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無線通訊技術論文

時間:2022-11-28 17:12:10

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇無線通訊技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

無線通訊技術論文

第1篇

無線通訊技術由于是無線接入式,因此具有靈活、快捷、高效的特點,它可以快速的地進行數據圖像和文字語音的直接傳輸,不受時間和空間的限制。無線通訊技術加強了各國的經濟和文化的交流,也方便了人們的生活。無線通訊技術還有可靠性高,機動性和可用性強的特點。由于無線通訊技術設備比較小,并且是通過無線接入的方式進行網絡傳輸的,因此不受地震,雷雨等自然災害的影響,即使在自然災害很大的時候依舊可以保持信息暢通無阻的進行,保持網絡的穩定性和可靠性。但是,無線通訊技術也有自己的缺點,比如信息的保密性較差,安全度不高的特點,因為是無線的傳輸,因此無線網絡在傳輸信息的過程中很容易導致信息的泄露和信息攔截,因此在安全性上比較差。

2無線通訊技術的創新

2.1WirelessHART技術

WirelessHART技術運用的是網格狀的組織網絡,這樣每一臺設備都可以作為無線路由器來使用,它的功率更低,對于無線的傳輸的距離更遠。網絡中節點越多,網絡可覆蓋的范圍越廣,距離越遠。而對于WirelessHART的頻率為2.4GHz~2.4835GHz,這是國際通信聯盟開放給工業、醫學和科學三個主要機構使用的免費頻段,因此WirelessHART技術不會對其他的通訊造成干擾。另外,在環保方面,WirelessHART技術的無線設備是微功率短距離的設備,這對于用戶所擔憂的網絡功率就不論無線通訊技術創新與應用文/陳浩 孟夏無線通訊技術具有覆蓋面積廣、信息傳遞快、不受自然災害的限制等特點,它是我們時代和科技不斷發展的產物。無線通訊近些年也在不斷的創新,和廣泛的應用到我們的生活中來。這篇文章就是針對無線通訊技術創新與應用的討論。摘要是問題了,不會對工作人員造成不良影響,它的發射功率為10MW,比手機使用的峰值還低。

2.23G和4G網絡

目前在我國3G技術日漸成熟,TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA作為我國研發的3G無線通訊技術被廣泛應用在各個領域,3G信號覆蓋面積廣,對于數據的傳輸快速,并且能支持語音信號和數據的傳輸和切換,這些3G技術已經發展成世界的主流,目前3G網絡已經非常成熟,wcdma的技術的版本不斷升級。目前,又出現了更高的覆蓋率和通訊的技術,4G網絡技術,目前4G技術還在剛剛起步的階段,它更加的低成本,并且沒有距離限制,這是對于3G的傳輸上的一些缺點和弊端做了一些調整和升級的網絡傳輸,它更加的快捷,方便,數據傳輸量更大。3G和4G的優勢越來越明顯。

2.3WLAN網絡

WLAN技術作為寬帶的無線通訊網絡,已經廣泛應用到生活中,這種寬帶無線式接入技術使網速更快、更靈活,它采用與商業一樣的2.4GHz的波段。目前,WLAN寬帶已經被廣泛運用到辦公室,家庭網絡中。但是WLAN寬帶的無線距離傳輸受到限制,只能在比較小的空間內才能接收到信號,傳輸數據,因此還沒有被運用到更廣泛的領域中。

2.4UWB技術

UWB技術是一種超寬帶無線通訊技術,它是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據,因此它的頻譜范圍非常廣。它基本上是在3.1~10.6GHz頻段中占用500MHz以上的寬帶,因此它的功率很低,發射和接收數據比較簡單,發射信號的功率譜密度低,定位精度高。因此UWB技術更適合運用在室內等密集多徑的場所,它能夠穿透墻壁,地面,身體系統,對于個人娛樂的局網是最具特色的無線通訊設施。

3無線通訊技術的應用

3.1工業中的運用

在工業生產中,無線通訊設備也在廣泛的應用,并發揮著巨大的作用。其中比較運廣泛的是,無線短程網和無線局域網。無線短程網功耗低,工作周期比較短,使收發信息的功耗降低,采用休眠模式。并且它數據傳輸可靠性高,同時預留了需要固定寬帶的的專用空隙,避免了在信息傳輸過程中的碰撞和干擾。無線短程網還具有時延小的特點,無論是在休眠狀態還是在激活狀態下的時延都很短。另外,它還具有兼容性,通過網絡協作建立自己的網絡圈,加強課信息傳遞的可靠性。在工業中還經常用到的是無線局域網,它在工業發展上起著越來越大的作用。因為在工業自動化領域有很多的感應器、PLC、計算機、讀卡器等等,這些設備的連接和信息傳輸都需要有一個控制網絡,這些設備提供的通信接口通常是RS-232或RS-485,無線局域網將這些接口的設備都連接到一起,利用網絡將信號互相轉換,這樣就使工業設備的通訊能力不斷加強,還大大提高了信息處理能力,并且無線局域網覆蓋廣,這在現代工業自動化生產中,起著重要的作用。對安全防御管理、電信、光纖、生產設備自動化都有很多的應用。

3.2生活中的運用

無線通許科技現在已經廣泛的運用到我們的生活中了。從之前的紅外和藍牙開始,已經被我們的手機、電腦、文曲星等很多的電子產品應用到生活中,我們可以通過無線通訊設備傳輸數據、圖片、音頻、視頻,這不僅方便了我們的生活,也提高了我們的生活質量。隨著科技的不斷發展,通訊技術也在不斷發展,從過去有線的網絡,到現在WLAN已經廣泛的應用于我們的家庭、辦公室、娛樂場所和公共場合,人們隨時隨地都能通過無線網絡獲取數據。另外,GPS等系統也在不斷的豐富我們的生活,在開車的時候我們可以通過GPS定位,尋找路線,搜附近的美食、找公交站點等等,這些無線通訊技術已經不斷地影響我們的生活,并使我們的生活質量不斷提高。

