无线电通讯技术精品(七篇)
无线电通讯技术篇(1)
【关键词】无线电子通讯技术 应用安全 探析
一、引言
作为未来发展潜力最大、前景最为光明的通讯技术，无线网络技术已经越来越受业界的青睐。随着社会经济的发展，因特网技术也在随之进步，移动通信用户群体的数量也在呈几何式增长。同时各种新兴通信和网络技术也在不断推陈出新，在这些林林总总的技术中，无线网络技术的重要性越来越突出，其总体发展呈无线化和宽带化的趋势，能够极大地满足网络用户对电子通讯网络技术高移动性、高便携性和其他通信业务的要求。
二、无线网络技术的种类
（一）蓝牙技术
在具体应用上，蓝牙技术与当前的一点多址技术颇有雷同之处。对蓝牙技术的相关标准的制定工作完成的很快，这主要是由于IEEE802.11在对无线局域网络标准的制定上与通讯市场现状严重脱节，导致对无线局域网络标准的制定步了“ATM”的后尘。IEEE802.11虽然为国际社会所公认，但实际上在通讯市场中并不是很受欢迎。在这种情况下，蓝牙断然投入2.4GHz波段的怀抱――后者通常为无线局域网络所用。蓝牙技术的进步和发展壮大必然导致那些以IEEE802.11为标准的无线局域网的消亡，最终为两者在频段上的无形战争划上句号。使用蓝牙技术或者无线个人局域网会为笔记本电脑、手机之类的便携性强具有较高多终端互联要求的通讯设备带来使人满意的使用效果。
（二）Zigbee技术
Zigbee实际上就是IEEE802.15.4协议的衍生体。基于该协议衍生出的通讯网络技术具有通信距离短、复杂度低、消耗较低以及通信成本低的特点。在自动控制和远程控制的相关领域中得到较为广泛的运用，能够有效地嵌入各种通信设备。一言以蔽之，该技术实际上就是短距离、低功耗和廉价的混合体。从结构上来讲，Zigbee是以无数个独立的工作节点作为结构基础的，然后以无线通信为支持构成各种结构形式的通信网络，所以每一个节点都有其特有的功能。为了控制使用成本，基本上其内部的节点都是子节点，同时也是组网通信的一个基本组成部分，又叫作精简功能设备；另外的部分节点则对在其控制之下的子节点在数据的通信、搜集和传输上进行控制，间或也能兼任通信路由，可谓通信设备中的多面手。
（三）WLAN技术
有线网络无能为力的疑难杂症随着无线网络的横空出世而药到病除，后者使得对有线网络功能的深化和拓展成为可能。实际上，无线网络是在有线宽带网络的底子上对各种新型无线网络设备的科学合理的应用，省略了牵线、接线之类的有线宽带接入工作，使得用户可以根据自身实际使用需求对无线网络进行更改和扩展，实现对无线网络的移动式应用。也就是说，相比传统有线网络，无线网络摆脱了传统宽带线缆带来的额外成本以及空间束缚，加强了对用户组建和使用的亲和力，掀起了网络数据传输范围呈几何式增长的建设高潮。
三、对无线电子通讯技术的安全应用
（一）完善网络构架的安全性
首先，通过端口访问技术，对未经授权的非法接入和访问进行严格监控，在端口上对MAC地址进行认证。 将IP地址和MAC地址进行绑定，杜绝别有用心的人进行假冒他人身份。使用EAP协议实现与RADIUS服务器之间的通信活动，在认证方式上更加简易、快速。
其次，使用VPN将密度等级较高的网络连接起来，采用虚拟专用网安全技术。不同于802.11b标准的安全技术，虚拟专用网安全技术通过IPSec来为数据传输保驾护航。为了满足部分用户更高的安全性需求，在当前技术条件下较为科学的方法是将二者进行有机结合。
（二）MAC地址的绑定
MAC地址的绑定实际上就是把特定无线网卡的MAC地址输入到AP里。对于每一个输入的数据包，AP系统都会采取相应的鉴定措施，在预设标准范围内的会被转发出去，反之则会被放弃掉。对MAC地址进行绑定总体来说在操作上存在一定的难度，并且在对移动客户端的支持在数量上具有局限性。此外，黑客通过对合法MAC地址资料进行窃取，可以畅通无阻地登陆网络浏览信息。因此，这种安全技术更多地适用于家庭或规模较小的用户使用。
（三）强化安全认证
强化安全认证最有效的途径就是对未经认证用户访问网络的行为进行控制。基本上，用户的个人身份决定了其对网络的访问权限，因此对用户的访问权限的认证过程进行科学合理的加密显得很有必要。在对无线网络的构建工作中，需要充分利用科学的权限认证手段和基本理念，并定期检测无线网络的性能和安全性，保证在无线网络设备中始终有一套完善的权限认证体系以及无线网络设备的正常配置。
四、结束语
如文中所述，无线电子通讯活动中的安全问题虽然对无线网络的发展与进步不会造成太大的阻碍，但仍将会是日后无线网络发展中亟待解决的重要问题。同时，对无线网络数据的安全不仅是需要做好技术手段上的工作，更应该在根本的体制和制度上进行大刀阔斧的改革，以适应时代不断发展的需要。
参考文献：
[1]叶斌.无线电子通讯技术应用安全探析[J].商品与质量・科学理论，2011（5）.
