無線通訊技術范文10篇

論文主題詞：無線通信；油田；監控系統

論文摘要：隨著油田的開發，偏遠油區的數據監控、視頻監控在油田的安全生產、管理中發揮著重要作用，而無線通訊技術的應用已逐漸成為各種監控系統的主要鏈路方式。本文對目前廣泛應用的幾種無線通訊技術的進行簡單介紹，分析偏遠油區的地理環境及生產環境對無線通訊技術應用的影響。并對應用無線網橋技術進行的平臺視頻監控項目中的成功應用做簡單介紹。

1引言

在油田偏遠油區生產過程中，對相關生產參數及油井視頻進行遠程監控對偏遠油井的安全生產起著至關重要的作用。但由于偏遠油區裝置遠離油田總部，應用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據現場需求及時調整項目方案，靈活性好，系統的功能擴展方便，因此特別適合偏遠油區對通信鏈路的要求。

2常用的無線通訊技術

目前在油田現場廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛星通信、短波通信技術等。

論文關鍵詞:BluetoothSIGUWB

論文摘要:通過Bluetooth和UWB的技術對比及多角度的分析,證實了藍牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術的可能。

隨著因特網、多媒體和無線通信技術的發展,人們與信息網絡已經密不可分。當今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色,低功耗、微型化是用戶對當前無線通信產品尤其是便攜產品的強烈追求,作為無線通信技術一個重要分支的短距離無線通信技術正逐漸引起越來越廣泛的觀注。

1短距離無線通信技術簡介

近年來,由于數據通信需求的推動,加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發展,短距離無線與移動通信技術也經歷了一個快速發展的階段,WLAN技術、藍牙技術、UWB技術,以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內的通信,分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數據速率>100Mbit/s,通信距離<10m,典型技術有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數據速率<1Mbit/s,通信距離<100m,典型技術有藍牙、紫蜂和低速UWB。

2藍牙(Bluetooth)技術

1短距離無線通信技術簡介

近年來，由于數據通信需求的推動，加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發展，短距離無線與移動通信技術也經歷了一個快速發展的階段，WLAN技術、藍牙技術、UWB技術，以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內的通信，分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數據速率>100Mbit/s，通信距離<10m，典型技術有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數據速率<1Mbit/s，通信距離<100m，典型技術有藍牙、紫蜂和低速UWB。

2藍牙(Bluetooth)技術

“藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術標準，也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術規范。它可以在較小的范圍內，通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯，使得近距離內各種通信設備能夠實現無縫資源共享，也可以實現在各種數字設備之間的語音和數據通信。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此特別適用于小型的移動通信設備，使設備去掉了連接電纜的不便，通過無線建立通信。

藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎，采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進技術，為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。藍牙技術使得一些便于攜帶的移動通信設備和計算機設備不必借助電纜就能聯網，并且能夠實現無線連接因特網，其實際應用范圍還可以拓展到各種家電產品、消費電子產品和汽車等信息家電，組成一個巨大的無線通信網絡。打印機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數字設備都可以成為藍牙系統的一部分。目前藍牙的標準是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，通道帶寬為lMb/s，異步非對稱連接最高數據速率為723.2kb/s。藍牙速率亦擬進一步增強，新的藍牙標準2.0版支持高達10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，這是適應未來愈來愈多寬帶多媒體業務需求的必然演進趨勢。

作為一個新興技術，藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處，如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問，藍牙技術已成為近年應用最快的無線通信技術，它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。

論文關鍵詞：BluetoothSIGUWB

論文摘要：通過Bluetooth和UWB的技術對比及多角度的分析，證實了藍牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術的可能。

隨著因特網、多媒體和無線通信技術的發展，人們與信息網絡已經密不可分。當今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色，低功耗、微型化是用戶對當前無線通信產品尤其是便攜產品的強烈追求，作為無線通信技術一個重要分支的短距離無線通信技術正逐漸引起越來越廣泛的觀注。

1短距離無線通信技術簡介

近年來，由于數據通信需求的推動，加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發展，短距離無線與移動通信技術也經歷了一個快速發展的階段，WLAN技術、藍牙技術、UWB技術，以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內的通信，分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數據速率>100Mbit/s，通信距離<10m，典型技術有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數據速率<1Mbit/s，通信距離<100m，典型技術有藍牙、紫蜂和低速UWB。

