外部的通讯设备之间进行信息交换,其覆盖的范围按蜂窝系统的覆盖,最高可达数百公里。GPS全球定位系统通过卫星定位,帮助车辆进行车辆地理位置定位、车辆行进路线标识、选择和导航等功能。

(3)微波、红外通讯。微波是指频率为0.3GHz~300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称。由于微波和红外通讯的特点都是点无线、对点的传输方式,且不能间离太远,所以微波、红外通讯主要用于车辆安全雷达、采集车辆环境参数、自动电子收费系统及车辆的指挥调度等等。

(4)短波、超短波通讯。短波、超短波通讯是车辆之间、车辆与外部通讯设备进行远距离信息交换的工具。不但可以用于提高车辆的安全性能,而且能够达到与车辆间、车辆外部通讯设备的实时通讯。

2 车载无线通讯技术分析

2.1 车载蓝牙技术

蓝牙技术终将代替线缆和红外线技术在无线通讯系统中的应用,原因就是蓝牙技术能够避免线缆出现乱线,红外线对环境影响比较敏感的弊端,因此在多个方面的影响因素相对较小,应用前景广泛。比如说使用蓝牙技术实现车门的自动开闭,利用蓝牙技术实现对车内音乐、视频等相关功能的自动控制等。此外,汽车与外部世界的高速、安全、快捷的通讯将成为汽车的基本配置和升级必要选件。采用适用于高速移动的最新无线电通讯技术,如UMB(超宽带)通讯技术、WiMAX通讯技术等,可以使汽车在高速移动中同外部通讯设备保持稳定、高速的无缝链接。随时保证汽车内、外通讯的畅通,汽车通过车载无线通讯设备可以随时收集外部信息。例如可以提前预知前方道路路况,并且能根据汽车行驶状态、周边路况等综合判断,自动采取降低车速,变换行进路线等方式,减少各类行车突发状况的几率,大幅提高行车安全系数。

2.2 嵌入式技术

目前大多数的新款车辆中,嵌入式技术的集成度逐渐提高,进而使得车载无线通讯系统变得更加安全可靠。所以未来嵌入式技术将更加深入到车载无线通讯系统芯片的开发工作中,以此来带动了车载无线通讯的通讯能力。随着地面交通设施、各种汽车内外电子设备的建设和普及程度,车载无线通讯技术将加速从研究到普及的速度,不断满足实际汽车无线电应用市场的要求。

2.3 电子通信安全技术

因为车载电子通信系统涉及汽车技术、计算机技术、电子技术、无线通信技术等多种应用系统,所以其安全问题极为复杂,对车载电子通信安全技术的要求也越来越高。首先要从技术的角度来完善车载安全机制,并且加强对车载电子通信系统的管理,实现软件和系统的更新升级,弥补信息安全漏洞。加大在技术创新上的投资支持力度,鼓励和培养相关人才,实现个系统之间的统一协调,完善安全机制。此外,要加强对网络平台的监管力度,保障网络平台上的信息的可靠性和真实性。不但要利用网络平台本身的优势对路况信息加以整合和甄别,同时还要加大对投放和播报的信息的甄别,去除恶意信息,另外还要加强对工作人员的管理,提高相关人员的水平和对信息分析整合的能力。

3 车载无线通讯技术的应用和发展

车载无线通信技术在慢慢的被普及,按照通信距离的大小,车载无线通信技术分为四个部分:车内、车外、车间、车路通讯:一是,车内通讯。车内空间无线传输方式传播速度迅速,抗噪性能强,使用范围比较广,其中常用的无线数据传输手段就是目前最为广泛使用的蓝牙技术。二是,车外通讯。车外通讯模式指的是通过无线传输技术实现车辆本身和各种外部通讯设施之间的联系,实现其信息资源的传递和交互。车外通讯的通讯范围覆盖面是最广,传输距离最远,通常情况下可实现数百公里的无线通讯传输。三是,车间通讯。车间通讯是一种双向的传输方式,存在于多个动点之间,车间通信功能是当车辆遇到危险或意外情况的时候,可以迅速的发出提醒,及时采取预防措施,让意外的车辆事故得以遏止。四是,车路通讯。车路通讯指车路和外部的无线通讯设施,当前该通讯模式使用最广泛的技术主要有:专用短程通信技术、微波技术、红外技术等等。

随着相关技术的不断补给,车载芯片的研发、通讯数据的供应等整条车辆行业生产链将会不断优化和发展。如今,在保证车辆驾驶安全的同时,让驾驶者的舒适度进一步提升是当前车载无线通讯技术的发展方向。以便于人们充分的享受到科技发展带来的优势。

4 结语

总之,目前车辆的功能越来越丰富,越来越人性化,所以车辆的信息传输、通讯功能也要摒弃传统的有线传输方式,不断地对无线传输技术进行优化,以此来满足人们更高的要求。相信在车载无线通讯系统的不断完善下,其未来的发展前途一片光明。

参考文献:

[1]程一风.车载无线通讯技术的应用及发展前景[J].科技经济市场,2015(10).

无线电通讯技术篇5

    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. 

无线电通讯技术篇6

伴随着我国电力系统科技水平的不断增强,我国电网覆盖面积变得愈发广阔,电力系统的相关技术人员应该怎样才可以更加高效针对现有的供电网络系统资源进行利用,在电力网上完成高效准确的信息传送,这一课题正在逐渐被该行业中的相关从业者所关注与研究。电力线载波通信使用电力线网络当做信息传送的一种通讯方式,因为低压电力同时拥有较为广阔的网络覆盖面积,并且在接入时较为方便等诸多优点,由此在我国拥有着极为广阔的使用前景。但把此通信技术与我国目前常用的通信技术进行对比,电力线通信在噪声的控制,频率的选择上却又有明显的缺陷,为了能让电力线波载通信技术能够在我国被广泛的运用,就必须针对上述问题进行解决。

一、混合组网无缝连接的可行性讨论

(一)针对无缝连接实现方法的讨论

在配电网络中,将混合的通信方式进行组网,存在有诸多的技术难点,其中最为主要的问题是如何将上述多种通信技术进行合理的融合,并且让上述通信技术彼此之间不会产生干扰。当下,通信技术的融合主要有以下两种方法:首先是给予某个系统中的不同的通信技术进行重新开发,并且从接口处、通讯条例、系统的运行模式和带宽等多个方面进行规范与统一的系统研发。第二就是给以某个通讯系统构建一个能够开闸混合通讯的网络,并从已有的设备之中找寻能够相互使用的方法。分析第一种办法,即重新针对系统进行研发,其特点是在研发的过程当中,需要投入大量的资金,并且在进行研发的过程当中,将会投入大量的时间,但是研发出的系统在投入使用之后,在很长的一段时间当中,保持相对稳定的工作状态。在新研发的系统当中,里面的所有通信技术之间存在有高度的融合性,所以新研发的系统就需要面对应用对象范围较少且拓展性差的可能。针对电力系统中的配用电系统来讲,当下开发出一套满足并能够渐变复制的混合通讯系统,拥有极为广阔的使用前景。当下,构建混合通讯网络一般所采用是第二种方法,即在现存的通讯产品之中,选择合适的设备。构建混合通讯网络需要考虑的环节主要有以下几个部分:首先是融合点通讯技术的接口,融合点涵盖到数据传输过程中的数据交换,因此在该系统当中就一定要有一致的接口,当下采取的主要办法是使用以太网接口或串行接口等,针对一些特别应用,相关技术人员可以选择使用总线接口的办法。其次就是电力线载波通信系统中通讯稳定的稳定,虽然使用无线网进行通讯可以有效改善因为建筑物构建复杂从而导致的线路搭建困难的问题,但是电力线载波无线通信系统本身的稳定性同样还是相关技术工作者需要进行解决的问题。尤其是在电力设备当中,通信信号是否稳定往往会对电网的安全产生决定性的影响。最后是在未来电力线载波通信技术投入使用之后,怎样才能够让该系统在多种通讯方式联合的情况下,却不会受到干扰,同时也不会干扰到其他信息的正常传输,上述问题都是在电力线载波通信系统设计中的要点和难点。