4總結

第2篇

關鍵詞:NFC技術;U盤;無線通訊

1 NFC技術的發展現狀

自上世紀末以來,無線通信被廣泛應用到人們生活的方方面面,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,因而短距離無線通信引起了大家的重視,目前使用普遍的短距離無線通訊技術有藍牙(Bluetooth)、無線局域網802.11(WiFi)等。近場通訊技術(NFC)近些年發展比較迅速,且具有很大的發展潛力。

NFC是Near Field Communication縮寫,即近無線通訊技術。由飛利浦公司和索尼公司共同開發的NFC是一種接觸式識別和互聯技術,可以在移動設備、消費類電子產品、PC和智能控件工具間進行近距離無線通信。NFC提供了一種簡單、觸控式的解決方案,可以讓消費者簡單直觀地交換信息、訪問內容與服務。

目前NFC的應用范圍也不再局限于移動支付范疇,市場上支持NFC技術的設備也越來越多,包括OPPO、三星、谷歌、諾基亞和HTC等品牌手機,并且有很多其它電子設備也開始支持該技術?,F在手機中NFC最常用的功能是將兩臺NFC手機靠近就可以輕松的實現數據傳輸。

2 NFC技術的原理及特點

NFC設備或NFC標簽中的信息是通過設備之間無線頻率產生的電磁感應來傳遞的,傳輸范圍僅有幾到十幾厘米。NFC設備或標簽在進行有效的數據通訊前要先通過協商來確定當前的模式及傳輸速率。NFC的工作模式可以分為三種:卡模式、讀寫器和點對點傳輸,點對點模式:支持兩個近場通信設備之間相互通訊,實現信息交換和文件共享。讀卡器模式:使近場能訊設備能從海報或者展覽信息電子標簽上讀取相關信息??J剑航鼒鐾ㄐ旁O備能像智能卡一樣,允許用戶支付零售購物和交通費用。

NFC技術有以下主要特點。第一,近距離感應。NFC設備之間的極短距離接觸,主動通信為20cm,被動通訊為10cm,讓信息能夠在NFC設備之間點對點傳輸。第二,通訊的安全性。除了極短距離的傳輸保證了信息的安全外,也可以通過加/解密系統來確保移動裝置間的安全通信。第三,處理信息的快速性。從NFC設備的檢測認證到數據的存取,所花費的時間短。

3 現有U盤存在的不足

有些人在辦公的時候急需把自己的手機里的文件打印出來,但自己又沒有帶兩用U盤,一些文印店的電腦都不聯網,所以只能用手機軟件或者藍牙把文件發送到電腦上,然后再傳到U盤里面,整過程耗費大量的時間還有流量,而且傳統的U盤長時間插拔USB接口,不僅麻煩而且長時間容易造成USB接口的損壞。因此,我們可以開發一個基于NFC近場傳輸技術的U盤,只要將兩個設備靠近而不需要線纜接插,就可以實現相互間通訊,為文件的存儲與傳遞提供了很大的方便。

4 新概念U盤介紹

為了解決傳統U盤存在的問題,我們設計出一種新型U盤,它由大內存容量的NFC卡片制作而成??梢詫崿F新的非接觸式U盤數據傳輸方式,這種U盤可以實現將手機內的文檔,視頻,音頻等通過NFC技術傳輸到U盤內,同時我們可以將這種新型的U盤和傳統的U盤結合,使新概念U盤既可以通過NFC技術從手機向U盤傳遞數據,也可以通過USB接口將U盤中的數據傳送到電腦當中。讓我們做更大的設想,如果將來的設計一個NFC讀寫器能連接在電腦上或者電腦也具有NFC的讀寫功能,則可以將U盤中的內容直接送入電腦當中。

這款U盤的研發主要需要解決的問題有兩個:第一,增加NFC芯片的內存容量。因為目前用戶對U盤的使用來說對于存儲容量的要求還是比較高的。第二,將NFC芯片的內存與傳統的U盤的內存結合到一起。即實現既可以通過NFC方式進行數據讀寫,又可以通過USB口進行讀寫。另外,我們大膽設想如果在打印機中加入NFC讀取的功能,則可以將U盤放到打印機NFC感應區時,直接由打印機讀取U盤內文檔并打印出來。

4 新概念U盤的市場前景

若未來這兩個問題得到解決,這種新概念的U盤得到推廣并投入市場,一定會對傳統的U盤產業進行很大的革新。

5 結束語

綜上所述,利用近場傳輸技術的原理,對現有的U盤進行技術上的革新改造,是一種新的研究方向。由于NFC技術的迅速發展,U盤之間利用NFC技術進行信息的傳輸是可能實現的。若將NFC卡的存儲容量進行有效的擴展,使這種U盤的存儲容量符合廣大消費者的需求,這樣才能使這種U盤發揮出自身的價值,早日應用于市場。

參考文獻

[1]趙云雁 基于NFC技術的智能海報應用研究 鄭州大學2012年碩士論文

[2]趙飛云 楊慰民 基于NFC技術的移動應用 中國新通信2008年01期

作者簡介

第3篇

論文摘要:分析了移動學習的對象、模式、特性、環境以及存在的不足,參考國內外移動學習的研究,對移動學習的發展前景進行了展望。

0前言

移動學習作為數字化學習(E-learning)中的一個分支,是又一個新的學習模式,是教育技術領域研究的又一個新熱點,對我國教育界已經不是一個陌生的概念。如今伴隨著無線通訊技術的迅猛發展,人們逐漸看到、感覺到移動學習存在的巨大潛力,因此如何將無線通訊技術應用于教育和培訓的話題又漸漸升溫。正如基更先生所指出的“,不是技術本身所固有的教育特性造就了遠程教育和開放大學的成功,而是公眾普遍擁有的技術造就了這種成功。”AlexzanderDye等人在它們的題為《MobileEducation-aglanceatthefuture》的文章中對M-Learning(移動學習)給出了一個較具體的定義:移動學習是一種在移動計算設備幫助下的能夠在任何時間、任何地點發生的學習,移動學習所使用的移動計算設備必須能夠有效地呈現學習內容并且提供教師與學習者之間的雙向交流。

