文獻(xiàn)綜述示例

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)文獻(xiàn)綜述題目一種基于nRF9E5無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)專(zhuān)業(yè) 電子信息工程 班級(jí)姓名指導(dǎo)教師王子立 所在學(xué)院信息科技學(xué)院 2008年10月一：題目：一種基于nRF9E5無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)二：指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn)：指導(dǎo)教師簽名.年月日一、前言隨著射頻、集成電路技術(shù)的開(kāi)展,無(wú)線(xiàn)通信功能的實(shí)現(xiàn)更容易,數(shù)據(jù)傳輸速率更快,抗干擾能力更強(qiáng),因此,許多應(yīng)用采用了無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)。無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與有線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸相比,有諸多優(yōu)點(diǎn):一是本錢(qián)低,省去大量布線(xiàn);二是建網(wǎng)快捷,只需在每個(gè)終端連接無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊和架設(shè)適當(dāng)高度天線(xiàn);三是適應(yīng)性好,可應(yīng)用于某些特殊環(huán)境;四是擴(kuò)展性好,只需將設(shè)備與無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊相連接。因此,無(wú)線(xiàn)傳輸是一種有效數(shù)據(jù)傳輸方式。二、正文〔一〕無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀無(wú)線(xiàn)通信在機(jī)動(dòng)性要求較強(qiáng)的設(shè)備中或人們不方便隨時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的條件下得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,如無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集、無(wú)線(xiàn)設(shè)備管理和監(jiān)控、汽車(chē)儀表數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)讀取等都是其典型應(yīng)用。微功率短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)作為無(wú)線(xiàn)通信實(shí)用技術(shù),一般使用單片射頻收發(fā)芯片,加上微控制器和少量外圍器件構(gòu)成專(zhuān)用或通用無(wú)線(xiàn)通信模塊,通常射頻芯片采用GFSK(高斯頻移鍵控)調(diào)制方式,工作于ISM(工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療)頻段,通信模塊包含簡(jiǎn)單透明的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議或使用簡(jiǎn)單的加密協(xié)議,用戶(hù)不必對(duì)無(wú)線(xiàn)通信原理和工作機(jī)制有較深的了解,只要依據(jù)命令字進(jìn)行操作即可實(shí)現(xiàn)根本的數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸功能,因其功率小、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單快速而在工業(yè)、民用等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。〔二〕當(dāng)前一些主要的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是無(wú)線(xiàn)通信的重要組成局部，它使不同位置的計(jì)算機(jī)或者相關(guān)儀器間實(shí)現(xiàn)無(wú)電纜的實(shí)時(shí)通訊，根據(jù)要求傳輸各種類(lèi)的大量數(shù)據(jù)。隨著網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的飛速開(kāi)展，人們對(duì)無(wú)線(xiàn)技術(shù)的要求也趨于專(zhuān)業(yè)化，功能化。其中近距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)正在成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。目前使用較廣泛的近距無(wú)線(xiàn)數(shù)傳技術(shù)有藍(lán)牙〔Bluetooth〕、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)802.11〔Wi-Fi〕、紅外數(shù)據(jù)傳輸〔IrDA〕、RFID和ISMband等，同時(shí)還有一些極具開(kāi)展?jié)摿Φ慕酂o(wú)線(xiàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它們分別是：ZigBee，超寬頻〔UWB〕、短距通信〔NFC〕、WiMedia、GPS、DECT、無(wú)線(xiàn)1394和專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)等等。下面給予簡(jiǎn)單介紹幾種：1、藍(lán)牙藍(lán)牙〔Bluetooth〕是由東芝、愛(ài)立信、IBM、Intel和諾基亞于1998年5月共同提出的近距離無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它能夠在10米的半徑范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)和聲音傳輸，其數(shù)據(jù)傳輸帶寬可達(dá)1Mbps。通訊介質(zhì)為頻率在2.402GHz到2.480GHz之間的電磁波。藍(lán)牙通訊技術(shù)的特點(diǎn)：

⑴藍(lán)牙工作在全球開(kāi)放的2.4GHzISM〔即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)〕頻段；

⑵使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù)，把頻帶分成假設(shè)干個(gè)跳頻信道〔hopchannel〕，在一次連接中，無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器按一定的碼序列不斷地從一個(gè)信道“跳”到另一個(gè)信道；

⑶一臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備可同時(shí)與其它七臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備建立連接；