(二)多通道通信系统在未来应用前景的展望

伴随着我国电力系统发展的愈发智能化,原本单一的通讯技术已经无法多角度全方位满足多种规模配电自动化的要求,所以多种通讯方式在配电网中的混合使用就无法避免,因此多通道混合通讯技术在未来拥有着极为广阔的发展前景。

二、电力线载波无线通信系统的运行原理

笔者设计的电力线载波无线通信系统原理如图1所示。组网监控系统的构成是由无线发射板块、运算板块、电力线载波板块这三个部分形成,和用电设备相互联通的电量计算模板依靠AD来进行转换,即把模拟信号转变为数字信号。之后电联计算模板开始针对获得的相关信息进行储存和处理,然后先把信号传输至无线发射板块,与此同时,电量计算模板也可以把信息传输到电力线载波板块。

三、运行电力线载波无线通信系统的技术要点

按照配用电现场的实地环境,需要进行技术组网的正确选择,考虑到无线和电力线载波通信完成从使用电终端至通信集中器,从而再到主站的完全通信路程,并针对混合通讯的完美相连,笔者提出了相应的执行方案。

(一)电力线波载和无线的特点

电力线载波技术和无线通讯技术都不需要事先进行对传输导体的铺设工作,宽带和信息传输速度都可以符合一定条件下配电网的业务需要,在我国目前使用的标准通信接口之中可完成相互联网或者按照关系等通讯方法进行组网工作。电力线载波指的是使用电力线作为数据传送介质的一种通讯方法,该种通讯方法是使用电力线进行信号的传送工作,在此工程之中,不再需要铺建新的通讯电缆,极大程度上减少了施工的时间和施工中的资金投入,成为在我国范围内诸多地区SCADA系统10KV线路检测中最常用的通讯方式之一。在电力配网通讯中可以使用中压电力线载波通讯技术进行针对终端信息的采集和传送工作,在进行用电信息的采集过程中,可以使用抵押电力线载波超标等技术从而完成载波通信技术的实时采集。例如,在智能电动车充电站当中,针对数据进行采集时也可以应用中压电力线通讯技术完成。电力线是电力公司进行直接管理的,所以专线之间的通讯就拥有更高的安全性。但是在信息传送速率上,配电线载波通讯的效率相对较低,并且及其容易受到干扰,在传送过程当中,还会发生信息失真等现象,上述原因都在很大程度上阻碍电力线载波通讯技术的进一步发展。无线通信系的组成是由无线终端、无线基站和应用管理服务器构成,并且按照不同应用在运行过程中要求的不同,可以选择不一样的无线技术,笔者重点讲述无线宽带技术TD-LTE230MHz与静距离无线技术Zigbee。TD-LTE230MHz无线宽带技术是电力系统与第四代宽带无线通讯技术的综合运用,其符合配用电网络中分布较为广阔,实时监测点较多,并且对通讯可靠性很高等相关使用特点。在中国地区无线宽带系统单扇区的信息传输速度上行为1.76Mbit/s下行为0.711Mbit/s,无中继覆盖范围超过三千米。TD-LTE230MHz的优点是它隶属于电力系统中的专用无线频段,因此不会和其他设备所产生的信号进行相互干扰,并且在使用过程当中,不需要另行申请频段,拥有较大的网络容量,一个基站可以支持一万名用户同时进行使用。同时,TD-LTE230MHz还拥有较好的抗干扰性和抗延迟性,它是应用OFDMS技术对信号进行调制,能够有效抵御来自多个方面的干扰因素。TD-LTE230MHz宽带无线技术能符合智能电网中对相关配电数据的实时采集,并完成配网的全自动化,因此TD-LTE230MHz在监控用电、电动机车运行方面拥有极为广阔的使用前景。ZIgbee是建立在IEEE802.15.4协议之上的,是低能耗、近距离中所采用的一种无线通讯技术,因为ZIgbee属于开放频段,所以此种通信技术为了最大程度降低干扰,在各个频段之中都是用直接序列扩频技术。针对Zigbee,其特点有;在运行过程中,其成本极低,一套完整的zigbee设备的售价一般不会超过一千元人民币;拥有较高的网络容量;在进行工作的过程当中,产生的延迟较低。一般来说,在进行设备搜索的过程当中,延迟的典型值仅为30ms左右,在休眠状态下仅为15ms左右,在有活动设备接入时,仅为15ms左右。波载通信技术采用电力线进行信息的传统,其带宽MHZz范围在2-30,信息的传送速度为1Mbits/s,信息传送距离为十几千米以内。而在安全性方面,波载通信是使用专网通讯加密的计算方式进行对信息的加密。TD-LTE230MHz可以使用大气进行信息的传送,在进行传送的过程当中,其带宽MHZz的范围在1-20,传输速度可以达到1-2Mbit/s,传送距离一般大于3km小于10km。TD-LTE230MHz信息传送的过程中,采用3DE或者AES的方式进行加密。ZigBee同样可以依靠大气进行信息的传输,在传输的过程当中,带宽MHZ为2-5,但在传输速度方面就显得较为滞后了,仅为250Kbit/s,传送距离仅在2km之内,在安全性方面,ZigBee没有特殊的安全防护手段,其安全性较差。

(二)通信组网计划

电力线波载技术和无线技术不但可以单独形成电网,同时还可以相互混合组成网络,电力线波载能够承受的宽带带宽为2M-20M,还能够作为多个终端专点信息上传的通道,并且依靠电力线波载较长数据的传送能力,可以把无线集中器所采集的信息,通过电力线载波进行上传。电力线载波主载波能够直接和电网通讯的主站点进行连接,同时还可以依靠其他的通讯技术将信息传递至通信主站之中。例如,电力线载波主载波及上行链接连接至光纤网络或者无线网络之中。低压电力波载通讯的方法不能够完成变压器之间的通讯,还可以使用相同变压器进行数据的交换,从而要完成电器设备的远距离监控的能力,就需要在数据收集器与上位机管理系统之间甄选其他的通讯办法。因为ZigBee在进行传输的过程中,受到了较大的信息传送距离的限制,而联想到WIFI技术无线电波的涵盖范围较大,最大半径能达到大约900英尺,即大约300米。除此之外,蓝牙的覆盖范围大约是50英尺,大约为15米。所以在传送距离层面上Zigbee技术或者蓝牙技术都比WIFI较差,并且WIFI拥有传播速度快的优点,其最大传播速度能达到37.5Mbit/s,极大程度上高于TD-LTE230MHz和Zig。所以在此处笔者建议使用构建结构简单,同时拥有更广波及范围和最快传播速度的WIFI无线网络开展数据的。