[2]万立夫.让“无线安全助手”保证WIFI畅通[J].电脑迷，2011（16）.
无线电通讯技术篇(2)
一、通信系统中无线通讯技术的重要作用
移动通信技术在大型工厂内应用，可以较好地优化厂区内的网络结构。因为我国大型工厂的厂区面积大，员工也比较分散，因为，厂区内防爆区需要有众多的工作人员，但是这些工作人员不仅零散，还不停地移动，因此，在这种情况下，移动通信设备对于防爆区内的工作人员进行动态管理就彰显的非常重要。有了移动通信技术就会在厂区内实现有序的智慧高度，因为无线技术可以实现相互联互通的，因此，不管厂区内的面积有多大，都可以有效地保证信息的传递，由此可见，无线通讯技术对于企业的安全生产具有重要作用。
二、对通信系统中常用的无线通讯技术进行分析
现在，因为通信系统中常用的无线通讯技术的种类繁多，可是，现在无线通讯技术运用最广泛的主要是以下几种：GPRS/CDMA、数传电台、无线网桥及卫星通信、扩频微波和短波通信技术等。
1、无线通讯技术――数字电台
无线通讯技术中数字电台是用语音进行信息传输的，数字电台在厂区内去多用在点对点挥着是点对多点的工作环境中，因为数字电台技术发展的时间比较长，且数字电台技术也已经成熟，有标准的数据接口，可以跟计算机、PLC、RTU等数据终端进行连接，数字电台的传输具有透明性的特点。数字电台在传输的过程中不管是传输速率还是传输距离都能够满足大型厂区内的通信要求，与此同时数字电台还有较强的抗干扰性，在数据接收方面还有较强的灵敏性。随着科学技术的不断发展，第二代通讯系统和第三代通讯系统在技术经过不断地完善，现在，在众多场合内GPRS/CDMA技术已经开始逐步代替了数字电台技术。除此之外，数字电台在相关的技术上没有止步不前，而是向网络化、智能化和超宽带方向发展。
2、无线通讯技术――扩频微波和无线网桥技术
伴着我国经济的快速发展，通讯技术也在飞速发展，近年来，随着我国无线通讯技术中扩频微波和无线网桥技术的兴起，这两种技术作为一种新兴的数据传输技术扩频微波技术具有较强的刚干涉能力，与此同时，它还具有以下几个优点：保姆性强、组网、抗多径、多址、传输距离远和覆盖面广等，因此，在野外联网中可以广泛的应用该技术。无线网桥技术就是无线射频和有线网桥两者结合的数据传输技术，可以使用无限实现远距离的点对点间的链接。这对于固定设备和固定设备之间的无距离无线组网十分有帮助。
三、无线通讯技术中短距离无线通讯技术的简介
“蓝牙（Bluetooth）是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。”蓝牙也是近年来没被大家挖掘出来的一种无线、短距离的通讯产品，蓝牙可以在短距离进行无线连接实现互联的要求，蓝牙的连接方式简单、安全和经济性等特点，进而实现了近距离内几种通讯设备的无缝资源共享，同时，还能有效地实现语音和数据之间的通讯需求。因为蓝牙技术的安装比较方便，只需将CMOS芯片嵌入即可。因为，蓝牙技术发展的时间短，还没有得到完善，估计用不了多久，蓝牙技术就会被人们在日常生活中广泛应用。
四、无线通讯技术中超宽带（UWB）技术研究
超宽带（UWB技术具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。）技术其实在上世纪就已经出现了，在当时，该技术主要运用在军事、军事雷达等通讯设备等方面。在科学技术的飞速发展下，人们对无线通讯技术的要求越来越高，超宽带技术又被重新推出。超宽带技术跟经常使用的连续在博通讯方式不同，超宽带是运用极端的脉冲信号来传送信息的，每个脉冲持续的时间很短，仅有几十皮秒到几纳秒的时间。因此，脉冲所占用的带宽高达GHz，因此，最大数据传输速率达到百分之一。在高速通讯时，超宽带设备的发射功率很小，只有设备的几百分之一，相对于普通的来说，非超宽带接收机相当于噪音，所以从理论上讲，超宽带可以跟无线电设备共享宽带。超宽带这一高速又低功耗的数据通讯当时被广泛应用指日可待。超宽带急速的优点如下：
优点一：超宽带具有较强的抗干扰性。因为超宽带运用的跳时扩频信号，该系统具有较大的处理增益，在发射的时候将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，且输出功率低于普通设备产生的噪音。
优点二：超宽带传输速率高。因为超宽带的数据传输速率高达几百Mbit/s，有可能高于蓝牙百倍。
优点三：超宽带的带宽极宽。超宽带使用的宽带都高于1GHz。它系统容量较大，同时还可以跟现在的窄宽带通讯系统同时工作不耽误。
优点四：超宽带消耗的点能少。在通常情况下，无线通讯系统在通讯的时候有的需要发射载波，所以就会小号贤能。超宽带可以不用载波，只发出瞬间脉冲电波，它只有在不要是才发送脉冲电波，因此耗电少。
优点五：超宽带的保密性好。超宽带的保密性好主要表现在以下两个方面，一是超宽带采用的跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码才会发射数据；二是系统的发射功率密度低，用传统的接收机无法接收。
优点六：超宽带的发送功率相当小。
优点七：超宽带的成本低，方便携带。
五、结束语
伴着我国经济的快速发展，无线通讯技术也在飞速发展，无线通讯技术的低成本以及建立链路也比较简单、易懂、良好的灵活性以及扩展性较强，在诸多行业中得到广泛的的应用。
参考文献
[1]王进.无线通讯技术的发展方向[J].中国科技投资，2013，14：137.