1移動學習的對象

移動學習的對象不僅僅局限于學生的學習,還推廣到公司員工、沒有受過良好教育又渴望學習的人等等,唯一的條件是他們必須擁有移動通訊設備。它的理念是讓學習“隨時、隨地、隨身”地發生。

(1)學生:在無線通訊發展迅速的今天,大部分的學生都擁有了電腦、手機等電子通訊工具。這就為移動學習提供了一個很好的條件,我們可以充分利用這個優勢來彌補課堂學習中的不足。

(2)公司員工:對于公司而言,移動設備的齊全及其高級功能,使“隨需應變”的“移動學習”變得可行。公司面臨的最大挑戰是如何將相關的信息和材料在最恰當的時間提供給員工,保持員工的工作投入和競爭力。而移動學習也可以方便地借助他們現有的設備來解決存在的問題。

(3)沒有受過良好教育又渴望學習的人:這些人要么工作環境差,甚至很無聊,又沒有機會參加任何社會組織的培訓。但是他們共有的是移動電話,用它來發短信、聊天、玩游戲。移動學習就要借助他們的移動電話來激發他們學習的熱情,給他們學習的機會,教給他們學習技能,讓他們更好地就業。

2移動學習的基本模式

以移動電話為支撐的短消息模式:這是最基本也最普遍的模式,是正在運用和開發潛力最大的模式。

以互聯網為支持的連接技術模式:移動學習是移動通信、網絡技術和現代教育三者結合的產物。所以互聯網的技術支持是非常重要的,在短信息模式中,可以借助這一技術基礎。其主要的技術支撐是:WAP(WirelessApplicationProtocol)無線應用協議“;藍牙”(Bluetooth)技術,一種用于替代便攜或固定電子設備上使用的電纜或連接線的短距離無線連接技術;GPRS(GeneralPacketRadioService)即通過無線分組業務、3G通信協議等,從而為我們提供在臺式和筆記本電腦上才能實現的功能,如收發E-mail、網頁瀏覽、流媒體、多媒體信息等。

3移動學習的特性

(1)數字化:移動學習主要借助的是移動通訊和網絡技術,它的數字化特性是由其自身所借助的設備和支持技術決定的,也正是由于網絡的迅速發展,才更能夠加快移動學習發展的步伐。

(2)即時性:移動學習能夠給學生提供一個最寬松的環境,使你隨時都能夠與他人交流新的想法,把你思想的閃光點與他人分享。移動學習的核心特征就是讓學習者能夠體驗學習的愉悅,讓學習者能夠在最佳的時間和地點進行學習。

(3)隨意性:移動學習可以利用零散時間學習,可以在回家、旅途、商場等任何時間、任何地點隨時進行學習。而如遇到什么疑難問題也可以借助手機短信與老師和同學聯系,獲得解答。

(4)學習環境是移動的:不論是傳統學習還是網絡學習,他們的學習環境都是固定的。而移動學習的一個最突出的特點就是它的環境的移動性。這樣學習不再局限于一個固定的環境,實現了學習真正意義上的自主性。

4移動學習的環境

移動學習能否得到很好的應用和發展,與其環境也有很大的關系。它的環境是移動的,教師、研究人員、技術人員和學生都是移動的,這是不同于傳統學習環境的一個特性。但是移動學習主要借助的是移動公司的短信服務和網絡公司支持的移動設備,所以這個環境是非常重要的。在整個的過程中我們必須與移動通信公司及網絡公司達成協議,為我們的移動學習提供良好的環境。

在構建移動學習的同時,還要注意在任何場所學習的可行性。人是環境中最重要的一個要素,這就要求學習者具備一定的自我控制能力和自主學習的能力。移動學習中的學習者在整個流程當中,要能夠協調好與老師、同學、同事之間的關系,合理選擇學習的方式,實現自己的有效學習。在這個環境中,物力、財力等因素也是要考慮的問題。移動學習畢竟需要的是手機和網絡移動設備,這就提出了一個高于傳統學習的條件。如今在大學中幾乎實現了這樣的條件,所以我們要能夠利用便利的條件,發揮移動學習的作用,從而在實踐中探索,達到移動學習的真正目的——隨時隨地隨身地進行終身學習。

5移動學習存在的不足

(1)大多數研究者表示,PDA和WAP手機等移動設備只是目前在學習手段上的一種擴展,它們不能夠替代現有的學習工具。更重要的是,并非所有的學習內容和學習活動都適合使用移動設備。

(2)網絡學習中在線閱讀時間過長,學習者的眼睛容易疲勞,也容易讓學習者產生厭煩感。而利用手機來進行學習,其屏幕的大小、分辨率等對閱讀也有很大的限制,并且如果在路途中,車子的晃動等外在條件也影響學習者學習的心情等。

(3)移動學習的運用時機也存在一定的問題,人在走路或在車上學習時,最好是運用收音機、隨身聽或MP3等進行語言的聽力訓練。這樣也就不需要運用掌上電腦、手機等昂貴的移動設備,節約了學習成本。