⑷數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)1Mbit/s；

⑸低功耗、通訊平安性好；

⑹在有效范圍內(nèi)可越過(guò)障礙物進(jìn)行連接，沒(méi)有特別的通訊視角和方向要求；

⑺支持語(yǔ)音傳輸；

⑻組網(wǎng)簡(jiǎn)單方便藍(lán)牙通訊技術(shù)的用途藍(lán)牙技術(shù)是一種新興的技術(shù)，尚未投入廣泛應(yīng)用，目前許多藍(lán)牙設(shè)備還處于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段。但可以肯定的是現(xiàn)在多數(shù)具有紅外無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊功能的設(shè)備，在將來(lái)一樣可以使用藍(lán)牙技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)連接。同時(shí)藍(lán)牙技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和語(yǔ)音傳輸技術(shù)使它還可以實(shí)現(xiàn)紅外技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的某些特定功能，如無(wú)線(xiàn)、多臺(tái)設(shè)備組網(wǎng)等等。2、IRDAIRDA是紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)的簡(jiǎn)稱(chēng)，IRDA制訂的一系列紅外數(shù)據(jù)通訊標(biāo)準(zhǔn)形成了紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的根底。紅外通訊技術(shù)是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，是傳統(tǒng)的設(shè)備之間連接線(xiàn)纜的替代。它的通訊距離一般在0到1米之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通訊介質(zhì)為波長(zhǎng)為900納米左右的近紅外線(xiàn)。

紅外通訊技術(shù)的特點(diǎn)

⑴它是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)，被眾多的硬件和軟件平臺(tái)所支持；

⑵通過(guò)數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)的數(shù)據(jù)收發(fā)。

⑶主要是用來(lái)取代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線(xiàn)纜連接；

⑷新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn)；

⑸小角度〔30度錐角以?xún)?nèi)〕，短距離，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，保密性強(qiáng)；

⑹傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)發(fā)布。

紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的用途〔常被應(yīng)用在以下設(shè)備中〕：