[2]侯玉芬.论我国无线通讯技术的发展历程和现状[J].无线互联科技，2013，02：79.
[3]李国峰，张旭.有无线通讯技术一体化应用[J].电站系统工程，2012，01：59-60.
[4]廖汉秋.无线通讯技术在运调系统的应用[J].城市公共交通，2003，02：34-35+44.
[5]正子.数字化无线通讯技术[J].通信世界，2000，01：42.
（作者单位：中国移动通迅集团河南有限公司）
无线电通讯技术篇(3)
【关键词】无线通讯技术 数字化技术 应用方案 数据交换 数据传输
1 技术特点及现状
1.1 技术特点
在无线通讯技术的应用环节中，其实现了对电磁波信号的利用，这种通信模式进行了各类数据信息的有效传递。通过对无线接入模式的应用，无线通讯系统能够进行图文资源、音频资源等的有效性传递，这一定程度上摆脱了时间、空间等的局限性性，其数据整体传输效率比较高，具备良好的应用效果。整体来看，无线通信技术体系主要分为三种结构层次，分别是应用接口结构、电话业务服务器结构、通讯处理结构，无线通信平台具备良好的可测试性，满足了数字化无线通讯技术的发展要求。图1为无线通讯技术平台结构图。
随着无线终端模式的日益更新，各类移动设备的普及大大提升了人们的生活效率、办公效率，相比于传统的通讯模式，无线通讯模式有利于进行基础设施建设工序的缩减，实现投资成本的有效控制，这种模式需要借助大气进行信息交流及传递，存在隐私信息被窃取的安全问题。
1.2 发展现状
随着无线通讯技术的不断推广，人们的生活、工作效率大大得到提升，有利于拓展社会大众的信息获取渠道，实现了人们生活模式的多样化发展。通过对这类技术的应用，有利于实现现代化工程建设工作的健康发展，实现社会整体稳定性的增强。
2 无线通讯技术
2.1 4G技术
4G技术是信息化时代的重要发展标志，这种技术是一种新型的无线通信技术，该技术有利于增强通信系统内部运算模式的精确程度，有利于数据传输能力的增强，整体来看，我国的4G通信技术尚不健全，在其应用及发展过程中依旧存在较多的问题，需要健全4G通讯技术应用平台，进行常见工作问题的解决。
2.2 WiMax模式
随着世界互联网模式的不断推广，WiMax系统技术不断健全，这种技术属于城域网应用模式，在实践过程中，服务供应商需要进行网络塔的部署，在这个过程中WiFi存取点实现了WiMAX及WiFi模式的重叠，Wimax当前全球使用用户大约为800万，WiMax所能提供的最高接入速度是3G所能提供的宽带速度的30倍，全球微波互联接入主要是将宽带业务移动化，4G则是让移动业务宽带化，两种相互结合，这也是未来网络融合的发展趋势。
2.3 电信模式
电信系统涵盖了各类远距离通讯模式。电信是指利用有线、无线的电磁系统或者光电系统，传送、发射或者接收语音、文字、数据、图像以及其他任何形式信息的活动，这种活动表现为电信业务经营着提供各种电信业务的行为，比如电话服务、电报服务、数据服务、图像服务以及多媒体通信服务等。格雷码、二进制码等是电信模式的重要信号编码方法，随着互联网技术的不断推广，电信方案的应用实现了现代通信规模的日益扩大，其克服了传统空间距离、传播途径、传播时间等的局限性。
3 数字化无线通讯模式
3.1 数字化办公
数字化是无线通讯系统工作模式的重要表现，在数字化办公环节中，通过对无线通讯技术的应用，实现计算机设备、网络通讯技术、其他工作设备等的连接，满足现阶段数字化办公、智能化办公的要求，有利于增强办公模块的灵活性、科学性，实现整体办公效率的增强。比如通过蓝牙配置模块的应用，实现不同设备间的信息传递，进行网络会议、电话视频会议等的开展，实现不同联系者之间联系密切性的增强，拓宽了人们的生活、生产途径。
3.2 智能化生活
无线通讯系统结构的不断完善，有利于提升人们的生活品质，这种便利性体现在智能化生活模块。通过对无线通讯数字化模块的构建，有利于家智能化的发展，实现智能手机设备、计算机设备、家电设备、网络设施设备等的有效了解，通过对智能化无线通讯技术的应用，实现对家电终端的智能化控制，满足信息数据双向传输的要求，又如通过对蓝牙设备的应用，进行家电产品运行数据的监控及管理，比如进行冰箱内部储存空间的计算。有利于提升人们的生活品质，有利于推动智能化家电体系的健全。
3.3 电网通讯
全球信息网络技术模式的更新，一定程度上改变了无线通讯技术的发展性质。在电力工作模块中，无线通讯技术的整体抗干扰能力强，其传输范围比较广泛，具备良好的抗灾害能力。在电网系统构建中，无线通讯模式对该系统的依赖性低，能够根据电网的实际工作要求，进行无线通讯模式的部署及调整，满足电力通讯工作的要求，有利于实现新型电力通讯网络技术的应用。
3.4 移动支付模式
整体来看，无线通讯技术具备良好的社会应用效益，通过对数字化网络模式、智能化手机终端模式等的开展，实现各项项目费用的网银支付，通过对移动支付模式的应用，进行各类网络支付行为的整合及统一，满足了现代化金融业务货币支付的运作要求。
4 结语
实践证明，相比于传统的通讯模式，无线通讯模式具备更高的社会综合应用效益，其能够进行无线通讯技术缺陷的弥补，满足人们多样化的生活、工作等要求，通过对数字化无线通讯方案的更新，有利于促进社会经济的可持续发展。
参考文献
[1]陈浩，孟夏.论无线通讯技术创新与应用[J].电子技术与软件工程，2015（03）.