(4)人文因素。在移動學習中我們經??紤]的是如何利用現有的設備進行有效的學習,而忽略了學習者的需求。如公司對員工進行培訓時運用移動學習,不僅可以提高員工的工作效率,也節省了很多的成本。但是員工是否樂意學習,是否能達到培訓的目的及產生一定的效果,這些問題都沒有考慮過。

總而言之,移動學習的優勢是有目共睹的,我們相信在利用各種設備的輔助之下開展的移動學習,也能夠給我們的教育帶來新的發展。但是,它的發展仍處在探索階段,如何才能夠發揮好它的內在優勢,在解決技術、環境、物資財力等方面的基礎上,更好地對學習者進行人文關懷,這都是我們應該關心的問題。因為教育的要旨是使全體學習者進行愉悅的、主動的學習,而不是被動的學習。這就需要我們在整個過程中進行有益的探索,真正實現移動學習隨時隨地隨身”的終身學習目標。

參考文獻:

第4篇

關鍵詞:通信工程;網絡優化;GSM網絡;方法

中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:

就目前來看,GSM通信網絡作為通信工程的重要組成部分發展迅速,我國的GSM通訊用戶越來越多,這就對GSM網絡的運行提出了更高的要求。而從通訊運營商的角度來看,面對日益激烈的市場競爭,客戶對于通信質量的要求的提高,數據量的不斷擴大等問題,提高通訊網絡的服務能力才是發展之本。

1、GSM通訊網絡優化概述

所謂GSM通訊網絡優化,指的是在對網絡的日常維護與運營中,通過周期性地對網絡的各類重要參數進行采集,并對采集到的相關數據進行分析與挖掘,從而抽取出對無線通訊網絡質量造成影響的因素,在此基礎上,結合相關參數的調整修改,輔之以一些必要的技術方法,使無線通訊網絡重新恢復至較好的運行狀態,從而將無線網絡的收益率維持在最佳狀態。GSM通訊網絡優化最終可以達到以下目的:提升運營商的收益,降低運營成本,維持比較高的用戶體驗滿意度,使網絡系統合理配置,使網絡資源得到盡可能大的利用。

2、GSM通訊網絡的質量優化

2.1高話務密度區

我國的GSM通信用戶和業務從十年前開始就已經迅猛發展,由于業務量和用戶的雙增長,導致一些地區話務量在某些時段高度集中,這就引發了一些基站載頻配置超過一般標準,進而引發了頻率分配的一些問題,而不合理的頻率分配則影響到了系統用戶容量,因此,高話務密度區的網絡優化是一個亟待解決的問題。

2.1.1高話務密度區特點分析

一個通訊基站覆蓋區域作為高話務密度區,便會呈現出用戶容量與服務質量之間的矛盾,高話務密度區有著如下的一些特點:首先是宏蜂窩基站之間的距離偏小,尤其在一些二線、三線城市,隨著城市網絡的建設,基站越來越多,基站之間的距離往往僅有幾百米,如此小的間距一方面增大了投入新站的難度,另一方面則由于頻率復用而導致頻間干擾效應明顯,容易出現網絡質量惡化的問題。

2.1.2高話務密度區GSM通訊優化策略

經過分析高話務密度區特點,可知有兩個方面的問題需要解決,一是對于單位區域內突然增長的話務量,二是為維持網絡運行質量而降低基站配置。由此有以下的優化方案:

(1)引入微蜂窩系統

微蜂窩系統的特點在于發射功率比較小,系統占地面積不大,因此安裝起來較為靈活,在一些話務量鞥張迅速的區域,通過配置一個微蜂窩層,能夠有效均衡這些地區的話務量,如果將微蜂窩與宏蜂窩混合搭配使用,便能構成雙層體系結構。然后通過對設備與網絡的參數進行相關配置,把位置相對固定的系統用戶保持于微蜂窩層,把移動速度較快的群體維持于宏蜂窩層。以這樣的方案提供較好的服務質量。

(2)在室內設置獨立信源

這種優化模式適用于一些信號弱、用戶多的環境,例如地下室、電梯、大型商場等。在室內設置獨立信源的方式,一方面能夠使用戶密度大的區域,包括地下室、電梯、大型商場覆蓋增強,另一方面也能起到吸收話務量,分擔負荷的作用。

(3)基站增加小區個數

當前,GSM通訊網絡的基站基本配置為1個基站3個小區,而對于那些用戶化物非常多的區域,這種方法會導致過大的小區配置,從而引發過多的頻率干擾,影響到網絡服務的質量。本文對在一些高配小區基站增加小區個數,先進行容量縮減,在對小區進行分裂。由于目前萬維站間距較小,因此能夠在1個基站之下,通過擴容小區的數量,并配置功率角適當的天線系統,一方面分流了用戶話務,另一方面減少了系統干擾。

2.2高層樓宇區

我國高層建筑越來越多,GSM通訊信號的強度和所處的高度成正比,因此高度越大,通話質量越差。

2.2.1高層樓宇區特點分析

當前影響高層用戶通話質量的因素包括:一是在高層建筑內容易同時收到幾個基站的信號,導致通話質量差,經常掉話,干擾嚴重;二是高層位置信號電平往往較高,導致頻繁的切換,影響服務質量;三是乘坐電梯容易發生小區重選,引起掉話。

2.2.2高層樓宇區GSM通訊優化策略

(1)重選和切換問題的優化

結合相關研究的測試數據,可以在高層樓宇構建主控小區??紤]到高層均配置有樓宇內信號覆蓋系統,采用微蜂窩作為單獨信源,因此,可以在室內覆蓋強度上進行優化,使之通過增強室內信號來減低其他小區信號的干擾,從而維持用戶服務質量。具體的方法例如加裝室內定向天線等等。

