短距離無(wú)線通信技術(shù)及其在儀器通信中的應(yīng)用

武警鶴壁支隊(duì) 和彥臣

引言

應(yīng)用短距離的無(wú)線通信技術(shù)能夠處理線路容易磨損的問(wèn)題，能夠避免在設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)充時(shí)進(jìn)行重新布線，提供最佳的施工策略。基于此，筆者在本文中主要針對(duì)我國(guó)短距離無(wú)線通信技術(shù)及其在儀器通信中的應(yīng)用問(wèn)題及相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行了具體的闡述和分析。

一、短距離無(wú)線通信技術(shù)

當(dāng)前，隨著應(yīng)用短距離無(wú)線通信技術(shù)的設(shè)備相繼出現(xiàn)，現(xiàn)階段應(yīng)用頻率比較高的短距離無(wú)線通信技術(shù)主要為藍(lán)牙技術(shù)、無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)、紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，同時(shí)還確立了一些具有發(fā)展?jié)摿Φ臉?biāo)準(zhǔn)技術(shù)，比如ZigBee標(biāo)準(zhǔn)、超寬帶無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、近距無(wú)線通信技術(shù)以及無(wú)限多媒體技術(shù)等。

二、短距離無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用

（一）藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)牙技術(shù)，作為短距離無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用的基本設(shè)備，是將語(yǔ)音通信技術(shù)和無(wú)線數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合的，是開(kāi)放性的、具有全球性質(zhì)的技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用目的是為了代替數(shù)據(jù)電纜，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間無(wú)線連接的低功率、低成本以及短距離。藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用的短距離無(wú)線通信技術(shù)的傳輸頻段，通常是全球通用的頻段。所采用的擴(kuò)頻技術(shù)，能夠使得其傳輸速率達(dá)到穩(wěn)定的范圍，保證藍(lán)牙技術(shù)在通信方面具有較強(qiáng)的抗干擾能力。藍(lán)牙技術(shù)的有效傳輸距離通常不超過(guò)十米，如果應(yīng)用通信放大器測(cè)可以相應(yīng)地?cái)U(kuò)大傳輸距離，一般大約增加到一百米左右。藍(lán)牙技術(shù)的通信核心裝備芯片，通常在市場(chǎng)上的價(jià)格較高，如果數(shù)據(jù)傳輸之間間隔的距離太短，會(huì)使得傳輸過(guò)程存在安全隱患。

（二）無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)

無(wú)線高保真技術(shù)，在應(yīng)用時(shí)最高速率可達(dá)到五十兆每秒，通常會(huì)用來(lái)滿足個(gè)人信息化的需求和企業(yè)完成測(cè)試系統(tǒng)的需求。無(wú)線高保真技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩珜用妫m然不及藍(lán)牙技術(shù)，但在電波覆蓋范圍層面，無(wú)線高保真技術(shù)能夠涉及的范圍很廣，可達(dá)到一百米以內(nèi)的任何位置。

無(wú)線高保真技術(shù)所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)框架一般來(lái)說(shuō)會(huì)比較簡(jiǎn)單。只需要在測(cè)試系統(tǒng)或個(gè)人計(jì)算機(jī)的前端，也就是數(shù)據(jù)采集接口的地方設(shè)置熱點(diǎn)，之后將可以支持無(wú)線局域網(wǎng)操作的筆記本電腦拿到網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域之內(nèi)，就能夠接受到信號(hào)，以較高的速度接入到互聯(lián)網(wǎng)。雖然高保真技術(shù)基本框架比較簡(jiǎn)單，但是構(gòu)成無(wú)線高保真技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)比較復(fù)雜，導(dǎo)致各個(gè)技術(shù)出現(xiàn)沖突和矛盾，很難在技術(shù)層面保持一致，技術(shù)應(yīng)用也存在很大的安全隱患。