四、结束语

电力线载波和无线通信系统在信息传送能力、信息传送稳定性等方面与光纤通讯之间存在有较大的差异。作为光纤通讯方式的一种有效补充,电力线载波与无线通信方式有其存在的价值与重要作用。在城市之中,针对部分地区光纤不容易铺设的特点;在城乡结合地区,相关站点安排比较分散的特点,由此造成在这些地区当中,一般会使用非光纤通信的方式。在一些对速度和实时性要求都不高的地区,电力线载波和无线通信系统就能够彰显出其特有优势。

参考文献:

无线电通讯技术篇7

2无线通讯技术的发展现状

2.1无线通讯应用普及范围不广

现如今,无线通讯高速发展,配置也更加地灵活,新的无线通讯协议和产品不断出新,现在的家庭、企业和单位都引进了无线通讯技术,普遍表现为家庭上网和单位办公的无线宽带和光纤设备,由于无线技术在运用上还存在一些问题,加上部分单位技术人员对通讯技术知识尚不能很好的掌握,致使部分设备不被使用,其中就以单位和企业现象最为严重,这无疑成为无线通讯技术发展过程中的负面效应,所以应该加大对无线通讯技术的普及应用,实现无线通讯的真正价值。

2.2无线设备维护工作有待完善

无线通讯的传播离不开无线设备的使用,然而这些无线设备在使用过程中也会出现一些问题,导致电脑数据丢失、工作无法正常开展,给企业和单位带来经济上的损失,设备故障的发生原因主要表现为三个方面:一是企业和单位在设备使用过程中未对设备进行定期检查和维护保养,二是维护人员技术水平和业务能力存在缺陷,三是企业或者单位在进行设备采购时为了降低成本,往往会选择一些配置不高、质量和使用年限都不是很好的设备品类,无疑加大了设备发生故障的概率。所以企业要坚持做好设备的检查和维护保养工作。

2.3人员的技术水平和专业素养有待提高

通讯技术人员不仅需要掌握相应的无线通讯技术,还要掌握通讯设备维护和保养技术。伴随无线技术的发展,其过程中的安全问题也在不断产生,由于无线通讯技术问题导致的故障给企业的发展造成十分不利的影响,严重制约着无线通讯技术的普及运用,这些问题的产生很大程度上都源于无线通讯技术热源尚没有掌握相应的加密技术和设备维护升级技术。再加上實际工作中部分技术人员缺乏责任意识,也在一定程度上影响无线通讯技术的维护工作。

2.4无线技术水平需要不断推陈出新

无线宽带技术的出现促进了无线通讯产业的加速发展,无线宽带技术凭借其接入方式灵活,上网速度快等特点为广大用户所接受。然而在实践使用过程中,无线电波容易受到天气的干扰,造成无线宽带接入技术使用具有一定的局限性。带着问题寻找方法,为寻找更好的使用切入点,3G技术应运而生,3G系统比现有无线技术更强大,不仅信号覆盖面广泛,还能支持数据、语言信号的传输和切换,成为全球3G发展技术的主流标准。然而社会越发展,科技越进步,人们对信息的要求就会更高、更严格,尽管3G系统相较无线技术强大很多,但也有其自身的缺陷,即面临竞争和标准不兼容等问题,广大用户期待移动通信标准能够统一,鉴于此呼吁,国际电信联盟研究制定了第四代移动通信标准,将移动通讯系统和无限局域网、WLAN等其他系统结合起来,产生4G技术,实现了商业无限网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星等通信技术的相互兼容。4G系统作为一个全IP的网络系统,安全性更高、智能性和灵活性更强,传输质量也更好,但是笔者相信,任何系统都不会是完美的,在将来的使用过程中肯定会暴露其功能上的缺陷,所以期待通讯技术第五代、第六代甚至更强大的一定通讯标准的制定,以满足信息化高速发展的需要。

3无线通讯技术的改进措施

3.1推广软件无线电通讯技术

无线通讯技术的使用已普及人们生活的各个方面,同时也给人们带来了一定的安全隐患,由于无线通讯自身技术水平缺乏足够的稳定性和安全性,所以无线通讯技术未来的发展过程中要不断的创新通信方法,优化网络配置,提高设备相关性能,确保无线通讯的可持续发展。软件无线电通讯技术的使用,不仅便捷和灵活,还有效保证了无线通讯过程中信息的安全性,可以更好的满足人们对于信息保密性的要求,值得在现有无线电通讯技术推广。

3.2完善通讯技术相关维护管理制度

无线通讯技术作为一项新型技术,在运用方面还存在很多的问题,具体表现在通讯运行和技术维护管理两个方面,这两方面的管理措施不完善,无线通讯运行过程中就会出现各种问题。要让无线通讯技术发挥其价值,就要建立完善的通讯维护管理制度,做到定期对无线设备进行网络维护和升级,将其工作表现纳入薪资考核,以提高其工作效率,保证工作质量。同时在无线通讯技术工作中,选拔专业技术强的人员担任维护管理工作,有效减少因人员技术问题而导致的设备故障。

3.3提高无线通讯技术人员整体素质

无线通讯技术专业人员目前还比较匮乏,少数懂技术的工作人员综合水平又相对较差,导致有些企业设备引进了,但是却没有相关的专业人员加以管理和维护,造成资源的巨大浪费。所以企业在后期的人员储备过程中,要不断重视此类专业人员的培养和相关培训工作,让他们更加熟悉地掌握无线通讯技术,发挥无线通讯技术对企业的使用价值,为企业带来一定的经济效益。

4结束语

无线通讯技术的广泛使用,使信息传输过程不受时间、距离和空间的限制,信息传递灵活可靠,给人们的生活和工作带来了巨大的变化。但由于无线通讯技术发展时间还比较短,相关服务技术水平还存在一定的缺陷,所以在以后的无线通讯技术发展过程中,还需要对相关服务网络、技术和管理等做进一步的完善,提高无线通讯技术水平,以便为人们的工作和生活提供更好的服务。

参考文献:

[1]徐迎,郑凌娟,龚宇清,杨尚瑾.光纤通信在电力系统通信中的发展前景[J].才智,2010.

[2]赵璐,张坤.对现代无线通信技术若干理论问题的研究[J].民营科技,2012.