2藍牙(Bluetooth)技術

1在油田偏遠油區生產過程中，對相關生產參數及油井視頻進行遠程監控對偏遠油井的安全生產起著至關重要的作用。但由于偏遠油區裝置遠離油田總部，應用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據現場需求及時調整項目方案，靈活性好，系統的功能擴展方便，因此特別適合偏遠油區對通信鏈路的要求。

2常用的無線通訊技術

目前在油田現場廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛星通信、短波通信技術等。

其中GPRS和CDMA技術中國移動和中國聯通公司的主營數據傳輸業務，在數據傳輸方面有著很強的優勢，即信號覆蓋范圍廣。對于陸上油田生產區域基本完全覆蓋。但由于海上油田地理位置特殊，遠離陸地的基站，因此很多海上生產平臺還無法為GPRS/CDMA信號完全覆蓋。此外經過測試，GPRS的平均速率為20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率為80kbit/s～100kbit/s，可以滿足傳輸小數據量的生產數據要求，但無法滿足大數據量的信號（例如視頻信號）遠程無線傳輸。雖然有利用CDMA技術進行視頻信號傳輸的案例，但效果并不理想。

數字電臺用于點對點或點對多點的工作環境，能夠提供標準RS-232接口，可直接與計算機、RTU、PLC等數據終端連接，實現透明傳輸。數傳電臺的傳輸速率從1200～19.2Kbit，傳輸距離20～50公里。具有抗干擾能力強、接收靈敏度高等特點。數傳電臺技術比較成熟，標準統一，一直以來廣泛用于油田的數據遙測/數據采集與監控(SCADA)項目中。但隨著GPRS/CDMA技術的日漸成熟，相應的設備價格的降低，使得在很多應用場合中數傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時，數傳電臺的相關技術也在不斷發展，智能化、網絡化、高帶寬的數傳電臺也不斷涌現。結合數傳電臺誤碼率低、信道可靠的特點，數傳電臺必將成為海上油田通信技術應用的可靠選擇。

擴頻微波和無線網橋技術是近幾年興起的一門數據傳輸技術。擴頻微波最大優點在于較強的抗干擾能力，以及保密、多址、組網、抗多徑等，同時具有傳輸距離遠、覆蓋面廣等特點，特別適合野外聯網應用。而無線網橋是無線射頻技術和傳統的有線網橋技術相結合的產物。無線網橋是為使用無線（微波）進行遠距離數據傳輸的點對點網間互聯而設計。它是一種在鏈路層實現LAN互聯的存儲轉發設備，可用于固定數字設備與其他固定數字設備之間的遠距離（可達50km）、高速（可達百Mbps）無線組網。這兩項技術都可以用來傳輸對帶寬要求相當高的視頻監控等大數據量信號傳輸業務。

1背景

短距離無線通訊技術，作為傳輸信息的最新科技成果，已經深入影響了人們消費、生存等每一個方面，并且它以很多設備為中心，對人類的日常生活和社會前進將會產生愈加重要和日趨深遠的影響。例如RFID無線通訊設備、藍牙無線通訊設備。短距離無線通訊的主流技術包括：IEEE802.11b通訊協議，UWB無線通訊，高速WPAN，低速ZigBee，低速WPAN等。無線通訊設備具有制作成本比較低、功率消耗低和對等通信這三個特點，它是短距離無線通訊設備的最大特征和優勢。

2設計原理

無線傳輸網絡包含從節點B、C和主節點A，實現從節點B、C到主節點A的視頻圖像傳輸。傳輸的視頻圖像為彩色的圖像，由帶有AV輸出端口的彩色攝像頭提供。每個從節點預先準備一個AV視頻輸入(蓮花RCA)插口，用一根AV連接電纜與攝像頭AV輸出端子連接。每個節點天線的方向必須保證水平，并且保證每個節點在水平方向上都能達到規定要求的通訊傳輸距離。設計原理如圖1所示。