筆記本電腦、臺(tái)式電腦和手持電腦；打印機(jī)、鍵盤(pán)鼠標(biāo)等計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備；機(jī)、移動(dòng)、尋呼機(jī)；數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算器、游戲機(jī)、機(jī)頂盒、手表；工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器。3、GPRS〔通用無(wú)線(xiàn)分組業(yè)務(wù)〕GPRS是GeneralPacketRadioService的簡(jiǎn)稱(chēng)，即通用無(wú)線(xiàn)分組業(yè)務(wù)。它是基于現(xiàn)在運(yùn)行的GSM的根底上開(kāi)展的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，類(lèi)似于固定交換技術(shù)里的數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)，原來(lái)的GSM業(yè)務(wù)為電路交換業(yè)務(wù)，GPRS采用了GSM同樣的無(wú)線(xiàn)調(diào)制技術(shù)，一樣的頻率，同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu)。利用現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)從一開(kāi)始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶(hù)在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。從而提供了一種高效、低本錢(qián)的無(wú)線(xiàn)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。它集合了現(xiàn)有的GSM的數(shù)據(jù)分組交換數(shù)據(jù)和短信息的效勞。GPRS業(yè)務(wù)能提供不間斷的信息效勞，信息的適時(shí)性在未來(lái)的運(yùn)用中是十分重要的，例如在遠(yuǎn)程信用卡的認(rèn)證應(yīng)用。使用GPRS，數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)分組發(fā)送和接收，用戶(hù)永遠(yuǎn)在線(xiàn)且按流量、時(shí)間計(jì)費(fèi)，迅速降低了效勞本錢(qián)。GPRS與GSM比擬中表現(xiàn)出的特點(diǎn)：相對(duì)于GSM的9.6kbps的訪(fǎng)問(wèn)速度而言，GPRS擁有171.2kbps的訪(fǎng)問(wèn)速度；在連接建立時(shí)間方面，GSM需要10-30秒，而GPRS只需要極短的時(shí)間就可以訪(fǎng)問(wèn)到相關(guān)請(qǐng)求；而對(duì)于費(fèi)用而言，GSM是按連接時(shí)間計(jì)費(fèi)的，而GPRS只需要按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)；GPRS對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源的利用率而相對(duì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GSM。GPRS效勞特點(diǎn)對(duì)應(yīng)的范圍：移動(dòng)商務(wù)、移動(dòng)信息效勞、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、多媒體業(yè)務(wù)、GPRS的技術(shù)優(yōu)勢(shì)?！?〕相對(duì)低廉的連接費(fèi)用〔2〕傳輸速率高〔3〕接入時(shí)間短分組交換接入時(shí)間縮短為少于1GPRS是一種新的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它可以給移動(dòng)用戶(hù)提供無(wú)線(xiàn)分組數(shù)據(jù)接入股務(wù)。GPRS主要是在移動(dòng)用戶(hù)和遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)〔如支持TCP／IP、X.25等網(wǎng)絡(luò)〕之間提供一種連接，從而給移動(dòng)用戶(hù)提供高速無(wú)線(xiàn)IP和無(wú)線(xiàn)X.25業(yè)務(wù)。GPRS采用分組交換技術(shù)，它可以讓多個(gè)用戶(hù)共享某些固定的信道資源。如果把空中接口上的TDMA幀中的8個(gè)時(shí)隙都用來(lái)傳送數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)164kb／8.GSM空中接口的信道資源既可以被話(huà)音占用，也可以被GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占用。當(dāng)然在信道充足的條件下，可以把一些信道定義為GPRS專(zhuān)用信道。要實(shí)現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)，需要在傳統(tǒng)的GSM網(wǎng)絡(luò)中引入新的網(wǎng)絡(luò)接口和通信協(xié)議。目前GPRS網(wǎng)絡(luò)引入GSN〔GPRSSurportingNode〕節(jié)點(diǎn)。移動(dòng)臺(tái)那么必須是GPRS移動(dòng)臺(tái)或GPRS／GSM雙模移動(dòng)臺(tái)?！踩郴趎RF9E5芯片的無(wú)線(xiàn)數(shù)傳技術(shù)介紹本課題介紹了單片射頻收發(fā)器nRF9E5,設(shè)計(jì)出一個(gè)基于nRF9E5的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。利用射頻無(wú)線(xiàn)片上系統(tǒng)nRF9E5，容易實(shí)現(xiàn)小尺寸、高穩(wěn)定性的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，433/868/915MHz三個(gè)工作頻段可根據(jù)使用需要進(jìn)行選擇。nRF9E5片內(nèi)的UART方便于實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)間的串行通信，其片內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器方便于進(jìn)行數(shù)據(jù)采集?！?〕nRF9E5射頻芯片功能簡(jiǎn)介nRF9E5是NordicVLSI公司于2004年2月5日推出的系統(tǒng)級(jí)RF芯片，其內(nèi)置nRF905433／868／915MHz收發(fā)器、8051兼容微控制器和4輸入10位80kspsA／D轉(zhuǎn)換器，是真正的系統(tǒng)級(jí)芯片，內(nèi)置nRF905收發(fā)器與nRF905芯片的收發(fā)器一樣，可以工作于ShockBurst(自動(dòng)處理前綴、地址和CRC)方式。內(nèi)置電壓調(diào)整模塊，最大限度地抑制噪音，為系統(tǒng)提供1．9～3．6V的工作電壓，QFN5×5mm封裝，載波檢測(cè)。nRF9E5符合美國(guó)通信委員會(huì)和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由于nRF905功耗低，工作可靠，因此很適用于無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。