无线电通讯技术篇8

中图分类号:TN925 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)07-0000-00

1 无线电通信技术的特点

目前随着无线接入技术引进到无通讯技术领域中,成为了最为快速的、无需任何媒介传载的、或者是全入网进行传播来替代,大大提高了技术含量,降本增效,形式灵活、破除传输距离局限。优点众多,尤其体现在传输和通讯两个方面。

1.1 打破时间和空间的局限

随着国家发展,国际之间经济贸易的往来越加增多,不受时空局限的优势越来越明显,不但跨越地域,而且走出国门,通讯与网络联手,将通讯技术推向了更高的台阶。很多时候人们不能预先知道通讯技术在运用中的用户容量需要和时间空间、地点,无线通讯技术恰好基于此需求之上,能够通过采取更为灵活的方法和多样的手段,保证通讯的综合高效能力,使数据和信息的传输更高效,避免语音、图形图像及数据信息等资源传输质量不高,无线电通讯技术运用到国际经历和军事政治领域中,确保经济利益,打开国门,从区域国界和时间空间上,从网络连接和技术手段上都踏上了更高的台阶。

1.2 无线通讯的可用性和机动性

无线通讯设备小,通过数字信号传播信息,具备多种功能以及系统容量的扩大,通过人性化和智能化应用到人们的日常生活中,具备了可用性及高度机动性,特别是在构建军事领域的通信上起到关键性作用。

1.3 无线通讯可靠性增强

相比较有线通讯而言,无线通讯具备抗台风,抗洪水,抗地震等恶略环境下,依然保持强大信号和抵御其他干扰因素,确保通讯畅通无阻,这也是无线通讯可靠的方面和他最具优势的特点。

2 无线通信方法创新

在当今时代,无线通讯正处于转型时期,最近十几年尤其活跃,随着信息化时代的到来以及IP技术不断发展,无线通讯技术将会应用到人们生活的各个领域,也是社会进步和发展的必须,所以,无线通讯不能停滞不前,必须寻找开拓的方法进行创新。目前,无线通讯还不是完善状态,有很多不足和缺陷,我将从以下几点谈谈自己的看法。

2.1 数字通讯技术的大力采用

通过增强信号稳定,利用系统频谱来避免干扰信号的接收,扩大系统容量,提供图形图像和通话等多种服务方式,保障用户私密安全等。

2.2 推广宽带化发展的通信技术

网络的发展和光线传输推进都是信息宽带化促进的作用,已经在全世界范围开展,无线通讯技术接入宽带,保证信号源稳定非常重要。

2.3 推广个人信息化技术

个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。

2.4 拓新接入网络的样式

技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。

2.5 过渡电路交换网络

关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是核心关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。

2.6 使用Blue tooth技术作为信号传感器

Blue tooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。

2.7 推广软件无线电

软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。

2.8 提高无线通信网络可持续性

无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性。

3 结语

回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国13.4亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。

参考文献

[1] 叶健,高少华.可穿戴电子产品前景可期[N].中国质量报,2013.11.01.

无线电通讯技术篇9

工业领域在现代社会的进程中通过各种先进技术,实现了劳动生产率的提高和生产成本的下降,在这些技术中,最重要的就是数字化技术和现代通信技术,在数字化的基础上工业生产监控得到了突破,随着技术的发展,工业综合自动化系统的水平也在不断发展,现在一些企业生产地域分散,业务复杂。就会设置一个或多个控制中心进行数据的采集工作,这就需要通讯手段来实现,但是网络覆盖有一定的局域性从而导致数据没有办法全面整理,无线通讯技术就能解决这些问题,使得无线技术在以后得到很好的运用。

1 无线通讯技术发展现状

1.1 无线通讯应用范围有待于扩展

在现在无线网络技术发展的条件下,无线标准增加了许多灵活性的配置,尤其是在最近几年人们不断探索,形成了当今种类繁多的无线通讯协议和产品,现在大型企业和单位都引进了无线通讯技术,但是在无线技术的应用上却存在许多不足,有一些设备不被使用,这就说明了一些人对通讯技术的知识还不了解,技术水平比较低,使得无线通讯在企业当中没有发挥它的价值,另外政府部门对于无线通讯的使用跟企业相比也很少,这对于未来无线通讯的发展模式将会起到阻碍作用,所以无线通讯的应用还有待于进一步发展。实现它的利用价值。

1.2 无线通讯设备有待于完善

无线设备是无线通讯在使用中的重要设置装备,它的使用在企业和单位中应用比较广泛,这些设备在使用的过程中也会出现一些问题,这是因为使用过程中没有对设备进行检查和维护工作,还有的维护的人员水平不高,导致故障的发生,或存到电脑中的数据丢失,给企业带来经济上的损失。还有的企业因为对设备的需求量多,在进货的时候为了节省资金进一些成本不高的设备,在质量和使用年限上就会受到控制,所以企业要提高通讯设备在使用时的维护和管理工作。

1.3 无线通讯技术人员素质有待于提高

无线通讯技术人员不仅仅需要掌握相应的无线通讯运用技术,还需要掌握相应的维护技术。随着无线通讯新技术的发展,技术运用中存在的安全威胁也逐渐增加,无线通讯技术的安全维护升级能力是必不可少的,但是由于技术人员未能掌握相应的加密技术以及维护升级技术,导致无线通讯技术在运用过程中存在众多的安全隐患,严重影响了无线通讯技术的运用。由于无线通讯技术问题导致的工作损失将会给企业发展造成十分不利的影响。另外一些工作人员在工作中缺乏责任意识,一定程度上影响了无线通讯技术的维护工作,一些潜在的安全隐患也难以及时发现,严重影响了工作的正常进行。

1.4 无线通讯技术管理措施不完善

无线通讯技术的发展一定程度上提高了工作效率,有助于节省人力资源和物力资源,但是由于无线通讯运用中缺少相对完善的技术维护和管理措施,导致很多单位的无线通讯技术运行中存在的故障日益增加。无线通讯运用管理中缺少相对完善的管理制度和管理措施,由于管理制度不完善,工作人员的管理工作也难以发挥出应有的作用。在无线通讯维护工作中缺少定期检查和维护措施,一定程度上增加了无线通讯的故障发生率,给工作造成了不便。

2 无线通讯技术的改进建议

无线通讯的改进:利用无线数据传输技术实现上位机和下位机之间的通讯以及下位机和现场传感器之间实现信号的传输,不但省去了信号电缆及布线工作,还可以使系统之间的信号传输和连接简单化,使得无线技术有了更好的发展。

2.1 无线通讯技术的优势

无线通讯技术作为一种新的通讯技术,在各行业的应用中逐渐广泛,这主要与无线通讯技术的优势有关,无线通讯技术与有线通讯技术相比具有成本低廉的优势,同时无线通讯技术没有电缆的约束,可以减少时间和空间的限制,更方便操作。无线通讯技术由于排除了有线网络中连接器产生的故障,具有较高的安全性和可靠性,同时也可以适应一些比较艰苦的施工环境。无线通讯技术与有线通讯技术的施工周期相比相对较短,无线传感器系统可以通过节点的自组织和自配置功能,迅速搭建成有效的通信网络。无线通讯技术的灵活性比较高,由于没有电缆的约束,工厂的管理者可以很容易地配置装配线来适应用户的需要,更好地对生产过程进行跟踪管理。

2.2 完善无线局域网络

无线通信网络的建立和运用,有助于应对有线通讯无法解决的问题,提高工作效率。但是由于一些单位的无线通信技术运用并不十分广泛,相关的设备和网络技术都不完善。无线通讯技术作为今后一段时间发展的必然趋势,有助于更好地提高工业生产效率和工业生产过程的管理水平。生产单位需要增加资金投入,完善无线通讯设备。无线通讯作为当前工业生产以及其他单位生产管理中的重要设备,对于提高工作效率有着十分重要的作用,但是由于设备的不完善导致无线通讯工作难以正常进行,今后管理单位需要充分认识到无线通讯技术发展的重要性,管理单位需要进一步增加资金投入,不断完善无线通讯设备,保障无线通讯技术的正常运行,提高管理效率和管理水平。