[2]潘永刚，刘秀波.分析车载无线通讯技术的应用及发展前景[J].科技风，2014（22）.
[3]薛文元.现代通信技术发展与展望[J].信息通信，2015（03）.
无线电通讯技术篇(4)
随着社会经济的不断提升和信息化脚步的加快，现代通讯技术在近几年得到快速发展。通讯技术的提升加强了人与人之间的交流与联系，促使资源共享的实现。本文主要从接入网技术、光纤通信技术和蓝牙技术方面探讨了现代通讯技术发展现状以及发展趋势，以期为实现现代化无线通讯技术的创新化和多元化。
【关键词】通讯技术；接入网；光纤通信；蓝牙技术
伴随着信息技术和网络技术的不断发展，现代通讯技术在我国得到快速发展。特别是作为现代通讯技术的重要组成部分之一的光纤通讯技术在我国得以迅猛发展。就目前现代通讯技术而言，我国现代通讯技术逐渐向无线通讯技术方向发展，总体发展前景较为可观。比如，宽带IP技术在电信接入网技术中的运用、数据通信与数据网在光纤通讯技术中的广泛使用、ISDN与ATM技术在互联网通信技术中的运用等都是我国现代通讯技术得以不断发展的具体表现。
1接入网技术
接入网技术是现代电信网系统的核心部分之一，具有连接本地端用户与终端用户的作用。如图1所示：电线网络结构主要由UNI（用户网络接口）和SNI（业务节点接口）两大部分组成，核心网是连接用户网络接口和业务节点接口的纽带。接入网的主要功能是实现用户与终端设备通讯信息的有效连接，相比光纤通讯技术与蓝牙技术而言，接入网技术不具备复用以及交叉连接的作用。
2光纤通信技术
光纤通讯技术始于20世纪70年代，并在之后得以迅速发展。相较于南野技术和接入网技术而言，光纤通信技术的传播速度是蓝牙技术和接入网技术的两倍，由最初的10Mb/s发展到现今的10Tb/s，由此可见，我国的光纤通信技术在近几年得到快速发展，其信息传输容量呈现翻倍增长。光纤通讯技术具有多方面的优势，比如重量轻、光纤尺寸小、信号强、干扰弱、保密功能强等等。
3蓝牙技术
蓝牙技术在无线网络技术中占据重要的地位，其主要作用是实现不同设备之间的互联。蓝牙技术相较于光纤通讯技术而言，其成本较低，数据线连接的距离较短，实现数据线代替光纤通讯技术的光缆线的目的，从而实现一定范围内通讯设备之间的连接以及计算机与蓝牙技术的有机结合。蓝牙技术在人们日常生活中运用较为广泛，比如笔记本电脑、无线耳机、PAD、移动电话等设备都安装蓝牙设备，从而实现移动设备之间信息有效传输的目的。
4现代通讯技术总体前景
首先，就光纤通讯技术而言，现代光纤通讯技术的发展趋势主要向无线网络融合技术方向发展。现代光纤通讯技术向无线网络融合入技术方向发展可以大大延长光缆线的使用寿命，实现高速传输通讯信息的目的。就蓝牙技术而言，现代蓝牙技术的发展趋势主要向芯片集成化方向发展。芯片集成化在蓝牙技术中的广泛运用不仅可以提升蓝牙抗干扰能力，还可以提升蓝牙的传播速度。就接入网技术而言，实现宽带综合接入技术是电信网络技术的目标。由此可见，现代通讯技术的总体前景是较为可观的。创新现代网络通讯技术是当今信息化社会发展的主流之一，创新通讯技术需要国家根据不用人群的需求制定和完善通讯新技术，确保手机、个人电脑终端信息的普及以及提升数据信息的安全性和保密性，最终推动我通讯技术的不断推广与发展。
5结束语
总而言之，随着科学技术的不断发展与信息网络技术的不断进步，现代通讯网络技术在我国得以普遍推广与发展。相比国外通讯技术而言，我国现代化通讯设备技术还不够成熟，还处于发展的初步阶段。因此国家需要引入国外先进技术，实现现代通讯技术的无线网络融合、现代蓝牙技术向芯片集成化方向发展以及实现宽带综合接入技术，从而为促进现代网络通讯技术向多元化、体系化方向发展提供保障。
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，2011，16：86+89.