3電路設計

電路包括發射電路和接收電路，總電路圖如圖2所示。發射電路，由LC晶體振蕩器、二極管、AT89c51單片機等構成，由開關控制發射的圖像信號。發射電路采用的載波信號是由LC晶體振蕩電路產生的，采取改進型的電容三點式振蕩電路模型，調制信號的生成方法是用變容二極管的方法直接調頻[1]。接收電路，也是由晶體管、二極管和AT89c51單片機組成，由開關控制接收從發射模塊傳輸過來的圖像信號，從而更穩定的使其顯示在輸出終端上。為了使接收機具備很高的靈敏度，接收電路采取的晶體管是高頻低噪聲的。而且為得到穩定的電壓增益，選取的是共射放大電路。即高頻信號被天線接收到后，通過放大器使小信號變成大信號，然后再把信號送進混頻電路混頻，解調后再傳輸到原電路。

近年來我公司和北京比福特公司共同開發了防爆無線通訊系統，并且在中石油大港石化中石油青海格爾木石化得到了廣泛的應用。實踐證明，這種基于PHS的無線通訊系統是安全穩定，而且可靠的運行效果良好。

小靈通：無線市話（PersonalaccessSystem）簡稱PAS，是一種新型的個人無線接入系統。它采用先進的微蜂窩技術，通過微蜂窩基站實現無線覆蓋，將用戶端（即無線市話手機）以無線的方式接入本地電話網。

首先，石化工廠廠區面積大，人員分布散，防爆區內移動作業人員和零散作業人員眾多。無線通訊系統對滿足人員通訊需要，加強防爆區內分布人員的動態管理，優化廠區網路結構，實現企業安全生產，調度指揮的有線，無線互聯互通，相互結合的信息傳遞，保證企業安全高效的生產具有十分重大的現實意義。

企業的無線通訊需要和化工企業防爆設備的要求，加上與斯達康公司的長期合作關系。最后決定選用斯達康公司的UT220為原型機進行防爆手機的設計和開發，同時無線通訊網絡的基站覆蓋，采用了中國電信標準設備接入。這兩項措施的實施可以使企業整個無線通訊網絡得到功能的最大化，同時大大的降低了設備采購和投入的成本。為企業節約了開支，同時功能應用不受任何影響。運用已經成熟的網絡系統，加以批量生產的移動通信終端設備使得企業無線通信網絡實現有充分的物質基礎。

這套通訊系統的設計理念是以人為本，體現科技關懷。要利用先進的無線通信網絡實現防爆作業區內工作人員出入的有效身份辨識、人員位置確定、生產調度指揮與作業區內工作人員，工作人員之間的語音通訊，短信息收發，徹底實現信息的無縫連接，使企業的生產管理達到實時高效。同時，該系統可以實現考勤記錄功能，可以為管理人員提供更加準確的人員信息。一旦發生事故，就可以根據系統提供的人員位置、身份。數量信息做出準確的營救措施，使得搶險救災工作高效進行，進而節約大量寶貴的時間。

該系統可以實現全雙工通話，可以和生產調度系統并網，全系統內點對點全時雙向語音通話。實現作業區內人員的定位，可以做到精確到人，動態位置實時反饋，使得生產管理優化。實現統計報表，考勤記錄的數據來源實時化，自動化。實現短信息，語音信箱功能。生產指令短信息發送到每一個終端上，還可以實現語音信箱留言，大大的提高信息的接收效果。系統通過斯達康的QBOX解決方案可以實現企業所及范圍之內全覆蓋，并實現與互聯網的連接。

摘要：隨著油田的開發，偏遠油區的數據監控、視頻監控在油田的安全生產、管理中發揮著重要作用，而無線通訊技術的應用已逐漸成為各種監控系統的主要鏈路方式。本文對目前廣泛應用的幾種無線通訊技術的進行簡單介紹，分析偏遠油區的地理環境及生產環境對無線通訊技術應用的影響。并對應用無線網橋技術進行的平臺視頻監控項目中的成功應用做簡單介紹。

關鍵詞：無線通信；油田；監控系統

一、引言

在油田偏遠油區生產過程中，對相關生產參數及油井視頻進行遠程監控對偏遠油井的安全生產起著至關重要的作用。但由于偏遠油區裝置遠離油田總部，應用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據現場需求及時調整項目方案，靈活性好，系統的功能擴展方便，因此特別適合偏遠油區對通信鏈路的要求。