2.3 提高无线通讯技术人员素质

现在我国无线通讯技术刚刚发展起来,相关人员相对比较匮乏,有一些了解的工作人员在这方面的综合水平又不是很高,直接导致在设备装置的情况下,对于管理和维护的工作人员却很少,使得资源浪费,所以企业在以后的工作过程中要大量的培养这些工作人员,在无线通讯技术的学习和研究上要尽最大努力,让工作人员对通讯技术进行掌握,使得无线通讯技术能在企业中发挥自身的价值,给企业带来可观的经济效益,因此,在维护和管理无线通讯设备的工作人员也要加强他们在这方面的培训工作,把出现程序故障降到最低点,节省程序运行过程中雇人的成本,本企业的人就能很好的完成维护工作,同时,也要引进技术高的人员对企业人员的培训和在无线通讯技术中的指导工作,有经验的人员可以对设备的进行检查和翻修,使无线通讯设备快速的投入到使用过程中来,为企业带来发展,加强我国通讯领域的技术水平。

2.4 完善无线通讯技术的维护措施

由于无线通讯技术在各个领域中的运用时间比较短,大多数行业的无线通讯技术运用并不十分熟练和完善,无线通讯技术运行过程中经常会出现一定的故障,这不仅仅与无线通讯技术的运行有关,也与无线通讯技术管理中缺少完善的。

3 结束语

无线技术在各个领域得到越来越广泛的应用,改技术的最大特点就是在通讯双方采用无线连接,易于维护、成本低、可靠性高等方面。它的技术取代数据电缆来完成点对点或点对多点的数据通讯,传统的信号电缆传输方式的优点是传输速度快,信号相互之间隔离好,但由于每个信号占用一条信号电缆线,当工位和信号较多时,占用的信号线也就多,施工工程量比较大,不易维护,出现故障,检修非常不便,目前我国对于该技术在计算机领域中使用的不是很多。所以在以后的工作中要完善无线通讯的技术水平。

参考文献

[1]李海元.车载无线通讯技术的应用及发展前景[J].山西电子技术,2009(2).

无线电通讯技术篇10

[中图分类号]F407.471 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158(2013)06-0226-02

随着科学技术的不断发展进步以及市场需求的不断增长,汽车再也不是一种简单的交通工具,而是越来越成为将安全、娱乐、环保以及办公和服务等集于一身的电子化汽车。现代电子科技以及通信技术的快速发展使得远程通信以及信息系统慢慢地进入汽车行业,现在越来越多的汽车在功能上开始变得多样化和集成化,这些变化提高了人们对汽车信息传输以及通讯功能的要求。在目前的发展状况中,采用线束来构成物理连接的传统方式早已无法满足人们日益增长的通讯需求,于是车载无线通讯技术便应运而生,乃至于成为传统连接方式的替代者。

一、车载无线通讯这一技术的具体构成

车载无线通讯技术是一种新型技术,它是将汽车技术、无线通讯技术、电子技术以及计算机技术紧密地结合起来,整合了多种应用系统才产生的。主要用来对汽车的状况进行实时的检测,满足人们对车内移动办公、车内娱乐、汽车行驶导航、GPS导航、环境数据采集以及车辆指挥调度等功能的需求。这一技术最早的应用开始于20世纪80年代,直到今天,它才有了全面的发展。

车载无线通讯这一技术主要是由下面几个部分组成的:车载导航模块、地理信息系统模块、安全报警模块、行车过程中的状态记录模块、语音识别模块以及播放模块。汽车获得的信息数据交由信息中心来进行处理和协调,然后再作出正确的回应。

二、车载无线通讯这一技术的具体模式

根据通讯距离的长短我们可以将车载通讯这一技术的模式分成车内通讯、车间通讯、车路通讯以及车外通讯等。

1、车内通讯

车内通讯这一模式的通讯距离在十米以内,其主要的通讯范围是指车辆内部的全部空间。这种模式的传输方式主要是无线传输方式,之所以采用这种传输方式,是因为它具有较快的传播速度以及很强的抗噪性能,这种传输方式多用在语音通话和设备接口方面。现在我们经常使用的蓝牙技术就是其中的一种。

2、车外通讯

车外通讯这一模式主要用在车辆和外部通讯设备进行的信息资源交换中,其主要的通讯范围在四类通讯模式中是最长的一种,最大的距离可以达到数百公里。这种类型的通讯技术主要用来进行GPS全球定位以及汽车行驶导航。同时,车外通讯技术即使是在汽车快速移动的状态下也可以有效地传输信息,现在我们应用的2G、GPRS、3G等技术就是车外通讯的类型。

3、车路通讯

车路通讯这一模式主要用于车辆和外部设施之间进行的无线通讯,这里的外部设施主要是指一些交通标识等,例如:电子收费系统、环境参数采集以及车辆指挥调度等。现在我们最常用的此类通讯模式有:专用短程通信、微波以及红外技术等。

4,车间通讯

车间通讯这一模式是在多动点中间进行的一种双向传输,它的主要用途是在车辆遇到危险的时候及时地提醒车主注意,以防止事故的发生。因此,车间通讯模式对安全性以及实时性的要求都特别高。现在我们已经广泛开始使用的主要有专用短程通信、微波以及红外技术等。

车路通讯模式和车间通讯模式其实属于同一种技术,只是应用模式不同而已,这两种模式的通讯范围大概都在数百公尺或者是一公里左右。

三、车载无线通讯的技术分析

电子技术的不断发展,消费群体需求的不断增长,让高频段的无线通信技术叩响了车载无线通讯这扇大门。在这个发展过程中,超宽带以较高的传输率、较强的抗干扰力以及较好的保密性等特点不断地发展壮大起来,并且成为和蓝牙并驾齐驱的技术。超宽带将会在未来的汽车中得到更广泛的应用。

WiMAX可以在高速数据的应用过程中提供更加良好的移动性,单凭这一点车外通讯模式对它的需求就会增大。

Wi-Fi也是高速无线数据最早的技术之一,在100米范围内它可以和接入点设备进行高速连接。据估测,在未来的发展中,它将在车路通讯模式中占据一席之地。一些新的平台已经可以支持很多个Wi-Fi标准,所以也可以支持很多无线网路间的兼容性。

现在,在电子收费系统中我们已经开始广泛地使用DSRC技术,在未来的发展过程中,我们将更多地应用这一技术来给车辆提供更加完善的道路交通信息。

四、车载无线通讯这一技术在整体上的发展前景

在近几年,随着科学技术的进一步发展,车载无线通讯这一技术也有了一定程度的发展。汽车电子技术在不断地发展变化中,随之而来的是无线电通讯技术的快速发展。车载无线通讯这一技术有比较完善的产业链,这一产业链主要包括芯片以及车载单元和数据供应商等。

车载无线通讯这一技术将在未来的发展中不断地被提升、被发展,用来确保车辆的安全通行,与此同时也让驾驶员能够在驾车的同时享受到电子科技带给人们的便利与舒适。

1、蓝牙技术的进一步发展

DVD播放器以及立体声耳机等所需的线缆以及红外线技术将被蓝牙技术所替代,蓝牙技术的发展有利于解决线缆容易缠绕和红外线被阳光影响等问题。同时,蓝牙技术能够支持无线汽车的通信功能,例如通过遥控钥匙来将车门打开,和车内的检测系统进行数据上的交换。