[2]张蕾，郭文强.浅谈现代网络通信技术的发展对智能授导系统的影响[J].无线互联科技，2011，11：15~16.
无线电通讯技术篇(5)
【关键词】煤矿通讯；无线技术；有线技术
随着现代化科学技术的发展，我国的煤矿建设经历了一个全新的发展过程。最初的监控设备是单机监控，逐步发展为全方位监控。目前，各单位根据自己的特点和需求，不断开发出新的适合自己的监控系统，实现了监控技术的综合自动化。各个系统中的通讯子系统贯穿于整个监控系统，因此，本文主要研究了我国目前煤矿行业的通讯方式有什么共通之处，有之间又存在怎样的差异，重点从煤矿安监通讯系统中有线方式和无线方式两方面作出分析。
1 有线通讯技术
为了使通信信号更稳定，提高其通信的可靠度，目前我国煤矿的安监系统通常使用现场总线方式、FS485总线方式、FS232总线方式以及GEPON通讯方式等有线通讯方式。这些通讯方式虽然有其稳定可靠的优点，但也存在很大弊端，如：前期组网比较大，耗用成本比较高，而且容易被损坏等。
1.1 现场总线通讯技术的特点
现场总线属于全数字、双向、多站的通信系统，将智能现场设备和自动化系统进行有效连接，可以方便的解决工业现场的智能化仪器仪表、执行机构、控制器等等现场设备间的数字通信，对于这些现场控制设备和高级控制系统之间如何传递信息等问题，也可以利用现场总线通讯方式进行解决。这就使得现场控制设备具有了连环的通信功能，公开、一致的通信标准，使得各系统之间具备了开放性，各设备之间具有了靠操作性。此外，功能块和结构更加规范化，这样，功能相同的设备之间就具有了互换性，可以将很多个控制设备挂接在一对双绞线上，有效节省了安装费用和各项开支，使用户拥有的系统集成主动权更具有灵活性。
现场总线通讯技术的发展趋势，从其本身而言，有两个方面比较明显：（1）使现场总线有一个统一化的国际标准；（2）工业以太网向着工业控制网络方向行进。
1.2 RS485通讯技术的特点
RS485采用差分信号负逻辑，“0”用+2V～+6V表示，“1”用6V～-2V表示。RS485有两种接线方式，一是两线制，一是四线制。目前大多数采用两线制的接线方式，这种接线方式为总线拓朴结构，可以在同一总线上接挂32个结点。四线制方式因其只能实现点对点的通讯方式，具有很大局限性，所以现在一般不多采用。
在RS485通信网络中，一般采用一个主机带动几个从机，即主从通信方式。在很多时候，连接RS485通信链路时，会忽略连接信号，只是将各个接口的“A”、“B”端简单地用一对双绞线连接起来，这种连接方法虽然也能使工作正常进行，但是却隐藏着不少隐患：其一，共模干扰的问题。RS485接口传输信号采用差分方式，检测信号时系统只需要检测两线之间的电位差，而不需要相对于某个参照点进行检测。但是，收发器有一定的共模电压范围，往往会被忽略，RS485收发器的共模电压范围值是7～12V，网络线路中的共模电压不能超出这个正常范围值，否则就会影响整个网络的正常运行，影响通信的可靠性和稳定性，更严重的有可能会使接口受到损坏。其二，EMI问题。发送驱动器输出信号中的共模部分，需要有一个低阻的返回通道，否则共模部分就会以辐射的形式返回源端，引起整个总线像外部辐射电磁波。
1.3 GEPON通讯技术。以太网是最具有发展潜力的链路层协议，无源光网络是最好的
物理层协议，GEPON将太网和无源光网络结合起来，以更好地适应IP数据业务。IEEES02.3EFM提出，更有利于煤矿现场特殊环境的可以是星形，可以是环形，也可以是树形，这一提出已经形成标准802.3ah。GEPON通讯技术大大降低了无源光网络的成本预算，与以太网技术实现无缝融合，使用更少的光缆，降低了各项费用，真正实现了“三网合一”。
目前我国煤矿综合自动化系统对运行速度和质量等方面要求很高，单靠单一的有线通讯技术可能很难满足其需求，但是，可以对两种或者更多种网络进行合理布局和组合，使其在未来发展中逐步满足煤矿自动化系统的新标准。
2 无线通讯技术
近几年来无线网络得到迅速发展，因其具有成本低，容易维护的优点，越来越多的无线网络技术在工业控制网络组建中被广泛采用。但是，较之有线网络而言，它的弊端就是信号不够稳定，容易出现大面积瘫痪等。
我国煤矿通常使用的通讯系统主要有GPRS移动通信、GSM短消息、Zlgbee以及RFID等通讯方式。
（1）GPRS通讯技术的特点。GPRS是英文General Packet Radio Service的缩写词。它的全称译为“通用分组无线服务”，这套无线传输方式的前期概念是Packet-Switched“包交换”，意思也就是讲数据封装成许许多多独立的包，然后将封好的的包一一进行传输，就好比在邮局投递包裹一样的道理。由于因特网一类的传输数据时，大部分时间其频宽属于闲置状态，所以，GPRS的作用在于只有传输资料时才会占用频宽，计算价格时就以传送的资料流量多少为单位，这种计价方式总体来说比较比较合理。
