無(wú)線通信技術(shù)監(jiān)測(cè)研究

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1無(wú)線通信技術(shù)在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

1.1無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展變化

我國(guó)的無(wú)線通信技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)已經(jīng)開(kāi)始發(fā)展，并在20世紀(jì)后期進(jìn)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(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：

①主要針對(duì)模擬信號(hào)的處理，目前這種技術(shù)已經(jīng)被淘汰。

②無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化的建設(shè)。

③3G技術(shù)的興起，這種技術(shù)針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸和語(yǔ)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(jìn)步，數(shù)字技術(shù)逐漸應(yīng)用于無(wú)線通信技術(shù)中，這也使無(wú)線通信向更加靈活的方向發(fā)展。由于無(wú)線通信在使用中還存在衰落現(xiàn)象，可以將擴(kuò)頻技術(shù)及信道均衡等技術(shù)應(yīng)用于其中，保證無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展。

1.2無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在應(yīng)用中會(huì)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(guò)程中會(huì)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(huì)影響無(wú)線電的傳播路徑，也就形成的陰影衰落，是信號(hào)傳播受到阻礙，無(wú)法按時(shí)到達(dá)。因此，需要外界信號(hào)的加入以提高信號(hào)的傳播效率。電磁波在傳播中，其直線傳播會(huì)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(duì)周圍產(chǎn)生輻射時(shí)，能量會(huì)通過(guò)波源為中心的球體，并使波源的能量不斷擴(kuò)散。當(dāng)電磁波的傳輸達(dá)到設(shè)備時(shí)，其振幅會(huì)發(fā)生一定的變化，這就產(chǎn)生了多徑衰落。這種衰落會(huì)造成技術(shù)上的誤差，可以使用定向天線等技術(shù)進(jìn)行修正。

1.3無(wú)線通信技術(shù)在監(jiān)測(cè)中應(yīng)用

無(wú)線通信技術(shù)包括很多種，其中的藍(lán)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(shí)無(wú)法形成很大的角度，因此只限于短距離的傳輸。藍(lán)牙技術(shù)也是一種近距離的傳輸技術(shù)，能夠進(jìn)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(jī)及無(wú)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(wú)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(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。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(jià)值，其主要缺點(diǎn)是傳輸量小，無(wú)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(diǎn)，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(qiáng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。ZigBee技術(shù)是是當(dāng)前無(wú)線監(jiān)控中較常使用的一種技術(shù)，這種技術(shù)能夠擴(kuò)展通信的距離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。這種技術(shù)具有組網(wǎng)靈活，運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。在工業(yè)無(wú)線監(jiān)測(cè)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(xiǎn)區(qū)域時(shí)，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(diǎn)ZigBee技術(shù)具有一定的技術(shù)特點(diǎn)，這主要表現(xiàn)在使用功率及傳播距離等多個(gè)方面。

①ZigBee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?jǐn)?shù)月。

②其傳播距離近，范圍保持在10~100m之間。另外，該技術(shù)速率較低，一般情況下在20~250kB/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(diǎn)。

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(fù)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(duì)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(wú)線傳輸方式，并以此對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。在信息傳輸中應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，以達(dá)到對(duì)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行最快速的分析。設(shè)備的監(jiān)測(cè)主要包含上位機(jī)和下位機(jī)，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(shí)現(xiàn)信息的快速傳播。并使用具有高速處理能力的單片機(jī)，保證設(shè)備高效運(yùn)行。

2結(jié)語(yǔ)

無(wú)線通信技術(shù)具有信息傳播快、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，將其應(yīng)用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中能夠使用戶隨時(shí)掌握設(shè)備的狀態(tài)，便于設(shè)備的維護(hù)。無(wú)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)，這種技術(shù)具有功率低，傳播安全以及經(jīng)濟(jì)適用等特點(diǎn)，能偶滿足現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備監(jiān)測(cè)的要求，將其應(yīng)用于設(shè)備監(jiān)測(cè)中，能夠提高設(shè)備的使用率，使設(shè)備更好的為工業(yè)生產(chǎn)提供服務(wù)，從而加速我國(guó)工業(yè)水平的發(fā)展。

作者：馮濤 單位：遼寧騰隆建設(shè)工程有限公司