nRFgE5主要由兼容8051的微控制器；nRFg05無(wú)線(xiàn)通訊模塊；A／D轉(zhuǎn)換模塊和一些與邏輯端口連接的其他功能模塊：包括SPI可編程串行接口、PWM脈沖寬度調(diào)制、低功率RC振蕩器、看門(mén)狗定時(shí)器和RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘喚醒模塊等組成。其功能圖見(jiàn)圖3.1圖3.1nRF9E5功能圖nRF9E5的收發(fā)方式：nRF9E5使用SPI接口進(jìn)行單片機(jī)與無(wú)線(xiàn)模塊間的數(shù)據(jù)傳輸。這局部在nRF9E5片內(nèi)的8051內(nèi)核與nRF905射頻收發(fā)器之間完成。nRF9E5的收發(fā)器有三種工作方式，ShockBurst接收(RX)方式、ShockBurst發(fā)送(TX)方式和空閑方式。當(dāng)收發(fā)器在空閑方式下，微控器依然在運(yùn)行。nRF9E5收發(fā)器的工作方式由特殊功能存放器TRX_CE和TX_EN決定.具體見(jiàn)表3.2所列。TRX_CETX_EN工作方式0X空閑方式11ShockBurstRX11ShockBurst表3.2收發(fā)器與SPI接口nRF9E5使用NordicVLSI公司的ShockBurst的特性，進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸。與射頻數(shù)據(jù)相關(guān)的協(xié)議由nRF9E5片內(nèi)的nRF905收發(fā)器自動(dòng)處理。nRF9E5只用簡(jiǎn)單的SPI接口便能和nRF905進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣热Q于SPI接口的速度，這個(gè)可以在nRF9E5片內(nèi)8051內(nèi)核中進(jìn)行配置。ShockBurst實(shí)現(xiàn)低速數(shù)據(jù)輸入，高速數(shù)據(jù)輸出，從而降低了系統(tǒng)的平均能耗。在ShockBurst接收方式下，當(dāng)收到一個(gè)有效地址的射頻數(shù)據(jù)包時(shí)，地址匹配存放器位(AM)和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好存放器位(DR)通知片內(nèi)MCU把數(shù)據(jù)讀出。在ShockBurst發(fā)送方式下，nRF905自動(dòng)給要發(fā)送的數(shù)據(jù)加上前綴和CRC校驗(yàn)。當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完后，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好存放器位(DR)會(huì)通知MCU數(shù)據(jù)已經(jīng)處理完畢。當(dāng)系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)送和接收任務(wù)時(shí)，其進(jìn)入空閑方式。nRF905在空閑方式下，一旦有任務(wù)要處理時(shí)，其能夠在很短的時(shí)間內(nèi)就進(jìn)入ShockBurst接收方式和ShockBurst發(fā)送方式?？臻e方式下，晶體振蕩器依然工作，配置字中的內(nèi)容不至于喪失。載波檢測(cè)：在ShockBurst接收方式下，當(dāng)出現(xiàn)nRF905工作信道內(nèi)的射頻載波時(shí)，載波檢測(cè)引腳(CD)被置高，這個(gè)特性很好的防止了同一工作頻率下不同發(fā)射器數(shù)據(jù)包之間的碰撞。當(dāng)收發(fā)器準(zhǔn)備發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，它首先進(jìn)入接收方式并探測(cè)所工作的信道是否空閑。載波檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)一般比靈敏度低5dB，比方，靈敏度為-100dBm，載波檢測(cè)功能探測(cè)低至-105dBm的載波。也就是說(shuō)，載波低于-105dBm，載波檢測(cè)信號(hào)為低(一般為0)，高于一95dBm，那么載波檢測(cè)信號(hào)為高(一般為VDD)，介于-105-95dBm之間，載波檢測(cè)信號(hào)可能為低也可能為高?！?〕基于nRF9E5的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成①無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)三種。本系統(tǒng)由于實(shí)際應(yīng)用的需要，由上位PC機(jī)，主接收器和多臺(tái)數(shù)據(jù)終端組成。主接收器和數(shù)據(jù)終端之間的數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)nRF9E5進(jìn)行，構(gòu)成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)多無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)中，PC機(jī)和數(shù)據(jù)終端之間的無(wú)線(xiàn)通信采用433MHz的頻段作為載波頻率。為了防止同頻干擾的問(wèn)題，系統(tǒng)采用TDMA(TimeDivisionMultipleACCess)通信技術(shù)。主接收器采用逐一掃描的方式探測(cè)各個(gè)數(shù)據(jù)終端有沒(méi)有收發(fā)通信請(qǐng)求或其它任務(wù)；數(shù)據(jù)終端那么采用中斷方式，對(duì)主接收器發(fā)出的地址信息進(jìn)行處理，假設(shè)與本機(jī)地址相符那么執(zhí)行命令。由此可見(jiàn)，上位PC機(jī)與數(shù)據(jù)終端的通信轉(zhuǎn)化為主接收器與數(shù)據(jù)終端間的通信，以及PC機(jī)與主接收器通過(guò)串口(uSB或UART)間的通信。整個(gè)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。圖2.1無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖②通信協(xié)議是通信雙方為實(shí)現(xiàn)信息交換而制定的規(guī)那么。本系統(tǒng)采用時(shí)分多路訪(fǎng)問(wèn)通信技術(shù)(TDMA)，將點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信方式轉(zhuǎn)化為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，因此必然涉及信源與信宿之間建立通信連接時(shí)的地址匹配問(wèn)題。由于主接收器與數(shù)據(jù)終端之間的通信可能會(huì)受到其它數(shù)據(jù)終端或外界環(huán)境的干擾而發(fā)生錯(cuò)誤，因此，需要通信協(xié)議來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴RF9E5只有一種協(xié)議格式:前綴設(shè)備地址數(shù)據(jù)塊CRC校驗(yàn)位其中的前綴也就是數(shù)據(jù)頭，設(shè)備地址包括本機(jī)的地址和主接收器的地址，cRc校驗(yàn)可進(jìn)行選8位或16位。〔四〕無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的開(kāi)展趨勢(shì)和存在的問(wèn)題〔1〕其開(kāi)展趨勢(shì)無(wú)線(xiàn)技術(shù)：泛在趨勢(shì)漸明融合步伐加快

