[无线通信技术论文]无线通信技术

来源:其他免费论文 时间:2018-07-23 10:00:02 阅读:

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无线通信技术篇1:通信技术论文范文

  信息化技术的不断更新和进步,不仅影响到了移动通信行业的发展格局,同时还对于物联网发展方面产生了重要影响。下面就是小编跟大家分享通信技术论文范文,欢迎大家阅读!
  题目:智能家居系统结构的相关无线通信技术
  【摘要】文章首先介绍了智能家居的应用范围及系统构成,进而分析了和智能家居相关的无线通信技术,最后提出了智能家居中无线通信技术的应用建议。
  【关键词】智能家居;系统结构;相关;无线通信;技术;研究
  前言:
  在我国物联网快速发展的背景下,目前智能家居已经被作为物联网应用的一种具体体现得到了大力推广。所谓智能家居也可以被称作智能建筑或者家庭自动化,目前因为智能家居一概念和使用尚处于起步阶段,因此对于智能家居的定义也尚未标准化。而在智能家居中无线通信技术是其主要的支撑技术,通过无线通信技术实现了智能家居中家用电器、通信设备等相关设备信息的集成化管理,实现了异地及集中化的控制和监视。
  一、智能家居的应用范围及系统构成
  1、智能家居的应用范围。智能家居在早期的应用中,主要应用于供暖和照明设备中,而随着相关技术的不断发展和成熟,目前在智能家居的应用范围上也十分了很大的扩张,具体而言,主要包括以下几个部分:家电控制、家庭安防、开关照明控制、日常服务、信息服务。
  2、智能家居的系统构成。如图1是所示是目前主要使用的智能家居的系统构成图,其已经在服务的内容上实现了极大的丰富化。从应用系统的角度上进行观察,在室内所安装的个产品其本身就是一个由控制节点和终端节点所组成的。而其中控制阶段在设备的对应功能上要更为集中,其既可以和终端阶段进行通信,同时也可以和外部的网络实现联通。比如IPTV机顶盒便是如此。而在智能家居中控制阶段的功能又是由专业控制网关和设备予以提供。此外,在智能家居的终端阶段的控制命令上,还可以在室内通过开关、手持终端以及电脑等方式进行方法,同时也可以在室外通过手机短信、电话拨号以及电脑操作等方式实现远程的操作。
  二、相关无线通信技术
  1、传送信息的分类。通过对图1的观察可知,对于智能家居的家庭内部网络中的传送信息而言,可以将其划分为两个类别:其一为控制信息,该类信息主要应用于室内和家庭网关之间的相互控制;其二为多媒体信息,其主要应用于用户接口和家庭网管之间的交互工作
  2、家庭内部适用的无线通信技术。目前应用于智能家居家庭内部的适用无线通信技术很多,以下具体介绍两种目前使用较为广泛的无线信息技术。红外线通信技术。红外通讯技术是一种点对点的数据传输协议,可对传统的设备之间的连接线给以代替。传输的距离一般在一米之内,通讯使用的介质为红外波段内的近红外线。因为红外线在传输上抗干扰性的能力很强,同时成本较低,因此目前是在智能家居中使用最为广泛的无线通信技术,目前主要应用于电子产品红外传输接口以及红外遥控中。但是红外通讯也存在着一定的不足之处,如传输的距离很短,对于非透明物质的穿透性很差,难以对房间内其他产品进行遥控等。蓝牙是一种支持点到多点、点到点的一种无线通信协议,其传播的距离在十米左右,在使用放大器的情况下甚至可以达到一百米。但是蓝牙也具有一个较大的缺陷即在成本上过高,导致其在智能家居上的大规模使用受到了一定限制。
  三、智能家居中无线通信技术的应用建议
  一,针对于一些房间较多的家居环境,为了减少无线通信的盲点可以使用增加无线中继,通过信号的转发实现盲点的减少。
  二,对于一些别墅、复式以及多层的建筑环境,可以在使用中将技术之间进行互相之间的协调和交叉的应用。例如可以将无线通信技术和有限通信技术实现结合应用。比如在楼层地区可以使用有线的方式进行转发,避免在楼层内的钢筋网导致无线信息的传输被障碍。
  三,在智能家具中对于需要使用红外控制的智能设备,在使用时需在有效的范围内安装红外信息的转发器,便于对长距离信号的接受四,在智能家居的产品选型中,需要尽量采用抗干扰能力更强的无线产品。结束语:综上所述,虽然现阶段我国智能家居上的建设尚处于初步阶段,和智能家居相关的无线通信技术也还存在一些不足之处。但是随着我国通信技术、信息技术以及网络技术的快速发展,以及智能家居越来越受到人们的青睐,未来智能化家居必然会成为一种趋势,而相关的无线通信技术也必然会得到极大的发展。
  参考文献
  [1]李坚强,何穗强,明仲等.基于智能网关的数字家庭系统研究与设计[J].深圳大学学报(理工版),2014,31(6):630-637.
  [2]乔季军,王德宇,李玉琳等.融合ZigBee与WiFi无线技术智能家居系统的设计[J].自动化仪表,2015,36(12):48-51,55.
  [3]姚国风,庄斌,赵大明等.基于ZigBee无线技术的智能家居系统设计[J].现代电子技术,2016,39(22):81-84.