（三）紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)主要利用紅外線來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)與點(diǎn)之間的通信連接，是首個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)。紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)無(wú)論是在硬件上，還是軟件上，技術(shù)應(yīng)用都比較成熟，能夠靈活地應(yīng)用于各個(gè)小型的移動(dòng)設(shè)備，例如平板電腦和手機(jī)終端都可以使用。該項(xiàng)技術(shù)在短距離內(nèi)的通信速率很快的，原因是因?yàn)閼?yīng)用了脈沖位置調(diào)制的調(diào)制方法。傳輸容量較大的數(shù)據(jù)文件，能夠應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)完成短時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸，該項(xiàng)技術(shù)也能夠適用于多媒體的數(shù)據(jù)流。另外，紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)應(yīng)用紅外射線作為連接介質(zhì)，在進(jìn)行物理傳輸時(shí)有很大的安全保證，這主要是因?yàn)榧t外射線的發(fā)射角一般較小。因此，紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)能夠良好的應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的相互連接，能夠?yàn)楣I(yè)的移動(dòng)測(cè)試以及數(shù)據(jù)傳輸提供良好的工具。但該技術(shù)仍然存在一定的缺點(diǎn)，由于紅外射線所能發(fā)射的距離有限，因此，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹荒茉诮秶鷥?nèi)才能夠?qū)崿F(xiàn)，除此之外，還不受到視野距離的限制。那些應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)是，嚴(yán)格規(guī)定通信設(shè)備必須安裝在固定的位置上，不能隨意更改。紅外數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)所應(yīng)用的點(diǎn)與點(diǎn)之間的傳輸，很難組成網(wǎng)絡(luò)。

（四）ZigBee技術(shù)

ZigBee技術(shù)是一種能夠在短距離傳輸?shù)?、?gòu)架十分簡(jiǎn)單的通信技術(shù)。在進(jìn)行傳輸時(shí)，具有低功耗能和地低傳輸速率的優(yōu)點(diǎn)。該項(xiàng)技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)所能覆蓋的有效范圍在十米到七十五米之間，能夠在兩種免費(fèi)頻段中進(jìn)行傳輸，節(jié)省了頻段所耗費(fèi)的成本。該項(xiàng)傳輸距離無(wú)線通信技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，提供完整的檢查程序和有效的鑒權(quán)功能。在傳輸過(guò)程中會(huì)采用到嚴(yán)格的加密算法，保證數(shù)據(jù)的安全性，另外應(yīng)用該金屬所投入的成本一般較低，總的耗時(shí)也比較短，協(xié)議內(nèi)容簡(jiǎn)單而且網(wǎng)絡(luò)容量大。因此，能夠體現(xiàn)出該技術(shù)在無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景，在完成低成本領(lǐng)域的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上，也有很大的發(fā)展?jié)摿?，能夠滿足企業(yè)低成本、低耗能的需求，有效地提高了經(jīng)濟(jì)效益，擴(kuò)大了市場(chǎng)范圍。

無(wú)論是與無(wú)線高保真技術(shù)，還是與藍(lán)牙技術(shù)相比，該項(xiàng)技術(shù)都具有自身顯著的優(yōu)勢(shì)。但由于該項(xiàng)技術(shù)所應(yīng)用的數(shù)據(jù)速率較低，導(dǎo)致所能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ欧秶容^小，也就決定了該項(xiàng)技術(shù)只能在數(shù)據(jù)流量較少的領(lǐng)域上得以長(zhǎng)久發(fā)展。

（五）UWB技術(shù)

UWB技術(shù)是一種新型的無(wú)線通信技術(shù)，能夠以較高的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并且傳輸過(guò)程損耗的功率較低，投入成本也比較少。該技術(shù)信息傳遞范圍在十米以內(nèi)，通常會(huì)采用直角頻率部分多路復(fù)用的調(diào)制方法，進(jìn)行直接操作和使用，發(fā)揮無(wú)線技術(shù)的作用，完全避免了一般無(wú)線收發(fā)需要采用載波調(diào)制的傳統(tǒng)方法。

三、無(wú)線通信模塊的開(kāi)發(fā)

隨著自動(dòng)測(cè)量測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步，儀器之間的通信技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，逐漸的向自動(dòng)化方向發(fā)展。并且伴隨著自動(dòng)化技術(shù)的深入發(fā)展，以及人們多樣化的需求增長(zhǎng)，無(wú)線通訊技術(shù)的應(yīng)用就此也取得了很大的進(jìn)展。筆者為了適應(yīng)短距離通信技術(shù)的應(yīng)用潮流，詳細(xì)地論述了短距離通信模塊在儀器間通信發(fā)揮的作用。