市場(chǎng)需求與應(yīng)用開(kāi)展的互動(dòng)，是當(dāng)今無(wú)線(xiàn)技術(shù)前進(jìn)的根本動(dòng)力。泛在網(wǎng)絡(luò)概念的提出為各種無(wú)線(xiàn)技術(shù)的繁榮開(kāi)展提供了理念支持，無(wú)所不在的信息網(wǎng)絡(luò)的藍(lán)圖也在促進(jìn)和促成各種無(wú)線(xiàn)技術(shù)的融合。

①泛在化網(wǎng)絡(luò)背景下無(wú)線(xiàn)技術(shù)多樣化繁榮開(kāi)展

泛在網(wǎng)絡(luò)(UbiquitousNetworking)最初由日本提出，其含義指無(wú)所不在的信息網(wǎng)絡(luò)。在過(guò)去的一年時(shí)間里，這一概念得到了信息產(chǎn)業(yè)界越來(lái)越廣泛的關(guān)注和認(rèn)同。而未來(lái)泛在化的信息網(wǎng)絡(luò)，離不開(kāi)多樣化的無(wú)線(xiàn)技術(shù)的支持。在這樣的產(chǎn)業(yè)背景下，近期，無(wú)線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域繼續(xù)呈現(xiàn)出多樣化創(chuàng)新繁榮開(kāi)展的局面。

首先，移動(dòng)通信技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)展，正在逐步實(shí)現(xiàn)向3G/后3G的演進(jìn)。WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA技術(shù)的帶寬增強(qiáng)型技術(shù)不斷推出，而4G技術(shù)也已被提上議事日程，明年ITU的全球提案征集工作即將啟動(dòng)。

其次，寬帶無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)獲得較快開(kāi)展，商用規(guī)模擴(kuò)大。無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷創(chuàng)新完善，802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率正在尋求新的突破，網(wǎng)絡(luò)平安技術(shù)研究也取得了較大進(jìn)展，而網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)城市的建設(shè)使無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)近期在全球開(kāi)展很快。WiMAX技術(shù)最近在全球也獲得高速開(kāi)展，特別是移動(dòng)WiMAX技術(shù)成為關(guān)注焦點(diǎn)，幾個(gè)國(guó)家先后建立了商用網(wǎng)絡(luò)。

第三，短距離微功率無(wú)線(xiàn)技術(shù)十分活潑，向多個(gè)領(lǐng)域滲透。RFID技術(shù)正在向低本錢(qián)化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進(jìn)。ZigBee技術(shù)將在工業(yè)控制領(lǐng)域乃至家庭電子裝置控制領(lǐng)域發(fā)揮作用。NFC技術(shù)可在極短的距離內(nèi)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)商務(wù)如信息卡、錢(qián)包等功能。

2008年，從廣域到局域到微距各層面無(wú)線(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新開(kāi)展，使整個(gè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域呈現(xiàn)出欣欣向榮的景象，為未來(lái)泛在網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)儲(chǔ)藏。

②面向信息化網(wǎng)絡(luò)各種無(wú)線(xiàn)技術(shù)日益走向融合

前幾年，各種新型無(wú)線(xiàn)技術(shù)的快速涌現(xiàn)，使人們對(duì)無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域的開(kāi)展產(chǎn)生了諸多爭(zhēng)論。這集中表達(dá)在曾經(jīng)的WLAN與3G的存亡之爭(zhēng)、WiMAX與3G/WLAN的存亡之爭(zhēng)等。今天，業(yè)界對(duì)各種無(wú)線(xiàn)技術(shù)未來(lái)開(kāi)展的認(rèn)識(shí)已趨于現(xiàn)實(shí)和理性，融合共存、競(jìng)爭(zhēng)合作的理念逐步取代了你死我活的搏殺理念。