GPRS通讯网络的实现以现有的GSM网络为基础，用原来的GSM电路进行数据交换上网时，特别容易掉线，给用户造成很大麻烦，GPRS则在GSM数据传送方式基础上，采用分组交换技术，从而使广大用户避免了掉线的烦恼。此外，GPRS无线上网和WAP上网方式也不一样，使用WAP上网，需要先进行“拨号连接”，上网的同时不能再使用同一根电话线，GPRS的优越性就在于上网下载资料的同时，还可以进行电话通话。
（2）Zigbee通讯技术的特点。IEEE802.15.是Zigbee通讯的基础，而Zigbee联盟是IEE的扩展，物理层和低级MAC层有IEEE处理，Zigbee是一种新型的无线网络技术，它对其API和网络层协议进行了标准化，他有自己的协议标准，具有短距离、低速率特点。近距离的无线连接上网可以采用Zigbee方式。Zigbee实现通讯的的原理是通过在协调数千个微笑的传感器。传感器需要的能量很少，无线电波以接力的方式，将数据在传感器之间进行传递，这样的方法大大提高了通信效率。Zigbee和移动通信中的GSM网和CDMA网很相似，它就是一个无线数传网络平台，这个平台有多达65000个无线数传模块组成，在整个网络范围内，每一个Zigbee网络数传模块之间可以相互通信连接，每个网络节点之间的距离可以扩展到几千米以外，此外，Zigbee网络还可以与其他现有的各种网络进行连接。
总之，了解目前我国煤矿安监系统中采用的各种通讯技术，将有线通讯技术和无线通讯技术在煤矿通信系统中，很好地结合，既可以使个人终端可以在地面、井下自由漫游，又可以详尽地掌握其优势及缺点，同时满足有线、无线、通话和数据传输等多方面的需求。对于煤矿安全检测工作的顺利开展以及实现煤矿系统的信息化和高度自动化，都有着很积极地作用。
参考文献：
[1]成凌飞，宋为.基于矿用双绞线的矿井视频信号传输的分析[J].煤炭工程，2007（03）.
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无线电通讯技术篇(6)
【关键词】ZigBee无线通讯智能家居
ZigBee短程无线通讯智能家居系统的主要功能就是让家庭中的所有通讯设备、家庭安装的装置以及家用电器等，通过网络技术来实现在家庭智能平台上的连接，从而为家庭居住提供一个舒适、便利和安全的环境。智能家居就是在利用先进的计算机和通信等高科技技术的基础之上，结合我们日常家居生活中的各种系统进行有机的结合，让过去的被动静止的家居结构变为智能的统一整体，为家庭提供更加方便的服务，也增强了家庭与外界沟通的交流的能力。而ZigBee短程无线通讯技术智能家居在一定程度上比较重视居住环境与人之间的协调性能，因此在结合人的主观性上会做出及时调节室内的环境，让它能够更好地将家庭环境与各种影响分子进行有机化的智能调节。
一、ZigBee短程无线通讯技术的优越性能
ZigBee短程无线通讯技术在很大程度上实现了家庭内部环境各种系统进行调节和管理，在平常的智能家居系统中，各个分系统所采用的都是综合布线的方式，由于综合布线本身步骤的繁杂和局限性造成必须在布线之前进行系统的规划，这在一定程度上加大了工作量，也让布线格局一旦形成，就很难更改，而ZigBee短程无线通讯技术系统却能将家庭各种设备经无线通讯技术加以连接，实现了对智能家居系统科学有效地控制。其本身还具有自动愈合、自动配置、抗干扰能力强和消耗小价格低等优越性。在简化了协议后，每块内部芯片只需要2美元就能买到，ZigBee短程无线通讯技术还使用了安全设定、高级加密等技术为短程无线通讯技术提供了三级保护的安全模式。用较为灵活的性能实现了对安全属性的保护。
二、ZigBee短程无线通讯技术总体结构分析
ZigBee短程无线通讯技术作为一种特殊的网络拓扑技术，利用的是嵌入式的控制技术，在智能家居完成各个终端的环境数据采集后，进一步进行协调和调控，而各个智能家居的“终端设备”又是有着智能传感器功能的设备，ZigBee短程无线通讯技术上的无线通讯电路的设计是依靠MSP430F1491单片机来完成控制的指令解析的，并通过SPI总线路来对无线射频芯片进行控制和操作。印制电路板的设计原理对于无线射频的整体电路有着非常大的影响，设计中，我们需要考虑的是尽量避免各种电磁对线路的干扰，电阻、电容以及电感的各个位置，对于电容的位置，加强注意力。PCB的底层一般不会放置什么元件，但是顶层和底层的空余地方，需要敷上一层铜。我们还要保证直流电源和电源的滤波电容量尽可能地靠近VDD的引脚部位，供电的电源要通过滤波电容来实现接地。在ZigBee的地址分配模式中，所有的ZigBee设备都会有一个64bit的地址，这也是世界上唯一存在的设备地址，需要z联盟的分配和许可才会有效。它的地址模式主要有两个，首先在点对点的拓扑过程中，可以直接采用源/目的地址，这种源/目地分配模式，可以让每一个ZigBee网络的协调器同时支持65535个设备，多个协调器直接也可以相互进行连接，让整个网络的规模更加强大。星型的拓扑方式则采取的是用网络号加上设备标识。对于智能家居中的网络拓扑方式的选择，甚至可以决定整个网络的成本、特点以及实现的功能。一般在家庭这种小型的局域网中采取的是星型的网络拓扑结构，这种结构较为简易，容易管理并且成本较为低廉，但是整体结构和功能对中心节点的依赖程度比较高，一旦中心节点出现任何问题，就会导致整体网络瘫痪。家庭内部的网络连接距离一般在100m之内，这种短距离的连接方式让电器的位置容易发生改变，并且信息传送主要也就是集中在家庭网关和其他终端之间，ZigBee的技术传输距离一般都在150m左右，因此它完全满足了智能家居系统中的网络连接。