无线通信技术篇2:无线传感网络技术论文

  无线网络传感技术给人们的生活创造了很多的乐趣,也为信息的有效、及时的传递起到一定的促进作用,以下是小编为您整理的无线传感网络技术论文相关资料,欢迎阅读!
  无线传感网络技术论文一
  摘要:实验教学在学校教育教学中提升学生的实际动手与操作能力方面具有十分重要的作用,尤其是在电子类课程的教学中实验室的重要性更是不言而喻。但是对这类实验室的管理难度却要更大,迫切需要良好的技术手段和方法支持其管理。目前基于WSN新型分布式协议在电子类实验室管理中的应用越来越广泛,为如何提高电子类实验室的使用效率提供了重要的思路和方法。
  关键词:WSN新型分布式协议;电子类实验室;管理;应用研究
  WSN也就是无线传感器网络(全称为wirelesssensornetwork),WSN目前在国际上是备受关注,其涉及诸多的学科,而这些学科还具有高度的交叉性和集成性。具体来说,WSN综合了目前比较流行的传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络、无线通信技术以及分布式信息处理技术等一系列的高新技术。
  1WSN新型分布式协议在电子类实验室管理中的应用
  传统背景下,WSN主要是由部署在检测区域内大量的传感器节点(一般都是比较廉价的)所组成,其通过无线通信和传输的方式形成的一个多跳的、自组织的综合系统,其实际的目的就是为了协作地感知、采集与处理网络覆盖区域中具体的感知对象,并将感知到的具体对象的信息发送给观察者。一般是由传感器、感知对象以及观察者,三个基本要素所构成。
  在电子类实验室的WSN应用领域,感知对象就是电子类实验室中的各种实验仪器、设备、操作平台等,而观察人员则为实验室的管理员(当然也有相应的技术人员参与其中)。
  新型的分布式WSN网络协议使得监控获得的信息数据不再仅仅局限于一些环境数据信息如温度、湿度、位置等标量的数据。其已经集成了更多的视频、音频、图像信息等进入到系统中,而分布式的WSN网络协议与网络结构的OSI模型有着类似之处,就是将系统分层、分布的展开,不同的层次负责不同的业务,是一种分布处理的工作机制。新型的分布式WSN协议主要是让节点参与到特定的节点的簇内多跳通信之中,然后令簇头进行数据的聚合,以有效的减少向sink节点传送的消息数量,这样一来就达到了节省资源和提高可扩展性的最终目的,这也是其为何能够发送、传递更多、更丰富信息的最主要原因。将新型的分布式WSN协议应用到了电子类实验室的管理中,就是为了解决电子类实验室长期存在的人员、效率方面的困难。
  新型的分布式WSN协议下的WSN系统更为的可靠、安全,信息的传输效率更高,传输的内容也更为丰富,这就使得相关的管理人员所获得的信息更具有指导性也更容易理解,不再需要更多的技术性要求,让管理工作变得更为简单,同时也节省了人力资源的消耗。并且,新型的分布式WSN协议,是安全可靠的,对于实验室的管理效率的提升也是具有极大帮助的,能够充分的在系统的提示下将各类系统资源利用起来,更好的发挥实验室的工作效率。
  但需要注意的问题是,WSN新型分布式协议在电子类实验室管理中的应用并不是无懈可击的,虽然这种分布式的操作模式最大的优势在于分层、分布,当其中某一个环节、层次出现问题的时候并不会严重的影响到其它部分系统的工作;但是,很明显其也加大了系统的复杂程度,虽然应用起来比较方便,便于管理人员的管理,但是对于系统的维护技术人员而言,维护的难度可能就有所提高了。
  2WSN新型分布式协议应用设计模型以及分析
  应用模型利用近距离无线组网通讯技术ZIGBEE将各个节点组成一个物联网,教师和学生可以登陆实验室管理信息系统在线平台,可以查看浏览实验室信息、预约申请使用实验室以及设备、管理个人资料信息、编辑预约信息和修改用户密码。
  教师管理员登陆实验室管理信息系统管理平台,可以编辑用户信息、维护管理人员信息、查看实验室和设备电源状态、检测实验室室内各个参数信息。如图1所示,该设计模型中涉及到的关键性硬件为利用ZIGBEE技术开发的CC2530模块。
  该模块承担建立自主网实验室网关以及与实验室管理服务器通信的任务。如图2所示,为CC2530模块原理图。CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能,业界标准的增强型8051CPU,系统内可编程闪存,8-KBRAM和许多其它强大的功能。如图3所示,为本应用设计模型软件处理流程图。程序主要完成处理器、输入输出口、AD和DA、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、运算放大器、定时器等的初始化工作。CC2530采集实验室相关信息后向网关发送并到达实验室管理信息系统的网页平台。采集时间为100us每次。
  3结语
  总的来说,WSN新型分布式协议在电子类实验室管理中的应用比较明确的解决了一般在传统的电子类实验室中常见的问题,如人员的工作量大、管理的效率低下、实验室得不到充分有效的利用等诸多问题。