2、外部通讯模式的进一步发展

汽车和其外部通讯设备进行通讯、数据交换的内容主要包括车辆的信息、交通信息以及对道路障碍物的掌握和道路危险情况的预知。

3、外部通讯模式的进一步发展

汽车和外部设施之间进行的无线通讯,例如路标的提示系统以及电子收费系统,车辆通过它们将接受到的交通信息以及各种提示作为依据来调整车辆的行驶,从而保证自身的安全运行。

4、嵌入式技术的进一步发展

在现在很多的新型汽车中,嵌入式技术具有越来越高的集成度,这一发展变化将进一步提高车载通讯这一技术的网络通信能力,同时也有利于不断提高该项技术的实时性和可靠性。

5、新技术在车载通讯中的使用

车载无线通讯这一技术跟一般的电子产品不一样,一般的电子产品在使用了最先进的技术之后能够延续使用3到5年,可是车载通讯这一技术却能在无需维护的状态下连续工作10年以上,之所以会这样是因为这一技术除了成本高以外还具有很好的可靠性,所以我们在使用这项技术的时候一定要提前对其进行检验,以保证其可靠性。汽车上的工作环境一般都很恶劣,所以对电子系统的要求要大大高于对办公计算机系统的要求。汽车这一交通工具的开发周期大约为3到5年,对于新的技术而言这一周期会延缓它的投入使用。

交通信息广播以及交通设施的不断发展和进一步完善对车载无线通讯这一技术有着很大的影响,因此政府应该对交通设施以及汽车计算平台、电子设备等不断地加大投资,将以实验为主逐步转变成为以实际应用为主。就目前的发展状况而言,车载通讯这一技术在实际应用方面依旧停留在很基础的阶段,但是汽车消费者的要求却在日益增长,这一消费群体越来越注重车辆的安全性、可办公性以及舒适性等,所以在今后的发展过程中,车载通讯这一技术将会得到更为广泛的应用。

结束语

汽车在功能上逐渐变得多样化和集成化,人们对汽车自身的信息传输和通讯功能的要求也越来越高。传统的线束物理连接已经无法满足通讯网络的要求,所以车载通讯这一技术将会变成主要的补充者和最终的替代者。

参考文献

[1]李海元,车载无线通讯技术的应用及发展前景[J],山西电子技术,2010(9)

无线电通讯技术篇11

一、引言

核电站在应急工况下,通信的畅通与否关系到应急指挥、应急响应、应急救援等相应信息能否及时实施和传达到位,直接影响到应急行动的有效性和应急救援的及时性。为保证应急通信的可靠性,秦山核电基地在应急指挥控制中心建立了多种固定通信和无线通信相互补充的冗余通讯手段,无线通讯和无线数据传输功能使用的是我国自主知识产权的McWiLL系统,实现了应急通讯移动化,依托McWiLL搭建了完全自主的无线通信平台。

二、核电应急无线通讯系统

秦山核电应急无线通讯系统旨在建立一套安全的无线通讯和无线数据传输系统,并能在核电应急烟雨区范围内实现视频的标清传输,在应急工况下能保证通讯畅通的可靠网络。该网络有如下几点具体要求:

(1)无线通讯系统覆盖范围广,需覆盖整个秦山核电基地以及其方圆10Km范围(应急烟雨区)。(2)高速移动语音通讯功能。(3)移动数据传输功能。在距核电站10Km的应急数据采集点能实时将数据传输到应急控制指挥中心。(4)视频传输功能。(5)保障全天候网络畅通无阻塞。

2.1 主流无线通讯技术的应用对比

目前在核电系统中可使用的无线通信系统主要有McWiLL系统、WiFi、公网移动通讯以及数字无线集群,4种通信技术对比如表1所示:

WIFI无线通讯应用的缺点:传输距离过短,安全性存在隐患;数字无线集群通讯应用缺点:频段易扰,不够稳定和安全;公网移动通讯应用缺点:无法保障全天候网络畅通。McWiLL系统和上述3种通讯系统相比,更符合核电应急应用,主要有如下几点优势:(1)唯一国家自主知识产权的无线接入技术,并经过多年的大规模商用验证,产品成熟可靠。(2)单一基站最大覆盖半径可超过20km。(3)单扇区容量最高可达15Mbps。(4)频谱优势。McWiLL系统拥有国家授权的使用频段1785-1805MHz,与其他无线通信系统不产生干扰。

2.2 秦山核电应急无线通讯系统的构架

如图1所示,在网络中,系统充分利用核电站现有的通信资源和中心服务资源,McWiLL基站与系统现有的以太网和办公网络通过有线、光纤等分组方式连接,实现现有语音、数据传输等业务的无线延伸,构建基于IP网络的语音集群、数据传输的综合业务系统,搭建统一的信息化业务平台。

电站厂区内部署两个McWiLL基站,在1800MHz频率下,覆盖秦山核电基地三个厂区及周边区域,在周边8KM半径范围内可以稳定实现语音和数据业务,12KM半径内可通过定向天线实现固定数据业务的传输。应急人员配备手持语音集群终端,可以实现语音通信、集群呼叫、短信等通信手段,并可以实现人员的GPS定位;应急车辆配置车载台,可实现车载语音、数据回传、移动视频等巡检业务;环境监测站配置数传采集模块,可以将取水口辐射监测数据远程回传至应急指挥控制中心。

厂区全部采用McWiLL系统基站无线覆盖;基站需要采用光纤、网线等有线方式连接到轨道交通的IP通信网络中,再由IP网络连接各个平台和服务器设备,如数据业务平台、集群调度平台、多媒体业务平台和网络管理平台等;并且McWiLL网络与现有Internet、办公网络实现对接。

McWiLL可根据业务需求,提供不同形式的终端,如手持集群终端/PDA、固定终端(CPE/MEM/车载台)等,实现语音集群调度、数据采集业务,保障作业安全。基站的最大吞吐量为15Mbps,可将各种形式的终端数据承载到IP网络中。

三、McWiLL系统在核电应急领域的应用的技术特点

McWiLL技术是国际电信联盟PPDR公共安全和救灾系统国际标准(ITU M.2009),在各类应急救灾和公共安全保障事件中大量使用,在秦山核电应急通信领域也成为了一种主要通信手段。McWiLL技术在核电应急通信体系中使用时,充分发挥了其技术特点和优势。

3.1 架设独立的专用无线网络,可大范围覆盖

利用McWiLL技术可以架构基于1800MHz频段的独立于公网之外的无线通信专用网络,保障了应急事件时通信持续有效。McWiLL具有良好的射频性能,可以利用在厂区内架设的基站实现厂区和厂区周边区域的大范围覆盖。基于1800MHz频段的单基站可以实现10KM以上的覆盖半径,大大便利了光缆和基站的部署,并有良好的经济性。

3.2 提供多种通信手段,互为保障

通过McWiLL无线通信系统可以提供独立于公网之外的语音通话、集群呼叫、短信通信等通信手段,同时,如采用McWiLL\GSM双模手持终端,可以通过一部终端同时利用公网和专网两套通信体系。当灾害事件造成专网网络瘫痪时,McWiLL集群手持终端可以切换到模拟对讲模式,实现脱网的对讲呼叫,满足应急需求。