三、应用ZigBee短程无线通讯技术的智能家居系统
远程的控制界面通过因特网来实现对家庭网关的控制，而家庭网关中的ZigBee短程无线通讯技术网络和终端节点的家电网络以及终端节点的传感器网络一起对外网和内网产生作用。而对于ZigBee短程无线通讯技术的射频电路，信号线的宽度、走向若存在任何不合理的设计现象时，会对信号传输线造成交叉干扰，因此，在设计过程中一定要综合考虑各种线路的走向，科学合理地进行布线。而电源线要尽可能的宽阔，用来减少环路的电阻，为了提高整体系统的抗干扰能力，也要尽量做到让地线、电源线以及信号线走向一致。对于那些不能够相容的信号线路，尽量做到远离，不要出现平行布线的现象。对于 ZigBee短程无线通讯技术中的PCB设计，地线和电源线做到正确的布线更显得尤为重要，在数字区和模拟区间尽量用电线来隔离，模拟地和数字地还需要加以分离，最后共同连接于电源地。对与电路还需要分离，在设计期间，为各个电路的模块设置一个共同的点位参考点，这样就能让信号实现在不同的模块之间进行传输，最后汇总到总地线中。在软件设计中，OSAL实现任务调度需要对任务的时间来进行触发，在某一个事件产生后，包含这个事件的任务事件属性就会自动设置为相对应的事件编号，这样事件调度就会进而调用相对应的处理任务的程序，ZigBee短程无线通讯技术的通讯部分会通过其他的时间来向系统总部发送ZigBee通讯请求，从而实现触发。往往这种请求通信采用的都是KVP的格式，这种格式在ZigBee协议中是提前定义好的，操作也相对简单，只需要调用相对应的信息发送函数就行了。在ZigBee短程无线通讯技术系统的通讯过程中，我们还可以考虑的通讯方式还有直接发送或者通过绑定来建立间接性的通讯，需要注意的地方是，IEEE地址不能作为参数来进行直接通讯，它需要通过调用API的网络函数查出其对应网络段的地址来加以组合成函数，从而来实现网络各个节点之间的通讯功能。在这个系统中，家庭网关是核心和灵魂。通过外接的ZigBee短程无线收发模块来实现对区域网之外的传感器和家电的控制。而其主要功能是用来实现外部网络和家庭网络的连接，从而达到远程控制的目的。我们所定义的家庭网络内部是用ZigBee技术来实现连接的，因此，不需要考虑内部不同协议之间的相互转换。射频收发模块和传感器或者受控中断共同来构成终端节点的单元，该系统中的终端传感或者受控单元通过对周围环境中的湿度和温度等数据的采集来实现各种调控。终端节点设备要比家庭网关的功能简单很多，它只负责接受或者发送数据，控制执行机构，对终端设备进行自身管理等等。因此在这些功能的基础上，我们可以使用那些集成度相对较高或者价格比较便宜的控制芯片。
四、结语
ZigBee短程无线通讯技术在智能家居系统中的应用在一定程度上不仅弥补了无线通信市场中成本低、功率低以及速度低等空缺，还在可用范围之内，大大实现了对智能家居系统中各个子系统的控制和调配，它在利用先进的各种通讯技术或者布线技术的基础之上，通过对家具系统整体环境的分析后，实现了对整个智能家居系统的控制，不仅仅让所有家居终端设备使用科学、方便和灵活，还让我们的家居环境更加舒适、安全。该项技术由于不需要布线、成本低廉和扩展相对便捷等特点，因而更容易让人们接受。ZigBee短程无线通讯技术在智能家居系统中的应用技术并不是靠个人或者一部分人的探索就能够成熟起来的，它需要我们所有人一起努力。
参考文献
[1]杨玮，吕科，张栋等.基于ZigBee技术的温室无线智能控制终端开发[J].农业工程学报，2010（3）
[2]任智，翔，姚玉坤等.基于分段的ZigBee网络按需可扩展地址分配算法[J].通信学报，2012（5）
无线电通讯技术篇(7)
关键词：智能化；箱式变电站；ZigBee技术；无线通讯
中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2012）11-0032-04
0 引 言
随着我国智能配电网建设的不断发展，智能箱式变电站作为高压受电、低压配电的载体越来越多地被业内所关注[1-2]。箱式变电站将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，具有集成化程度高、工厂预安装、操作方便、节能、节地、安全、美观等优点而被广泛应用。如何实现箱式变电站的智能化，确保箱式变电站与主站之间通信的实时性和可靠性是其关键问题[3]。但是，智能箱式变电站一般安装在负荷密集的工矿企业、港口、机场、城市公共建筑、高速公路、地下设施和居民住宅小区等场所，要对智能箱式变电站进行远程监控、系统组网，其布线施工比较困难，一般的现场总线组网方式很难实现。本文采用工作于国际免费频段，并具有网络自组织功能的无线ZigBee技术，设计了箱式变电站的无线网络通讯系统，从而实现了箱式变电站的智能化功能，解决了现有箱式变电站所存在的问题。