(2)網絡干擾問題的優化

只有高層建筑不被鄰近小區所干擾,用戶的通話質量才能得到保證。我們可以降低GSM通訊天線的傾角參數,并改良天線方向,達到強化本地基站覆蓋的目的。此外,還可以在建筑內部引入E頻點,減輕相鄰宏蜂窩基站干擾的程度,維持用戶服務質量。

(3)電梯覆蓋問題的優化

在電梯設備的低層,將其覆蓋信號設置為與樓宇低層相同,此種設置可以方便地使用戶在進入電梯時,順利地占用底層樓宇信號,避免掉話。而在設備高層,則將其覆蓋信號設置為與樓宇高層相同,此種設置同樣可以方便地使用戶在離開電梯時,順利地占用高層樓宇信號,避免掉話現象的發生。在高層與底層的重疊區域,還可以使底層信號逐步降低,而高層信號逐漸增強,通過信號的順利切換維持用戶服務質量。

2.3高等院校區

當前的各大無線網絡運營商均將高校學生用戶作為競爭的主要戰場之一。高校學生用戶處于校區之中,用戶分布密度非常集中,由于學生的日常行為模式,也容易導致在課間以及晚間,話務突然激增,峰值話務量與數據流量往往回答道平均值的幾十倍,這就為運營商的網絡優化帶來不小的挑戰。

2.3.1高等院校區特點分析

結合筆者的運營維護經驗,高等院校區往往由于以下的一些原因造成用戶體驗不佳,以及客戶感知度下降:首先是現在的高校往往面積很大宿舍區和教學區緊湊分布,而各大樓宇又對無線通訊信號形成了不可忽視的屏蔽效應,導致一些樓宇之內信號較弱,影響了用戶體驗度。此外,校園內單位區域的業務使用者密度極大,忙時話務量遠大于平均值,導致高校附近的無線設備承載能力偏低,影響了用戶使用。

2.3.2高等院校區GSM通訊優化策略

經過分析高等院校區的網絡和用戶特點,筆者推薦以下的優化方案:

(1)對現有的高校周邊基站進行擴容

這種優化模式可以在短時間內解決一部分問題,然而由于基站本身的配置問題,難以大幅度地提升用戶容量,并且隨著擴容,會直接影響到基站的覆蓋能力。因此優勢在于成本不高,劣勢在于改善有限。

(2)在高等院校里配置宏蜂窩基站

這種優化模式可以明顯改善高校用戶服務質量,也能同時兼顧基站用戶容量與基站覆蓋的問題,然而其缺點也是顯而易見的,即需要一定時間進行設計與建設,且一些院校并不愿意在校園之內設置基站,成本偏高。

(3)引入智能GSM動態分配模式

這種模式使用了GSM通訊智能控制技術,通過結合可控功分器的功能設置,在高等院校附近的無線通訊基站內,在話務量忙的小區與話務量閑的小區天線上配置一套功分器,實現對高等院校GSM通訊基站的調整,這種方式也可以有效進行GSM通訊資源的實時、智能分配,起到改善高等院校用戶體驗的目的。

3、結束語

隨著GSM用戶的持續增加和無線通訊業務的層出不窮,我國的GSM通訊網絡規模必將不停增加,在網絡的運營與維護之中,必將面臨更多的網絡優化內容,本文所涉及的GSM網絡優化經驗和成果,可以為運營商在日常維護工作中提供一定的借鑒,為GSM通信服務的提升起到積極作用。

參考文獻:

[1]何浩.網絡優化技術及其在阜新移動GSM網的應用:[碩士學位論文].北京:北京郵電大學,2012,18-21.

第5篇

關鍵詞 單片機;無線傳感器;WiFi

中圖分類號TP212 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)45-0213-02

1 基于WiFi的無線傳感器網絡

1.1 無線傳感器網絡概述

無線傳感器網絡(WSN)技術是指將傳感器技術、自動控制技術、數據網絡傳輸、儲存、處理與分析技術集成的現代信息技術。無線傳感器網絡是由大量分布式傳感器節點組成的面向任務型的自組織網絡,主要由存儲器、處理器、傳感器、無線通訊和電池等硬件組成。

1.2WiFi無線傳感器網絡

WiFi(Wireless Fidelity)是類似Zigbee的一種WLAN的技術標準,是一種短程無線傳輸技術,能夠在數百米范圍內支持互聯網接入的無線電信號。

事實上WiFi是比Zigbee更早出現的一種技術標準,技術比較成熟,覆蓋范圍廣于Zigbee。另外Zigbee傳輸速率通常在250Kbps以下,而WiFi速率則可達11Mbps,這是WiFi功耗更大需要外接電源的原因,從而限制了其發展。但是近年來這一缺點利用休眠-喚醒或是能量捕獲技術得到了有效解決,所以基于WiFi技術的無線傳感器網絡正在重新快速發展起來。

2 基于WiFi的無線傳感器網絡的構建

無線傳感器網絡的構建主要是指無線網絡傳感器節點的構建,傳感器部分主要負責信息的采集并將其他信號轉變為電信號并送給微控制器;微控制器需要接受傳感器的信號并進行相應的處理;射頻模塊負責發送數據,電源模塊則為系統的工作提供穩定可靠的能源。

基于單片機的無線傳感器產品最大特點即是將微處理模塊和RF收發模塊集成,一般可通過內部的單片機實現無線射頻傳輸。比如GainSpan公司的GS1010芯片,它內部集成了兩塊ARM,其中一片用于數據處理,另外一片用于無線傳輸。GS1010 的APP CPU 對采集到的數據進行處理,隨后再將數據進行打包,再通過WLAN CPU 將數據打包成符合IEEE802.11 協議的數據無線發送出去;接收端用符合IEEE802.11b/g 協議的接入點接收無線載波發送過來的數據。

