楊蘭清

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無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)概述與應(yīng)用研究

楊蘭清

中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，四川 成都 610000

無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)具有隱蔽性較強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、頻率利用率高以及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，使其在眾多領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。鑒于此，在概括性介紹無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)行論述。

通信系統(tǒng)；應(yīng)用研究；無線網(wǎng)絡(luò)

無線網(wǎng)絡(luò)（WN）興起于20世紀(jì)80年代，以其不進(jìn)行布線就可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息通信的便利條件，迅速得到廣泛應(yīng)用。無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)是以無線通信技術(shù)為核心技術(shù)而構(gòu)建出來用于數(shù)據(jù)通信的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其與有線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的最大區(qū)別在于傳輸介質(zhì)的不同，在無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)布線被無線電技術(shù)所代替，使得無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)具有有線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)所不具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

1 無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)概述

1.1 無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)構(gòu)建的核心是無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用，無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)具體來說是一種通過信號(hào)的多址輸入而完成數(shù)據(jù)通信的技術(shù)。因此無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)信號(hào)傳輸不僅覆蓋面積較廣，而且具有廣播信道的特點(diǎn)，可保證系統(tǒng)所傳輸信號(hào)在其覆蓋范圍內(nèi)所有終端用戶均可有效接收到。在無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)構(gòu)建中最關(guān)鍵問題是解決信號(hào)發(fā)射源與信號(hào)接受終端的連接問題。當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)大都運(yùn)用正交分割的數(shù)學(xué)定律，將無線信號(hào)轉(zhuǎn)化成為由頻率、時(shí)間和碼型組成的無線波函數(shù)，從而完成多址接入信號(hào)的地址分配。在一般意義上，無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)通常由ZigBee終端節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)和pc機(jī)組成，其中ZigBee終端節(jié)點(diǎn)與各類儀器或設(shè)備連接，并獲取這些儀器或設(shè)備數(shù)據(jù)信息傳輸給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)為無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)控制器，除能夠?qū)igBee無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)外，還可與以太網(wǎng)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)，最終實(shí)現(xiàn)pc主機(jī)與底層設(shè)備的數(shù)據(jù)通信[1]。

1.2 無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

從無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)應(yīng)用范圍來看，無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)可分為無線個(gè)人網(wǎng)（WPAN）、局域網(wǎng)（WRAN）和城域網(wǎng)三個(gè)大類，但無論其應(yīng)用范圍大小，其應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面。一是隱蔽性較強(qiáng)。無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的射頻功率一般在60mW以下，因此其網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通常湮沒噪聲基帶之中[2]使之很難被監(jiān)測(cè)到，由此可看出無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)具體較強(qiáng)的隱蔽性，使其在金融機(jī)構(gòu)、政府部門、軍事部門等機(jī)構(gòu)的信息通信中得到廣泛應(yīng)用。二是抗干擾能力較強(qiáng)。無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)可將信號(hào)能量集中于6M帶寬進(jìn)行發(fā)射，且在整個(gè)信號(hào)發(fā)射過程中，干擾源、噪音、偽碼不會(huì)被接收端接受，因此具有較強(qiáng)的抗干擾能力，即使惡劣環(huán)境和電子干擾下也能準(zhǔn)確完成數(shù)據(jù)傳輸，使其常應(yīng)用于工業(yè)勘探、GPS定位檢測(cè)之中。三是經(jīng)濟(jì)性。無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)布設(shè)相對(duì)簡(jiǎn)易且快速，相對(duì)節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本和勞動(dòng)成本。

2 無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的應(yīng)用

知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，使得無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛，當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)主要應(yīng)用于智能機(jī)械、GPS定位檢測(cè)系統(tǒng)以及物流管理系統(tǒng)之中。

2.1 在智能機(jī)械中的應(yīng)用

大型機(jī)械的應(yīng)用使人們從繁重勞動(dòng)中解脫出來，有效提升了生產(chǎn)效率，但大型機(jī)械也有其自身缺陷，例如，大型機(jī)械在復(fù)雜和危險(xiǎn)工作環(huán)境中工作時(shí)，給機(jī)械操作人員帶來生命安全威脅，這在一定程度上限制了挖掘機(jī)的應(yīng)用范圍。但利用無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)可輕松實(shí)現(xiàn)大型機(jī)械的遠(yuǎn)程控制，最終實(shí)現(xiàn)大型機(jī)械無線操作。如：運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的職能挖掘機(jī)通常由電機(jī)驅(qū)動(dòng)、角度距離檢測(cè)和無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)三個(gè)模塊構(gòu)成，其中無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)是核心。當(dāng)前智能挖掘機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的無線網(wǎng)絡(luò)主要為高標(biāo)準(zhǔn)的PTR2000無線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備[3]，通過PTR2000可實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的上下機(jī)位實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)通信，操作者只需輸入相關(guān)命令，就可通過角度距離檢測(cè)模塊進(jìn)行挖掘操作。