二、常用的無線通訊技術

目前在油田現場廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛星通信、短波通信技術等。

1基于ZigBee技術的電梯安全監控系統設計的發展

本專題想要設計一套注重安全性的電梯管理系統，借助ZigBee技術，讓管理人員能夠隨時監控電梯故障所在，以隨時進行安全管理。ZigBee具有許多優點，包括可以實現多跳路由和資料發送的網格協定、安全規格和針對應用層互通性的整套參數設置，ZigBee針對微控器應用開發人員提供了管理網絡以及連接其他節點的更高抽象層次。因此，基于ZigBee的無線通訊協定被廣泛應用作為無線網絡傳感器（WSN）系統的通訊標準，而這在電梯安全管控中，更是得到了十分廣泛的應用。另外，由于微軟針對.NET技術的發表，使基于因特網的網絡應用得到蓬勃的發展，利用技術，網頁程序的設計從單純的信息傳遞與瀏覽，也擴展到電梯安全運行監控中應用。

2基于ZigBee技術的電梯安全監控系統設計的規劃

2.1系統的硬件規劃

在硬件規劃方面，文章以ZigBee無線微控器與電梯的管理做結合，依此建構低成本的電梯信息管理與監控系統，通過無線模塊，管理者可以有效取得電梯運行的信息，其中實體的硬件架構規劃上，無線控制器采用TI的ZigBee-CC2430模塊。CC2430微控器，它是由TI公司收購無線單片機公司CHIPCON后推出的ZigBee無線單晶片，而CC2430也是一個真正符合IEEE802.15.4標準的晶片系統，ZigBee-CC2430除了包括RF收發器外，還內建加強型8051MCU、32／64／128KB的Flash、8KB的RAM以及ADC、DMA等。CC2430可工作在2.4GHz頻段，2.4G頻段為所謂的ISM頻段，為專門提供給工業、科學與醫學使用的免費頻段，此外，CC2430采用低電壓（2.0～3.6V）供電，且功耗很低（接收數據時為27mA，發送數據時為25mA），最大傳送速率為250kbps。本系統通過無線模塊CC2430的結合，可減少電路元件的使用，對于開發低功耗的無線相關產品有很大的幫助。系統的Master端與Client端之間使用2.4GHz無線通訊模塊ZigBee-CC2430作為彼此連線的傳輸界面，Master端的無線微控器模塊一方面以無線通訊的方式接收來自Client端的信息；另一方面則通過RS-232與電腦串列通訊埠連接，再經由程序的設計，PC端便可取得輸出入的信息。至于Client端則以無線傳輸的方式周期性發送電梯運行信息給Master端。對于用戶端而言，主要是要通過瀏覽器，經因特網取得電梯信息或進行電梯系統的管理（系統管理者）。

2.2系統軟件設計規劃

1數據采集介紹

目前對于用于數據采集和傳輸的無線設備之間的通訊編程，一般仍采用C語言和匯編語言較多，這主要是由于在編程時，要涉及到對無線通訊設備硬件的控制，因此，選擇C語言和匯編語言的較多。采用以上兩種語言進行編程，對于一般的編程人員來講，很難較快的掌握。本文采用可視化的編程環境從根本上解決了以上問題，只要有一定編程基礎的技術人員，均可實現自己編程。

2無線通訊設備的基本工作原理

在無線的通訊方式中，數據傳輸的基本原理可以認為是通過調制解調器進行工作的，而這種調制解調器是無線方式工作的，它不含有撥號功能，而且和它直接連接的是無線電臺。無線電臺的作用就相當于有線傳輸中的電話線，它是通過無線電波進行發送和接受信號的。而無線調制解調器的作用是將二進制的信號調制成可以在無線電臺之間傳輸的無線電波。

信號轉換過程的屬性取決于調制解調器所接收到的源信號和目的信號。一般來說，調制解調器從終端或計算機接以串行方式收到二進制信號后，將它們轉換成了音頻信號。然后調制解調器將這些聲音通過無線電臺傳輸出去。在接受端，另一個兼容的調制解調器將這些聲音信號轉換成了二進制信號，并把這些二進制信號發送給終端或計算機。

由于在無線電臺之間有過濾和放大作用，同時，無線電波的傳輸受很多因素影響，因此傳送的速度受到限制。下面給出了一種900M電臺的技術特性見表1。本程序就是使用的這種電臺，對于其它參數的電臺，其基本原理也是一樣的。