各種無(wú)線(xiàn)技術(shù)的融合共存有其客觀必然性，這也是相應(yīng)無(wú)線(xiàn)技術(shù)自身特性所決定的。從宏觀角度觀察，公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具有更強(qiáng)的廣域覆蓋能力，以及優(yōu)秀的移動(dòng)漫游能力和效勞質(zhì)量保障，但其數(shù)據(jù)傳輸速率相對(duì)較低；WiMAX、WLAN等技術(shù)具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸能力，但其覆蓋廣度、漫游能力等方面存在缺乏；而微功率無(wú)線(xiàn)技術(shù)具有快速靈活等優(yōu)勢(shì)，但僅適合于室內(nèi)覆蓋和近距應(yīng)用場(chǎng)合。不同無(wú)線(xiàn)技術(shù)的不同特征，決定了這些技術(shù)只有實(shí)現(xiàn)融合共存，才能揚(yáng)長(zhǎng)避短，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間的多層次充分覆蓋，滿(mǎn)足人們的不同需求。

目前，無(wú)線(xiàn)技術(shù)的融合格局已經(jīng)初現(xiàn)端倪。我國(guó)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商推出了GPRS/CDMA1X+WLAN網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)區(qū)域無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸覆蓋。而NFC通過(guò)RFID和無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)了近距離電子交易等功能。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的日趨成熟，包括藍(lán)牙、UWB等末端接入技術(shù)將在這一平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)多種多樣的業(yè)務(wù)功能。近期，被認(rèn)為與3G技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)最劇烈的移動(dòng)WiMAX技術(shù)，也出現(xiàn)了一些新的動(dòng)向。韓國(guó)花巨資部署的WiBro網(wǎng)絡(luò)，一年來(lái)開(kāi)展用戶(hù)只有幾百戶(hù)，而全球的WiMAX頻率分配??出，與3G網(wǎng)絡(luò)共生，實(shí)現(xiàn)與3G的互補(bǔ)開(kāi)展，也許才是WiMAX技術(shù)最現(xiàn)實(shí)的道路。

隨著全球信息化進(jìn)程的進(jìn)一步推進(jìn)，信息網(wǎng)絡(luò)將日益成為信息聚集交換的主體平臺(tái)，包括各種無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的一體化的綜合網(wǎng)絡(luò)體系代表了信息時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)特征，各自為政的網(wǎng)絡(luò)將逐步走向融合與互連，這也正是各種無(wú)線(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)融合共生的時(shí)代背景。

③在無(wú)線(xiàn)技術(shù)推動(dòng)下未來(lái)泛在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將逐步形成

與過(guò)去的5A網(wǎng)絡(luò)概念不同，泛在網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)涵更加廣博。泛在網(wǎng)絡(luò)除要實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)空間覆蓋的無(wú)所不在外，還將實(shí)現(xiàn)對(duì)包括人在內(nèi)的各種物體的連接與覆蓋，即構(gòu)建所謂的“物聯(lián)網(wǎng)”。而向這一目標(biāo)的邁進(jìn)，將進(jìn)一步推進(jìn)無(wú)線(xiàn)技術(shù)的多樣化創(chuàng)新開(kāi)展與融合。

有關(guān)專(zhuān)家提出了這樣的未來(lái)泛在網(wǎng)絡(luò)設(shè)想：以寬帶固定傳輸網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸交換的骨干，通過(guò)移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)和各種寬帶無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)廣域和局域空間的全面覆蓋，通過(guò)固定、無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)以及RFID、NFC等近距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種對(duì)象的連接，從而形成一個(gè)覆蓋無(wú)所不在，連接無(wú)所不包的全球一體化綜合信息網(wǎng)絡(luò)。