儀器通信在通信當(dāng)中的應(yīng)用，應(yīng)用一種特殊的芯片，發(fā)明了一種無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊。這種芯片擁有特殊的高斯頓移鍵控技術(shù)的調(diào)制方法，能夠有效地降低完成數(shù)字集成化電路所消耗的成本，而且待機(jī)過(guò)程中所消耗的功率非常低的同時(shí)，傳輸速率較快，可以稱得上是無(wú)線通信技術(shù)模塊開(kāi)發(fā)的典型。該應(yīng)用具有獨(dú)特的載波監(jiān)測(cè)輸出，可以防止無(wú)線通信發(fā)生碰撞，而出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸失誤，同時(shí)還能夠設(shè)計(jì)多點(diǎn)的無(wú)線通信，在結(jié)束數(shù)據(jù)接收過(guò)程之后，能夠有效地降低能量損耗和攻略耗費(fèi)。除此之外，該芯片還能夠應(yīng)用于不同的頻段當(dāng)中，是實(shí)現(xiàn)大范圍通信技術(shù)的基本應(yīng)用。且這種特殊的芯片往往是單獨(dú)的芯片，充分利用電路就能夠在集成的過(guò)程當(dāng)中，借助一些特殊的外圍元件來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的串行接口。另外，還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)嵌入式的應(yīng)用，能夠?qū)纹瑱C(jī)直接鑲嵌到系統(tǒng)當(dāng)中，來(lái)實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的應(yīng)用，并且控制芯片的同時(shí)，就能夠做好數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收提醒。通常情況下，這種芯片是與PC機(jī)連接使用的。

這種芯片還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸模塊的一體化，能夠在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)以較低的頻率與數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，另外通過(guò)數(shù)據(jù)驗(yàn)證得知，應(yīng)用該芯片能夠很好的提高模塊通信過(guò)程的信息安全度以及靈敏度，能夠保證數(shù)據(jù)在二百米范圍之內(nèi)進(jìn)行傳輸而不受干擾。

四、短距離無(wú)線通信技術(shù)的特征

無(wú)線通信技術(shù)是在我國(guó)應(yīng)用以來(lái)，通常會(huì)在軍事以及海防作業(yè)等軍事領(lǐng)域發(fā)揮作用，但隨著國(guó)家現(xiàn)代化的進(jìn)步，短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)也隨之發(fā)展，短距離無(wú)線通信技術(shù)在人們的日常生活當(dāng)中，也發(fā)揮了非常重要的作用，成為人民生活不可缺少的一部分。短距離無(wú)線通信技術(shù)的基本特征主要包括以下幾個(gè)方面：

（一）傳輸快捷

短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是將兩個(gè)電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)，可以通過(guò)多格局的形式進(jìn)行短距離的傳輸，不需要應(yīng)入線路設(shè)備等其他介質(zhì)來(lái)發(fā)揮連接作用，因此無(wú)線通信技術(shù)擁有傳輸快捷的特征。

（二）應(yīng)用靈活，能夠滿足各種需求

短距離無(wú)線通信技術(shù)能夠應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x控制，另外，對(duì)范圍和成本等其他因素都能夠進(jìn)行有效的控制，該通信技術(shù)的應(yīng)用方法比較多樣，能夠滿足消費(fèi)者的多樣化需求，因此，該技術(shù)能夠靈活的應(yīng)用，可滿足各種需求。

（三）完成加密處理操作

短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，能夠在使用時(shí)發(fā)揮信息處理的加密功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶信息的保護(hù)，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

短距離無(wú)線通信技術(shù)雖然具有以上特征，但從其主要應(yīng)用方面來(lái)說(shuō)，無(wú)論應(yīng)用哪一種短距離無(wú)線通信技術(shù)，都很難滿足以上各種特征需求，因此，短距離無(wú)線通信技術(shù)仍然需要改革和創(chuàng)新，通過(guò)工作人員和研究人員的深入分析和研究，在未來(lái)發(fā)展和應(yīng)用當(dāng)中，完善各種特征，滿足消費(fèi)者的各種需求。

結(jié)束語(yǔ)

短距離無(wú)線通信技術(shù)不斷發(fā)展，在不同領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。短距離無(wú)線通信技術(shù)憑借其低成本的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了短距離的無(wú)線連接。能夠?yàn)橐苿?dòng)設(shè)備之間的傳輸和數(shù)據(jù)傳輸搭建一個(gè)比較合理、特別的信息傳輸通道。應(yīng)用短距離的無(wú)線通信技術(shù)，能夠直接將傳感器當(dāng)中監(jiān)測(cè)到的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)當(dāng)中，并由計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)整合，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理之后，在將信息利用無(wú)線通信信息渠道傳輸至其它設(shè)備，為未來(lái)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)測(cè)量和控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了前提和保障。