1 智能箱式变电站中ZigBee技术与传统通讯的比较
智能箱式变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，可自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能[4-5]。智能变电站与智能电网密切相关，是智能电网的一个最重要和最关键的“终端”，承担着为智能电网提供数据和控制对象的功能。
智能变电站可实现一系列高级应用功能，因而对站内设备提出了更高的要求，比如一次设备需要智能化、一体化系统平台等。同时，大量信息需要交换，因此，智能变电站需要数字化的通信平台。数字化的通信平台，首先需要有稳定可靠的数据链路的传输技术来保证各点测试数据的获取和控制信息的可靠到达。现有箱式变电站采用有线和无线两种通讯方式。有线通讯包括光纤、电话线、RS485总线和低压电力线载波传输。有线通讯增加了箱式变电站综合布线的费用和难度，降低了系统的应用灵活性，限制了有线箱式变电站的推广和应用。无线通讯系统采用先进的无线通信技术，相对于有线通讯系统有着先天的优势。采用GSM/GPRS技术的通讯属于无线通讯系统。该系统使用电信服务商无线通信网络，覆盖范围广，能同时满足农村和城市的集中抄表，但GSM/GPRS系统的实时性及可靠性较差，可能发生信息拥塞或丢失现象，不适合在业务量大的系统中应用，同时，该技术需要支付网络接入费。另外，GSM/GPRS系统的硬件成本较高，使GSM/GPRS无线自动抄表系统费用过高，不能被市场广泛接受[6-7]。ZigBee技术，因其具有近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本等特点，故而在智能电网中的应用越来越广泛。
2 ZigBee技术主要特点
ZigBee是一组基于IEEE批准通过802.15.4无线标准研制开发的，有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。完整的ZigBee协议套件由高层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。网络层以上协议由ZigBee联盟制定，IEEE80-2.15.4负责物理层和链路层标准。
ZigBee的特点突出，主要有以下几个方面[8]：
（1） 可靠。采用了碰撞免机制，同时为需要固定带宽通信业务预留了专用时隙，因而避免了发送数据时的竞争和冲突；节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个ZigBee网络中可通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。
（2） 时延短。由于针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活时延都非常短，通常时延在15～30 ms。
（3） 网络容量大。可支持的节点达65 000个。
（4） 安全。ZigBee提供有数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的AES-128，具有高保密性，有64位出厂编号并支持AES-128加密。
（5） 数据传输速率低。速率只有10～250 kb/s，专注于低传输应用。
（6） 低功耗。在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个ZigBee节点工作6～24个月，甚至更长。这是ZigBee相比于其他通信方式的突出优势。
（7） 成本低。ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本，且ZigBee协议免收专利费。
（8） 具有优良的网络拓扑能力。ZigBee设备具有无线网路自愈能力，ZigBee具有星状、树状和网状网络结构的能力。因此，通过ZigBee无线网络拓扑能简单地覆盖广阔的范围。
（9） 有效范围大。有效覆盖范围在10～75 m之间（通过功效可在低功耗条件下实现1 000 m以上通信距离），具体可依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通家庭或办公室环境。
（10） 工作频段灵活。使用的频段分别为2.4 GHz（全球）、868 MHz（欧洲）及915 MHz（美国），均为免执照频段。
ZigBee典型的传输数据类型有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据。它的应用目标主要是工业控制（如无线通讯系统、自动控制设备、无线传感器网络），医护（如监视和传感），家庭智能控制（如照明、水电气计量及报警），消费类电子设备的遥控装置以及PC外设的无线连接等。
3 ZigBee技术在智能箱式变电站中的应用总体设计