由這一設(shè)想可以看出，無(wú)線(xiàn)技術(shù)將在其中起到關(guān)鍵性的作用，可以說(shuō)沒(méi)有無(wú)線(xiàn)技術(shù)的支撐，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間的泛在覆蓋和物體的泛在連接都是不可能的。而在未來(lái)的泛在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，固定網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，各種無(wú)線(xiàn)技術(shù)之間，將融合互補(bǔ)，共生開(kāi)展。⑵其存在的問(wèn)題①通信功率高短距離無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸是一種線(xiàn)纜替代技術(shù)，在當(dāng)前很多領(lǐng)域〔如工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、科學(xué)研究等〕都得到了廣泛的應(yīng)用。它的出現(xiàn)，解決了因環(huán)境和條件限制而不利于有線(xiàn)布線(xiàn)的問(wèn)題，同時(shí)具有低本錢(qián)、方便攜帶等優(yōu)點(diǎn)。然而由于存在高功耗的缺點(diǎn)，使得這技術(shù)在很多供電受限的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中受到了很大的限制。本課題中nRF9E5的ShockBurst技術(shù)和電源監(jiān)管技術(shù)，使得無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的功耗比擬低，設(shè)計(jì)中為節(jié)約用電而編寫(xiě)的程序代碼也更少。②數(shù)據(jù)傳輸可靠性無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與有線(xiàn)傳輸一個(gè)很大不同的是，數(shù)據(jù)可靠性方面，常出現(xiàn)受系統(tǒng)本身和外界環(huán)境影響，數(shù)據(jù)傳輸誤碼率高，甚至通訊中斷等問(wèn)題。在某些特殊環(huán)境下，系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求較高，甚至簡(jiǎn)單的一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤就可能造成整個(gè)系統(tǒng)的崩潰，因此保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性尤為重要。本課題研究的系統(tǒng)控制比擬方便，工作穩(wěn)定，具有良好的可靠性。③臨近頻道或同頻的干擾隨著日常使用的電子產(chǎn)品的逐漸增多，與無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品使用相同頻段的產(chǎn)品也越來(lái)越多，這極大地影響了無(wú)線(xiàn)路由器與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，這就對(duì)無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品的抗干擾性提出了更高的要求。干擾主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面，首先是來(lái)自附近同頻段無(wú)線(xiàn)設(shè)備的干擾，隨著無(wú)線(xiàn)市場(chǎng)的開(kāi)展與無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品的使用密度不斷增大，該問(wèn)題在公司、寫(xiě)字樓、商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)都極易發(fā)生。另外，其他一些干擾源也會(huì)對(duì)無(wú)線(xiàn)路由器的天線(xiàn)收發(fā)效果有較大影響，例如無(wú)繩(2.4或5.xGHz)、藍(lán)牙設(shè)備(2.4GHz)、脈沖雷達(dá)(5.4GHz)、微波爐(在2.4GHz頻寬中50%的忙閑度將產(chǎn)生脈沖干擾)、低能量RF光源(2.4GHz)等。一些無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品為了降低制造本錢(qián)，抗干擾性設(shè)計(jì)和屏蔽金屬材料都比擬差，導(dǎo)致無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品抗干擾性差或者根本沒(méi)有抗干擾性。本系統(tǒng)采用TDMA(TimeDivisionMultipleACCess)通信技術(shù)，防止了同頻的干擾。三、結(jié)論短距離無(wú)線(xiàn)通信以其使用便捷和方便攜帶等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛應(yīng)用?；趎RF9E5的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),本錢(qián)低,體積小,應(yīng)用靈活,具有良好的通用性和可靠性系統(tǒng)控制方便、工作穩(wěn)定,能實(shí)現(xiàn)可靠的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。該系統(tǒng)在市場(chǎng)上有廣泛的應(yīng)用前景，主要正對(duì)于數(shù)據(jù)采集、無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用在無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊、報(bào)警和平安系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化控制、遙控裝置、監(jiān)測(cè)、車(chē)輛平安系統(tǒng)、工業(yè)控制、無(wú)線(xiàn)通信以及電信終端等等。參考文獻(xiàn)[1]付彬.利用nRF-401實(shí)現(xiàn)微機(jī)間無(wú)線(xiàn)通信[J].世界電子元器件,2004,(11)[2]丁雷.無(wú)線(xiàn)耳機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及nRF9E5的應(yīng)用[J].科技信息(學(xué)術(shù)版),2006,(05)[3]陳光軍.油田區(qū)域網(wǎng)無(wú)線(xiàn)綜合測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].微型電腦應(yīng)用,2005,(06)[4]陳光軍.油田區(qū)域網(wǎng)無(wú)線(xiàn)綜合測(cè)控系統(tǒng)軟件模塊的設(shè)計(jì)[J].