3 基于單片機技術的WiFi產品

嵌入式WiFi產品形式各異,基于單片機設計的WiFi無線產品主要有NPE公司的 WiFi-IT!,GainSpan公司的GS1010,RFM公司的WSN802G等。下面我們將選擇這幾個具有代表性的產品進行介紹,并對部分產品進行性能測試。

3.1 GS1010芯片簡介

3.1.1 GS1010結構

GS1010是一個高度集成、超低功耗WiFi無線片上系統,它包含一個802.11射頻前端、媒體控制器(MAC)和基帶處理器,片上FLASH 和片上SRAM,兩個ARM7 處理器,和豐富的IO 外設。

3.1.2 產品的主要特點

1)體積?。核匈Y源都集中在一個體積是10mm×10mm×0.85mm的芯片內,極大的節約了PCB的面積;

2)極低功耗:采用休眠-喚醒技術極大降低了傳輸功耗;

3)高傳輸速率:數據最高傳輸速率可達11Mbps;

4)開發簡單:使得從有線到無線的技術過渡中,將不再需要重新學習和熟悉ARM單片機的結構/指令系統/編譯開發工具和實時操作系統。

3.1.3 GEPS

GS1010所特有的開發環境GEPS使得第三方公司或是用戶能夠更加系統地開發自己需要實現的功能,為了幫助客戶縮短開 發周期, GainSpan還提供了一整套包括SDK、評估平臺、開發平臺在內的軟硬件工具。其軟件棧包括了各種I/O驅動和WLAN固件、RTOS、網絡棧、系統服務、WLAN和I/O服務模塊、各種應用編程接口以及應用軟件。GS1010的SDK能夠幫助工程師節省大量的時間。 而硬件開發平臺則能夠支持溫度、濕度、光敏、壓力、加速度等各種傳感器,并預留了客戶自選的傳感器接口和調試以及程序燒錄接口。

3.2 NPE WiFi-IT!

WiFi-IT! 802.11 WLAN module具有自己的開發語言WiFi-IT! Basic,這一開發語言是基于其他基礎語言而專門為無線通訊設計的。另外與之配套的開發環境IDE類似于其他普通單片機的開發環境,安裝過程簡單,用戶自己可通過創建工程、編寫代碼、編譯程序和下載調試程序等過程完成軟件的設計。

3.3 RFM WSN802G

WSN802G 是由RFM公司在采用GainSpan公司GS1010系列芯片的基礎上開發的功能比較具有針對性的產品。其僅有兩個可以采集信號的輸入接口DIN0和DIN1,一個主要是用于測試,另外一個可供用戶直接測量信號。下文將使用DIN1來測試環境溫度,用戶需要做的即是將溫度傳感器輸出的信號數字化后送入DIN1中,通過本產品自帶測試軟件WSNConfig.exe配置好無線路由以及芯片的IP地址即可實現測試。

本產品的不足之處是所能同時采集的信號種類較少,因其僅有兩個輸入接口,另外內部集成的兩個ARM并沒有物盡其用,因為用戶不能自主地開發這一功能。被產品適用對象較為固定,一般不適合欲重新開發更多功能的研發者使用,主要適用于如檢測某幾個特定環境中的溫度變化等比較直觀的信息。

4 WSN802G測溫系統測試

本設計購買RFM公司的WSN802G芯片,自行設計出一套環境測溫系統,本系統利用溫度傳感器測量溫度,傳輸給WSN802G芯片,經過處理再無線傳輸至上位機系統。上位機我們是用支持WiFi無線傳輸的PC機實現的,只要加入無線路由器,動態地給下位機和上位機配置好IP地址,即可實現二者之間的通訊。

我們將傳感器置于室溫下,測量系統和PC機距離10m左右時得到測試結果如下圖所示:

進一步將測試距離增大,或者是經過障礙物,在產品給定條件下測試結果仍然比較精確。

5結論及展望

伴隨著關于WiFi技術的一些問題的解解決,基于WiFi的嵌入式微處理器片上系統今年來發展蒸蒸日上,本文在分析構建無線傳感器網絡主要技術要點之上,詳細介紹了幾款國外應用較為廣泛具有代表性的產品,對比了各類產品要點,并對部分產品進行了性能測試,能夠為開發者開發新產品提供一定的依據。

參考文獻

[1]郁萬里,黃艷秋.基于WiFi 的位移傳感器網絡節點的軟件設計.中國科技論文在線.

[2]宮鵬.無線傳感器網絡技術環境應用進展[J].遙感學報,2009,7.

[3]徐磊.基于Zigbee的無線傳感器網絡定位技術研究[D].哈爾濱工程大學,2009,3.

[4]/.

第6篇

關鍵詞 AGV;慣性導引;系統設計

中圖分類號U48 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)35-0001-02

0 引言

自動導引運輸車(AGV)系統是當今柔性制造系統(FMS)和自動化倉儲系統中物流運輸的主要手段。作為一種無人駕駛工業搬運車輛,高速高效、高定位精度、智能化、網絡化是目前自動導引小車系統的重要研究內容。

國內自動導引運輸車較多采用電磁導引與激光導引技術,電磁導引是在AGV行駛路徑上埋設導引線進行導引,電磁導引方式不適合復雜路徑,路徑不可任意規劃。激光導引是在AGV行駛路徑的周圍安裝位置精確的激光反射板,AGV通過發射激光束,同時采集由反射板反射的激光束來確定其當前的位置與方向,其導引路徑可以任意規劃,但其導引方式不適合激光反射板容易被貨物遮擋或者不易安裝的場合,同時激光導引技術在導引過程中存在盲區多的缺點。