  这些问题的解决是WSN系统技术的重要更新和与时俱进的发展下的必然结果,对于其中可能存在的问题,通过日后的研究也势必会得到充分有效的解决。
  参考文献
  [1]李艳辉.物联网技术在实验室安防系统中的应用[D].华北理工大学,2015.
  [2]吴文华,施镇江,朱娟娟,史同娜,谢卫民.智能管理系统在高校实验室管理中的应用[J].实验室研究与探索,2014,(11):259-264.
  [3]葛日波,王颖,李梦梦,林敏.以信息化平台建设为依托的实验室管理模式创新与实践[J].实验技术与管理,2014,(01):15-18.
  无线传感网络技术论文二
  [摘要]随着通信技术、嵌入式技术和传感器等技术的进步,无线传感器网络在制造成本和服务质量上已经越来越符合人们的要求,并在各种生活场景中有了一定的应用。无线传感器网络具有十分广阔的应用前景。其在环境监测、军事国防、抢险救灾、工农业生产、城市管理、生物医疗、危险区域远程控制等许多重要领域的实用价值,已经引起了许多国家学术界和工业界的高度重视。
  [关键词]无线传感器网络
  一、无线传感器网络的定义
  无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Networks)是由大量具有通信和计算能力的微型传感器节点密集分布在监控区域内部或附近,协作地监控不同位置的物理或环境状况,且能够根据周围环境自主完成指定任务的智能测控网络系统。它综合了传感器、网络通信、嵌入式计算、无线传输、分布式信息处理等领域技术,能够通过大量微型传感器协作地监测、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并把信息发布给用户。
  二、无线传感器网络的基本特征
  与数字蜂窝移动通信系统(GSM)、蓝牙(Bluetooth)、无线局域网(WLAN)等无线通信网络不同,无线传感器网络是类似于传统Ad-hoe网络,没有基站设备支持,自组织、自管理的多跳网络。无线传感器网络是Ad-Hoe网络应用在传感器技术中的一种具有动态拓扑结构的组织网络。
  1.自组织的网络:无线传感器网络通常具备自组织能力;
  2.自管理的网络:无线传感器网络通常具备自管理能力;
  3.网络规模大,分布密集:无线传感器网络中的节点数量多于传统Ad-hoc网络中的节点数量,并且分布密度大;
  4.网络节点易出错:无线传感器网络中的节点较之传统Ad-hoe网络中的节点更容易出错;
  5.单个节点能力较弱:无线传感器网络的节点的计算能力、存储能力十分有限,无法进行复杂的计算和数据存储;
  6.节点间广播式通信:无线传感器网络节点主要采用广播方式通信,而传统Ad-hoe网络大都采用点对点通信;
  7.以数据为中心的网络:与数据为中心的含义指无线传感器网络运行时,通常只关心整个任务的执行情况,用户在使用网络查询事件时,只关心是否获得了所需的数据,不关心数据是由哪个节点发来。
  三、无线传感器网络的发展
  1998年,美国在先进国防研究项目局(DARPA)的一个研究项目中第一次提出无线自组织传感器网络的概念。
  2000年IEEE协会成立了IEEE802.15.4工作组,其目标是开发一种供廉价的固定、便携式或者移动设备使用的低复杂度,低成本,低速率与功耗的无线传输技术。2003年IEEE推出了IEEE802.15.4的PHY物理层与MAC媒体接入控制层,其主要的特点就是低成本,易实现,可靠的近距离传输操作,而且可以在一个PAN(Personal area network,其范围为5-10米)里使用同一信道却有效避免冲突。在IEEE802.15.4里定义了两种网络节点:全功能节点与半功能节点。全功能节点可以与任何一个其它的节点进行通讯而半功能节点只能与全功能节点通讯。另外,超宽带无线通信(UWB[16])以其高速率、低功耗、抗多径、低成本等诸多优势,已成为室内短距离无线网络的首选方案,这为WSN网络的数据传输开辟了一种崭新的方案。
  四、无线传感器网络的关键技术
  无线传感器网络必须要在设计上体现以下要求:
  第一,由于传感器节点的大规模和低成本特性,无线传感器网络通常不会进行节点的回收或充电,这使得能量消耗效率为系统的首要优化指标。大部分关键技术都是围绕着能量消耗问题这个性能指标来做优化的。同时,节点的大规模和随机部署的特性又要求网络拓扑结构为自组织的分布式结构。
  第二,异构性是无线传感器网络的一个重要特性。无线传感器网络的异构性可以分成网络内的异构性(节点异构)和网络间的异构性两种。关键的异构因素包括节点系统差异,通信协议差异,数据管理差异和系统优化目标差异。一方面,异构互连能提供更灵活便捷的组网方式,同时,平滑的异构互连是产业化多样性的基础,系统的可扩展性也对异构性有要求。
  第三,无线传感器网络是普适计算(Pervasive Computing)的核心组成部分,需要资源的协同操作。由于单个节点的能量、传感、存储和计算能力都相当有限,如何有效的利用大量节点的资源,并对海量的感知数据进行处理完成任务,对于无线传感器网络的构造和设计都是一项巨大的挑战。