3.3 与应急体系的其他通信保障系统互联互通

McWiLL无线通信系统作为电信级标准设计的通信系统,具备各类标准接口,可以与原有的固定电话系统、IP网络系统、应急电话系统、电话录音系统、多媒体调度平台等多种通信系统实现互联互通。同时,也可以与外网实现通信,完成与远程应急指挥中心的通信互通。

3.4 语音、数据、视频等多种综合业务,为应急通信保障提供多样化手段

McWiLL无线通信系统是一套综合业务平台,可以实现语音、集群、数据、视频等多种综合业务的无线接入,核电应急领域的各类业务均可以通过无线接入方式承载。

3.5 极限灾害情况下的应急预案完善

McWiLL无线通信系统是一套完善的无线应急通信系统,充分考虑了极限灾害情况下的应急预案。McWiLL无线通信系统可提供了应急通信车系统,可以实现完全独立于现场环境的临时应急指挥中心架设,应急通信车具备了备用发电机、完整的无线通信平台、可扩展的各种业务平台、车内临时指挥调度中心环境等,通过系统数据的备份平移,可以利用原系统的所有终端,迅速发挥通信指挥作用。同时McWiLL无线通信系统还可以提供背负式的基站和单兵可穿戴的语音和数据采集套装,可以实现灵活的应急基站部署和特殊环境下的各类语音和数据应用。

四、结束语

McWiLL无线通信技术可以同时实现厂区及周边地区的大范围覆盖,可以实现核电站内外一体化的全方位覆盖;McWiLL无线通信技术可以提供无线语音、无线数据和集群通信业务,能满足核电运营和管理多方面的业务需求。和其他无线通信技术相比,McWiLL无线通信技术的技术特点使其在核电站的应用中具有明显的优势。鉴于核电站对于安全性的高要求,国家自主知识产权的McWiLL无线通信技术在核电通讯领域应用有着广阔的前景。

参 考 文 献

[1] 温斌,刘昀. McWiLL 宽带无线接入技术及应用. 人民邮电出版社. 2009年3月

无线电通讯技术篇12

由于电力线载波在电力系统中使用坚固可靠的高压电力线作为信号的传输媒介,可节省大量的通道建设投资,再加上电力线载波信息传输稳定可靠,路由合理,安全保密以及能够同时使用运动信号等特点,使得这种电力系统独有的通信方式在数字微波、一点多址、光纤、特高频等通信方式相继出现的今天仍得到持续的发展。因此电力网被国外传媒喻为“未被挖掘的金山”毫不为过。

电力线数字通讯技术是实现智能小区、智能家电、集中抄表和照明控制的核心技术,国外许多著名公司和研究单位都在对此进行研究,并开发出相对应的器件和产品。如:Intellon、Thomson、Atmel、Enika、National等等,而国内的许多的企业也紧随国际步伐在利用电力线传输信息,特别是在远程抄表系统方面已逐步形成应用研究的热点。

二、市场应用前景

电力线载波(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式,电力线载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输媒介,因此具有信息传输稳定可靠、路由合理、可同时复用远动信号等特点,是唯一不需要线路投资的有线通信方式。

电力线载波通讯技术可以进行模拟(语音信号)或数字信息(如:家居控制信号)双工传输,可广泛应用于家居自动化、小型办公室、家庭办公室通讯(如:互联网、内部信件、游戏、音频(MP3)、视频)等领域,具有普及效果、节省费用、安装方便、应用广泛等特点。

作为通讯技术的一个新兴应用领域,电力载波通讯技术以其诱人的前景及潜在的巨大市场而为全世界所关注,成为世界各大公司及研究单位争相研究的热点。国外许多著名公司和研究单位都在对此进行研究,并开发出相对应的器件和产品,如:Intellon、Thomson、Atmel等等。而国内的许多的企业也紧随国际步伐在利用电力线传输信息,特别是在远程抄表系统方面已逐步形成应用研究的热点。

1.在智能小区中的应用

智能住宅的概念起源于美国,美国的智能住宅发展是最为迅猛的。继美国之后,欧洲、新加坡等国家住宅智能化也得到了飞速发展。所谓的智能化住宅小区,是指通过综合配置住宅区内的各功能子系统,以综合布线为基础,以计算机网络为区内各种设备管理自动化的新型住宅小区。通常智能化大厦是“三A”系统,即:

①安全自动化(SAS- Safe Automation System):包括室内防盗报警系统、消防报警系统、紧急求助系统、出入口控制系统、防盗对讲系统、煤气泄漏报警系统、室外闭路电视摄像监控系统、室外的巡更签到系统。

②通讯自动化(CAS一Communication Automation System):包括数字信息网络、语言与传真功能、有线电视、公用天线系统。

③管理自动化(MAS一Management Automation System ):包括水、电、煤气的远程抄表系统、停车场管理系统、供水供电设备管理系统、公共信息显示系统。

随着我国国民经济、科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的迅猛发展与提高,促使家庭实现了生活现代化,居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面,改变了人们生活习惯,提高了人们生活质量。在我国,智能住宅这一概念推广较晚,但其发展的速度却很快,全国已建立了一些具有一定智能化功能的住宅和住宅小区。

家庭智能大厦、智能小区是一个综合性的系统工程,包含了若干子系统,作为智能大厦、智能小区的后备网络,采用电力载波通讯有其无法比拟的优越性,因而在智能大厦、智能小区底层通讯方式的选取上,各公司不约而同的把电力载波通讯作为首选。

2.在自动抄表系统中的应用

抄电表一直是件麻烦事。快到月底的时候,供电局总要派出许多人到各个居民小区里抄表,每人一天最多也只能抄上三五百户,伴随着城市住宅建设日益发展,居民数和独立电能表数迅速膨胀,多种电价制度开始推行,抄表计量日趋复杂,传统的人工抄表方式已难以适应新的变化,但如果在电表里安装一个火柴盒大小的电脑远程终端那么一切都不再一样:

①无需抄表员用户的用电情况快速准确地反映到供电局的计算机中心。

②供电局直接和银行联系,用户只要在银行里办一张资金卡,就无须定时定期到供电部门排队交电费了。

③通过系统随意呼叫,每户人家当前用电量值、最大平均功率出现的时间,甚至整幢楼每小时、日、月、年的用电量、最大平均功率及其出现的时间,停电时间和次数,以及日、月的线损量和线损率都能清晰地显示。

④准确地对各类不同用户的不同用电负荷进行记录。

⑤系统自动运算各环节电量,及时发现不明的电量损失,杜决盗窃用电。

所谓自动抄表系统就是自动采集各种计量表的读数(如:电表、水表、煤气表、冷气表等),现在采集数据方法有:电话线、无线电、电力线和红外线等等。我们的电力线载波抄表系统则是利用现有的电力线为媒介进行数据收集。不但有效降低系统成本的同时可以方便快捷地实现自动化抄收。利用计算机的强大功能抄收的数据可以立即处理形成报表,同时由于双工通讯可以很容易做到监控用户用电参数、欠费断电等其他系统没有的功能。