慣性導引技術在航天和軍事上較早運用,是AGV領域新興的一項技術,其主要優點是技術先進,定位準確性高,靈活性強,便于組合和兼容,適用領域廣。慣性導引技術已被國外的許多AGV生產廠家所采用。近年來MEMS慣性敏感元件的高速發展使慣性導引在工業領域得到廣泛應用,其高集成度、高性價比等特點極大推動了慣性導引技術在自動導引小車系統領域研究的發展。本論文研究一種慣性測量方法,采用捷聯結構的慣性導引技術,提出一種AGV控制系統的解決方案。

1 系統總體結構

系統由AGV調度系統與AGV控制系統兩大部分組成。AGV調度系統為固定式基站,AGV控制系統則為車載控制系統由電池進行供電,兩大系統之間通過ZigBee無線模塊進行通訊,如圖1所示,AGV調度系統是由計算機外接ZigBee模塊組成,而AGV控制系統則分別由AGV控制器、位置檢測裝置及AGV驅動器三大部分組成。

AGV調度系統作為基站控制系統通過無線通訊模塊發送AGV調度與控制指令,AGV控制系統通過無線模塊接收到AGV調度系統的指令后,先通過位置檢測裝置的角陀螺與編碼器得到AGV的當前位置,然后發送AGV控制指令給AGV驅動器,控制驅動器的行進電機與轉向電機動作,調整AGV的狀態前進。在前進過程中,AGV通過RS-232接口實時采集AGV當前位置信息并與終點信息進行比較,計算出實時行進路徑,再通過RS-485接口發送位置控制指令給AGV驅動器,控制電機調整AGV的位置與姿態行進。在AGV行進過程中AGV控制器通過障礙檢測傳感器檢測路徑是否通暢,當AGV行進遇到障礙時AGV控制器按照避障程序進行避障。

2 系統硬件設計

2.1 AGV控制器設計

AGV控制系統中AGV控制器是由Cortex-M3內核的ARM―STM32F103VET6為核心,主頻為72MHz,片內512KB Flash,內置五個高速串行通訊接口,并通過FSMC高速前端總線控制顯示專用ASIC驅動TFT全彩液晶屏。AGV控制系統如圖2所示。

USART1外接MAX3232可以實現ISP程序下載,USART2外接RS485收發器MAX3082與ZigBee無線通訊模塊通訊,USART3則與位置檢測裝置通訊,實時采集AGV的位置信號。UART4與AGV驅動器連接,驅動AGV行進。AGV控制器的電源由24V電池經過DCDC開關電源芯片LM2576輸出5V3A,再由LM1117-3.3 LDO線性電源輸出3.3V的控制器電源。

2.2 位置檢測裝置設計

位置檢測原理

位置檢測的原理是將AGV的運行路徑用極坐標的方式進行處理,以出發點為原點,以原點出發某條射線為極軸,空間某點坐標到原點距離為l,與原點連線與極軸夾角為α,α以極軸出發逆時針為正,如圖3所示。以AGV的質點為中心,將AGV的移動分解為極徑與極角兩個分量,極徑以驅動輪編碼器測量,極角以安裝在質心的角陀螺測量。

位置檢測裝置由Cortex-M3內核的ARM―STM32F103RB6為核心。ARM內置的AD接口連接角陀螺ADXRS300,ADXRS300是一款角速度范圍為300°/S的MEMS角速度傳感器,如圖4所示ADXRS300角速度輸出與轉向之間的關系。ARM通過實時采集ADXRS300的角速度值并進行積分得出ADXRS300的角度值,ADXRS300安裝在AGV車體的質心上,這種捷聯結構使得AGV車體的角度值就等于ADXRS300的角度值。極徑的測量通過安裝在后輪上的編碼器取得。位置檢測裝置的系統結構圖如圖5所示。

2.3 AGV驅動器設計

AGV驅動電機采用無刷直流電機的驅動方式,驅動器采用AVR單片機進行控制,型號為ATMEGA16,驅動器采用“兩兩導通”的驅動方式,功率模塊中橋臂的上管采用PWM調制,下管在每個扇區中通斷。AGV驅動器的系統結構如圖6所示。

3 系統軟件設計

本次設計的AGV控制系統是分布式控制系統,各個子系統單獨承擔各自的運行任務,通過通訊協議將各個系統有效地聯接,降低了單個系統的計算強度并提高整個系統的速度與精度。根據系統的分布,系統中各單元的功能劃分如圖7所示。

3.1 調度系統

調度系統是在計算機上通過桌面設計軟件編寫的,調度系統的任務包括通訊管理、車輛管理和任務管理。通訊管理負責與車載系統的通訊,車輛管理負責監控AGV的狀態,任務管理負責分配AGV的任務。

3.2 車載控制系統

車載控制系統中位置檢測裝置將導引信息中的極徑l與極角a,通過式(1)的計算由極坐標系換算成x,y坐標系。由于極坐標的增量特性,在每次任務的開始需要從AGV固定車站進行原點復位。

AGV控制器由位置檢測裝置得到的AGV位置信息實時修改路徑信息并進行路徑搜索形成行走段表同時結合障礙檢測產生對AGV驅動器的行走控制與轉向控制。對于AGV驅動器,對于每個行走與轉向任務都相應分配啟停控制與加減速控制。

4 結論

第7篇

獲得諾貝爾文學獎的數學家――伯特蘭?羅素

獲得過諾貝爾文學獎的羅素先生,有句經典名言“我為什么而活著,是對愛情的渴望,對知識的追求,對人類苦難不可遏制的同情心?!弊屓瞬坏貌慌宸奈牟伸橙弧5恍┩瑢W可能會問,他不是以數學家的身份出道的么?