无线通信技术篇3:无线通信技术发展的论文

  1无线通信技术的发展历程
  随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:
  第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。
  第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。
  第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。
  第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。
  第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。
  2无线通信领域的未来发展趋势
  首先,无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。
  其次,我国政府应该给企业配置更多的无线频率资源,推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。
  其三,从公众移动通信网络发展来看,3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通过3G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟,目前3G商用网络部署已经在全球范围内启动。就我国而言,也要借鉴欧美的经验,在用户数量增长放缓之前,就应提前培育新兴移动市场。目前,政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题,把握住这个移动业界的巨大历史机遇。
  其四,从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。
  其五,移动与无线技术在演进中走向融合。当前,移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期,各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用,移动、无线应用市场异常活跃,移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。
  在多元融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种无线技术在竞争中互相借鉴和学习,涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术,如MIMO和OFDM技术等。与此同时,在以ITU和3GPP/3GPP2为引领的蜂窝移动通信从3G到E3G,再走向B3G/4G的演进道路上,以及IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网,再到无线广域网的演进道路上,都开始增加对方的内容,例如:移动通信不断强化宽带传输性能,无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。
  借鉴WiMAX的高速数据传输特性,蜂窝移动通信启动了LTE,即“3G长期演进”项目,用以增强宽带传输性能。LTE的确立,令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。
  在“无线+宽带”的大趋势下,无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术,都面临着同样的考验:信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下,OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的同时,增加了载波的数量,造成了系统复杂度的提升和带宽的增大;MIMO则能够有效提高系统的传输速率,在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此,OFDM和MIMO的结合,成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。
  其六,更远的未来,按当前专家们的预想,通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中,固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上,各种接入手段将成为网络的触手,向各个应用领域延伸。而3G、宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案,都将成为大NGN平台的延伸部分。从而形成集固定无线手段于一体,各种接入方式综合发挥效用,各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。当然,这一进程将是漫长的,也必将遇到很多挫折。
  由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾,因此,决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此,我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源,为其综合规划提供有力的支撑和保障。
  总之,无线通信中期未来的发展趋势表现为:各种无线技术互补发展,各尽所长,向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带无线网络发展,并逐步实现和宽带固定网络的有机融合。
 

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