2.2 在物流管理中的應(yīng)用

當(dāng)前物流管理大都仍然采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式有線通信方式，這種通信方式容易受到繁重的信號(hào)干擾和電纜折斷影響，不能保證物流管理系統(tǒng)的可靠性。因此當(dāng)代物流管理的核心是自動(dòng)立體化的倉(cāng)儲(chǔ)管理，主要包括物資的儲(chǔ)存和流通兩個(gè)部分，也就是說當(dāng)代物流管理的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)物資儲(chǔ)存和流通的自動(dòng)化管理。要實(shí)現(xiàn)物流的自動(dòng)立體化倉(cāng)儲(chǔ)管理需要在相關(guān)設(shè)備、系統(tǒng)和控制設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交流，并且要達(dá)到信息的實(shí)時(shí)交流，這可由無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。將無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)應(yīng)用到物流管理系統(tǒng)中，不僅可實(shí)現(xiàn)物流管理點(diǎn)對(duì)面的立體信息傳輸，還有利于管理人員進(jìn)行物流倉(cāng)儲(chǔ)信息實(shí)時(shí)更新[4]?？傊?，物流管理中應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)可保證物理管理的穩(wěn)定性和可靠性。

2.3 在GPS定位檢測(cè)中的應(yīng)用

無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是GPS定位檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵性技術(shù)。GPS定位檢測(cè)技術(shù)的核心是數(shù)據(jù)鏈，而GPS定位檢測(cè)技術(shù)中數(shù)據(jù)鏈處理主要是通過無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來處理的。在傳統(tǒng)的有線通信技術(shù)中，耗費(fèi)成本很高，尤其當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)與數(shù)據(jù)處理中心相距較遠(yuǎn)時(shí)，根需要付出高額的成本，而且傳統(tǒng)有線通信技術(shù)極易受到外界環(huán)境的影響，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響[3]。而將無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)應(yīng)用到GPS定位檢測(cè)中就不存在這些問題。當(dāng)前GPS檢測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用較多的無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)主要有GSM、CD-MA等，其數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸方式主要為CDMA和GPRS，其中GPRS數(shù)據(jù)傳輸方式在應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性和效率方面更具優(yōu)勢(shì)。例如在GPS多天線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用GPRS數(shù)據(jù)傳輸方式可對(duì)數(shù)據(jù)格式作有效轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)及時(shí)下載更新，同時(shí)應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的GPS定位系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)定位和靜態(tài)定位兩種模式，只要GPS多天線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)處于信號(hào)覆蓋區(qū)域，即使該區(qū)域是不宜人們進(jìn)入的危險(xiǎn)區(qū)域，如滑坡、水下等區(qū)域，也能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中[5]。

綜上所述，隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，人們工作的移動(dòng)性不斷增加，使人們對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求越來越高。在這樣的背景下，無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)給人們生活工作帶來的各種便利還需要更加深入的探索，無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)不僅僅能應(yīng)用到通信網(wǎng)絡(luò)中，還能應(yīng)用到各行各業(yè)中，只有不斷探索無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的應(yīng)用方式，才能有效促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高和企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本的降低。

[1]張銀昌.基于電力線載波與無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的通訊技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J]，疆電力技術(shù)，2015（3）：348-347.

[2]張新山，饒豐，趙劍道.無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2014（9）：25-27.

[3]高博韜.無線網(wǎng)絡(luò)通信的GPS檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用討論[J].才智，2015（13）：178-180.

[4]張健，鄭春.基于ZigBee無線通信技術(shù)在智能交通控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012（9）：45-47.

[5]姚新光，李儷修，趙冬婷.基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的變電站智能移動(dòng)巡檢通信系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014（2）：72.

Wireless Network Communications System Overview and Applications

Yang Lanqing

Southwest China Institute of Electronic Technology, Sichuan Chengdu 610000

The concealment of the wireless network communication system has a strong,strong anti-interference ability,high frequency utilization and economic advantages,make its widely application in many fields.In view of this,this paper introduces the design of the wireless communication system based on basic and applied advantages,the application of wireless network communication system are discussed.

communication system; Application research; The wireless network

TN92

A

1009-6434(2016)07-0124-02