无线通信测控技术的发展现状研究
2014-10-21王鹏
王鹏
【摘要】近年来,伴随着科学技术的不断发展和进步,现代无线通信技术逐渐的成熟,测控系统普遍的开始运用无线通信技术,一方面解决了有线通信系统对线路的维护问题,也为人们之间的沟通以及通信奠定了良好的基础;另一方面扩展了测控系统的应用范围,相应的保障了信息的有效传递。在我国,我国在移动通信和军事等领域广泛的使用无线通信测控技术,信息技术的革新对当前无线通信测控技术有了更高的标准,在此情况下,就需要对无线通信测控技术进行深入的研究。下面就当前运用无线通信测控技术现状进行简单地研究,同时对无线通信测控技术的发展进行阐述。
【关键词】无线通信;测控技术;发展现状
一般来说,运用有线方式对数据进行传输是传统的测控形式,在运用这种方式进行测控,不但线路铺设繁杂,而且运营成本费用较高、不易维护等不利方面,更不利于大范围的进行推广。相反,现代测控技术运用无线通信技术有效地避免了传统有线方式传输的缺点,在无线通信测控中大量的运用计算机,使得测控过程具有智能性、可视性、立体性以及灵活性的特点,用户数量急剧上升[1]。
1.当前无线技术
1.1 蓝牙(Bluetooth)技术
蓝牙技术开始于上世纪九十年代,其无线通信技术具有成本低和距离短的特点。蓝牙是在一定的距离范围之内进行数据传输和通信,人们运用蓝牙技术可以在移动通信终端进行通信,例如:笔记本电脑、便携式掌上电脑以及移动手机等终端。蓝牙设备之间的传输的有效半径在10m之内,数据传输700Kbps、极限速度为10Mbps、采用2.4GHz的ISM工作频段。然而蓝牙技术也有其缺陷之处:传输范围小、抗干扰能力低以及对信息安全得不到应有的保障等。
1.2 无线Wi-Fi(Wireless Fidelity)技术
近几年出现的无线Wi-Fi技术,对蓝牙技术有一定的影响,打破了蓝牙技术的限制,Wi-Fi技术运用的是无线电波进行数据的传输,其范围是蓝牙的十倍,覆盖半径为100m、传输速度11Mbps。但是,无线Wi-Fi技术还是有自身的缺点:通信质量不够高、数据传输过程中的安全性比蓝牙更低以及数据传输质量低。Wi-Fi技术的运用只要有信号的发射源,可以在餐馆、图书馆以及咖啡店等场所设置用户名,具备无线Wi-Fi终端的设备,或者是WLAN的便携式笔记本电脑,只要能搜索到Wi-Fi发出的信号,连接之后便可上网。
1.3 Zig Bee无线技术
Zig Bee无线技术通常使用在短距离和低功耗,同时传输速率较低的电子设备,例如:医疗中进行传感、监护;家庭照明或者报警控制;电子宠物玩具等方面。Zig Bee无线技术最主要的表现是成本低和功耗低,相比Wi-Fi技术,需要给终端始终进行供电,才能发射信号,而Zig Bee无线技术使用两节5号干电池在低耗电待机状态能坚持工作半年到两年时间。而低成本表现是极大地对通信控制器降低了要求,相关的协议也简化了,更重要的是免去了协议的专利费用;因此,极大地减少了成本。Zig Bee无线技术主要应用于低速的数据传输,数据传输速率在25kb/s~200kb/s、传输半径为10m~70m,传输速率的大小根据发射功率的不同而不同,Zig Bee无线技术还有较为突出的是容量大,在传输数据的过程中明显有更多的优势。
2.无线传感器网络(WSN)
无线传感器网络是在微机电系统、片上系统、无线通信以及低功耗嵌入式技术发展的基础上产生的新型传感器网络模式,同时这种新型无线传感器网络具备成本低、功耗低、分布式以及自组织等的特点[2]。在工作时,依靠各个节点间互相传递、协同工作、随时感知以及监测收集数据,同时以最快的速度对获得的数据进行有效地处理,进而相关的用户得到准确、完整的数据信息。更重要的是WSN在军事领域、保障国家安全、医疗卫生以及环保等各项领域被运用,最近几年随着WSN技术的快速发展,相关的研究机构、政府部门以及国防军队等对WSN技术期望很高,相信在这些领域WSN会展露头角。
3.将来无线通信测控技术的发展
近年来无线通信测控技术得到了前所未有的发展,但是无线技术还面临着诸多的问题,对无线通信测控技术进一步的发展和应用有消极地影响[3]。面临的问题有:
3.1 对于无线通信协议还存在不足,需要进一步的完善。当前对于网络组织协议、结构关注的焦点是实现数据采集任务的基础上,怎样节能确保其生命周期,更主要的是相关的节点未能按照用户的需求实现自配置,从而在运用网络的过程中可扩张程度受到了极大地限制,对用户的使用带来了消极的影响[4]。
3.2 无线网络在使用过程中电源时长得不到保障,无线通信测控技术对于电源的使用时长限制了其应用范围。现阶段,市场上销售的各种无线传输接收设备在测控网络中不能够有效地应用。因此,运用电池对无线测控网络进行充电在未来的发展中会受到普遍的关注,也是将来主要解决的问题和需要强化的方面。
3.3 运用无线通信测控技术在传输过程中,数据的安全性、可靠性不够高,这就导致用户在使用的过程中有所顾虑。数据信息系统的基础是确保安全、可靠,只有在数据信息安全可靠的的条件下有效地减少维护系统的成本。对于网络安全性和可靠性,将来还需要进一步的发展专门的协议,增强无线通信测控技术的传输能力。
3.4 无线通信测控技术最主要的环节是提高射频接收的灵敏度,同时还需要提高发射功率,以便增大各个站点之间的有效距离。在此基础上还应该科学合理地选择无线电波的波段,即按照无线通信调制解调器的需求进行合理的选取。再加之近年来微电子技术、无线通信技术和传感器技术、计算机技术的飞速发展,将来用户会更加关注成本低、功耗低的无线通信测控传感网络[5]。
4.结束语
总的来说,无线通信测控技术在发展过程中,若面对长距离、节点复杂以及环境要求高,同时安全性和可靠性质量要求高的远距离测控场所,使用无线电波满足主控站同各子站间的通信和数据传输任务。运用无线通信测控技术避免了繁杂的铺线工作,同时简化了连线,在一定程度上有效地降低了营运成本。随着科学技术的进步,将来无线通信测控技术的应用领域会更加的宽广,同时会逐渐地克服面临的问题,使更多的测控系统以无线的形式实现数据传输、通信。
参考文献
[1]熊卿青,邓媛嫄.现代无线通信技术的现状分析及其发展前景[J].科技创新导报,2012(02).
[2]赵晗.现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势[J].企業技术开发,2011(16).
[3]杨博,王磊,杨创业.我国无线通信技术的发展和应用研究[J].电脑知识与技术,2010(18).
[4]王曙丽.试析无线通信息技术的发展及应用[J].中国新技术新产品,2011(02).
[5]王井清.基于无线通信技术可提供本地交互应用和信息服务系统的实现[J].价值工程,2010(25).