我国现行的能源管理方式已远远跟随不上经济蓬勃发展的要求。为此,要尽快地对用电进行自动化管理,并支持电力部门进行技术改造。配合我国国家电力公司国电安运[1998]669号文中提出的“要重视用电营业,长远的目标是实现‘一户一表、集中抄表、银行联网’”的政策,采用以计算机为基础、利用电力线载波通讯技术开发的自动抄表系统,取消用电中间层,降低用电中间层,降低居民用电价格,消除用电过程腐败现象,成为电力部门响应国家这一政策的最佳解决方法。同时也给远程智能抄表的技术发展与产品推广提供了前所未有的契机、巨大的潜在市场和蓬勃的生命力。人们似乎已经看到,随着各种抄表自动计量装置产品的问世,“人工抄表”将退出历史舞台,自动抄表系统“一统天下”的日子已为时不远。

3.在家居智能化中的应用

用模拟技术在电力线上传递载波信号很早就有了。把电力线通信技术、网络、微控制器相结合,是在现有基础上推进家庭自动化的最现实最经济的途径,即以电力线为物理媒介,把分布在信宅各个角落的微控制器和家电PC机连成一个网络。其优点是:电力线和信号线合一,无须布设信号线;人们原来使用和维护电器的习惯都不受影响,家电无须增加双绞线、红外等接口,只要在内部配备电力线载波通信芯片,再更新程序就行了,对老式家电的改造也很容易;家电的信息量小,电力线载波速度慢的缺点不突出。因此电力线载波通讯技术在家居智能化应用方面有着广泛的前景,特别是在中速率传输应用方面,因其具有可靠性高、造价低廉等优点,故可以与“蓝牙”相媲美。

4.在其它领域的应用

在其他领域里,电力线载波通讯也显示出了其巨大潜力,比如在一些干扰大、布线困难的工业自动化控制系统,采用电力载波通讯方式能达到事半功倍的效果。电力线在现代生活中已无处不在,只要能满足通讯要求,而又不便布线的地方,电力载波通讯技术都有着无比的的优越性,可以得到充分的应用。

虽然随着各种新的通信方式的出现,各类通信线路所占的比例各有所变化,但电力线载波通信在较发达国家的比例却一直保持在12%左右,而在发展中国家则高达30%。在国外,一些公司一直积极进行电力线载波通讯技术的研究及相关产品的开发。

就技术上说,挪威NERA公司A.C.E.32全数字电力线载波通讯技术及德国西门子的准数字电力线载波通讯技术代表了目前国际上电力线载波通讯技术发展的水平。

我国从50年代开始从事电力线载波通讯技术的研究,到80年展到全盛时期。90年代初期以后,电力线载波技术的需求随着我国经济的发展进一步扩大。21世纪的新契机更使电力线载波通讯这一通讯技术的新兴应用技术得到了前所未有的发展,彻底改变人们的生活。

三、发展现状

1.发展方向

从总体来说,电力线载波通讯技术在向五个方面发展:

①从个别用户到低压段区段使用(PLC),其后段部分采用电话线、光缆、无线等构筑网络;

②仅用于低压部分(AC110/220V);

③室内系统正在出笼;

④室外系统成为研究课题;

⑤向家居自动化发展。

按速率和载波频率分为:

①低速率通讯(1KB/S以下),主要应用于长距离(1公里以上)利用25K高压电线对配电设施进行控制;

②中速率通讯(1-50KB/S),主要应用于固定小区间、楼宇间的数字通讯。包括自动照明控制、消防报警、自动抄表以及数据监控等系统。载波频率一般在50-535KHZ之间;

③高速率通讯,(100KBPS以上)主要用于小区域中的高流量数据通讯。如电脑网络中的打印、文件共享等,采用高载波频率1.7-30MHZ。

2.实现难点

由于电力线是给用电设备传送电能的,而不是用来传送数据的,所以电力线对数据传输有许多限制,因此电力线通讯具有以下特点:

①配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送。

②三相电力线间有很大信号损失(10 dB -30dB)。通讯距离很近时,不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输。

③不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同,藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用。

④电力线存在本身因有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和60HZ,则周期为20ms和16.7ms在每一交流周期中,出现两次峰值,两次峰值会带来两次脉冲干扰,即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰,干扰时间约2ms,必须加以处理。

有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法,但由于过0点时间短,实际应用与交流波形同步不好控制,现代通讯数据帧又比较长,所以难以应用。

⑤电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时,线路阻抗可达1欧姆以下,造成对载波信号的高削减。实际应用中,当电力线空载时,点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时,只能传输几十米。因此,只有进一步提高载波信号功率来满足数据传输的要求,提高载波信号功率会增加产品成本和体积。

因此电力线上的高削减、高噪声、高变形,使电力线成为一个不理想的通讯媒介,但由于现代通讯技术的发展,使电力线载波通讯成为可能。

3.主要几款国外电力线载波芯片的优点与缺点

由于数据信号的信噪比决定传输距离的远近,因此电力线载波通讯的关键就是设计出一个功能强大的电力线载波专用modem芯片。国外在电力线载波通讯技术方面发展较早,多家国外公司陆续推出了自己的电力线载波modem芯片,并制定了电力线载波适用频率范围的标准。

由于国外电力线载波modem芯片是针对本地区电网特性、电网结构,且一般是针对家庭内部自动化而设计,因此在国内使用都难尽人意。目前,有一、两款电力线载波modem芯片在一定应用领域可勉强使用。我国可使用的电力线载波modem芯片有以下几种:

XR2210/XR2206套片或LM1893

这是比较早的电力线载波芯片的应用。XR2210/XR2206是一组FSK方式的调制解调芯片,并不是专门针对电力线载波通讯而设计的,还可用于有线和无线通讯。LM1893 modem芯片,FSK的调制解调方式,它只是对一般FSK调制解调芯片的稍微改进,目前,以上两款modem芯片在国内基本没有采用。

ST7536

ST7536是SGS-THOMSON公司专为电力线载波通讯而设计的modem芯片。由于它是专用modem芯片,所以除有一般modem芯片的信号调制解调功能外,还针对电力线应用加入了许多特别的信号处理手段。目前,在国内电力线载波抄表领域应用广泛,只是各公司应用水平不同。

SSCP300

SSCP300是Intellon公司采用现代最新通讯技术设计的电力线载波modem芯片。它采用了扩频(Chirp方式)调制解调技术、现代DSP技术、CSMA技术以及标准的CEBus协议,可以称为智能modem芯片,体现了modem芯片的发展趋势。

但在国内电力线载波抄表领域使用效果还不如较早的ST7536。因为SSCP300是Intellon公司按北美地区频率标准、电网特性针对一家一户式独立住宅的家庭自动化而设计的,所以在通讯距离上,它还采用陷波器隔离,防止干扰邻近住宅。而国内电力线载波抄表领域主要要求通讯距离,所以针对中国现状,SSCP300难以胜任电力线载波抄表领域的要求。

PLT-22

PLT-22是Echelon公司最新电力载波收发器,它是针对工业控制网而设计,采用BPSK调制解调技术以及多种容错及纠错技术,所以目前在我国应用效果最理想。但它是Lonworks网络专用,而且价格太高,难以在民用市场领域大规模推广。所以目前还无一款真正适合我国电力线载波通讯的modem芯片。

4.现有的两种实现电力线数据通讯手段

在电力线上实现数据通信,人们进行了很多的尝试。电力线作为一种通信传输介质,具有可变信号衰减、脉冲噪声以及等幅振荡干扰等不利于数据传输的特性。为了排除这些干扰,目前利用电力线进行通信的产品中,主要采用两种窄带载波FM通信方式和扩频通信方式。

传统窄带载波FM通信方式