1890年,羅素考入劍橋大學三一學院,他的數學老師懷特海(也是一位大神)非常賞識他的才華,兩人便一起搞起了學術研究。隨后,羅素開始了對分析數學基本概念的研究。后來羅素與導師懷特海共同完成的《數學原理》,被公認為20世紀科學的重大成果,同時被譽為“人類心靈的最高成就之一”。

除此之外,羅素還特別愛碼字和發表意見。他寫作的領域包羅萬象,其作品有哲學著作《西方哲學史》《哲學問題》,頗有影響力的反戰小冊子《戰爭恐懼之源》,重要的政治著作《社會重建原則》,甚至還在報紙上寫過“唇膏用法”和“如何選擇雪茄”之類的專欄文章。想必,正是數學的縝密思維和隨時的練筆,才能讓他成為一名獲得諾貝爾文學獎的數學家吧。

幽默的科學頑童――喬治?伽莫夫

說起鼎鼎大名的“科學頑童”喬治?伽莫夫,他作為一位物理學家最大的成就自然是關于宇宙大爆炸早期的原子核合成理論。而他發表這篇嚴肅論文的時間偏偏挑在了4月1日愚人節,夠幽默吧。

而伽莫夫關注到氨基酸編碼則更是出于偶然,當時他抱著“蹭會”的心態去參加了冷泉港實驗室召開的一個研討會。在會上另外兩名科學家沃森和克里克介紹了他們發現的DNA雙螺旋結構。當時腦回路比較清奇的伽莫夫一聽,心想,DNA鏈上的核苷酸一共四種,它們組成的氨基酸不就是個排列組合嘛!不同的氨基酸在蛋白質里出現的頻率各不相同,那蛋白質里的核苷酸也可以測出比例,這就是一套密碼呀。于是,伽莫夫就成了第一個把密碼學用在氨基酸上的人。雖然當時的伽莫夫對化學和生物學一竅不通,但是這個新鮮的思路卻很快讓沃森和克里克推算出了真正的“遺傳密碼”。

正是靠著這樣無限打開的腦洞以及幽默感,讓伽莫夫不僅在科學領域游刃有余,還成了科普界的一代宗師。他畢生出版的25部著作里有18部都是科普暢銷書,而那本《物理世界奇遇記》更是讓很多人一下子知道了相對論和量子力學。

“文武雙全”――玻爾兄弟

如果你對科學家的印象都是戴著眼鏡,文質彬彬,走兩步都喘的文弱書生,那就錯了。強健的體魄才能幫助科學家們熬過艱苦漫長的學術研究。

20世紀初,丹麥足壇的霸主是AB俱樂部,俱樂部主力中有一對親兄弟,哥哥尼爾斯?玻爾是門將,弟弟哈那德?玻爾是前鋒。在1908年倫敦奧運會上,弟弟代表丹麥奪得了足球銀牌,而哥哥只做了候補。據江湖傳聞,在一場迎戰德國隊的比賽中,德國人遠射,但哥哥尼爾斯卻靠在門柱上思考數學題!

不過在二人掛靴之后,弟弟哈那德在劍橋大學當上了數學教授,建立起了周期函數研究的基礎。而哥哥尼爾斯更是一路開掛,在哥本哈根大學潛心研究物理學,成為和愛因斯坦一時瑜亮的科學巨星。1921年,尼爾斯在演講中論述了光譜和原子結構理論的新發展,詮釋了元素周期表的形成,同時對72號元素的性質作了預言。第二年,第72號元素鉿的發現證明了玻爾的理論,他對原子結構理論的貢獻使他獲得了諾貝爾獎。據說當時丹麥報紙在報道這個消息時,用的標題卻是《著名足球運動員尼爾斯?玻爾被授予諾貝爾獎》。

好萊塢的發明家――海蒂?拉瑪

早在沒有PS和美顏相機的黑白膠片時代,海蒂?拉瑪就已經是“世界上最美麗的女人”了。光有明星光環的加持還不夠,她還是一位發明家,發明了“擴頻通訊技術”,人送外號“CDMA之母”。

1937年,海蒂成功打入好萊塢,她的美貌迅速引起了人們的關注??墒钱斠粋€花瓶顯然不是海蒂的追求,于是她便很快投身到科學研究中。海蒂從影之前所學的就是通訊專業,通過和丈夫參與商業會議,海蒂逐漸掌握了無線通訊技術。

第8篇

[關鍵詞]移動圖書館 手機 WAP

[分類號]G250.7

隨著數字資源的日趨豐富以及無線通訊技術的發展,人們越來越期待能夠不受時間和空間限制的享受信息服務。在目前圖書館的服務模式下,讀者想取得圖書館的信息就必須自己去圖書館或者擁有一臺能夠連接到圖書館網絡的電腦,這顯然已經很難滿足大多數讀者的需求。越來越多支持無線通訊的移動設備,特別是支持WAP的手機在高校的逐漸普及,高校內部無線網絡的建設和國內移動通訊服務也即將進入網速更快的3G時代,在移動中獲取所需的信息逐漸成為了越來越多高校讀者的日常習慣。圖書館作為學校的教學科研信息中心,其提供的數字圖書館服務系統也應逐漸將其信息與應用的環境,從單一的有線網絡擴展到無線移動通訊領域中,以適應這種需求。讀者通過手機的WAP瀏覽器上網連接到Internet,這樣他們可以更好的享受超越時空限制的圖書館服務。在這種條件下一種基于移動終端特別是手機的服務被人們提出來,并逐漸成為圖書館繼有線網絡服務之后又一有著廣泛前景的新興服務領域。

移動圖書館也稱為“手機圖書館”或“無線圖書館”,它的服務是指用戶通過手機、PDA等掌上設備,以無線接入方式接受圖書館提供的各項知識服務。目前,“移動圖書館”主要以基于圖書管理系統的無線應用、基于對讀者知識服務的無線應用為主導,從而實現書籍的查詢、預約、續借、到期提醒、讀者調查、新書定制等功能。因此將移動圖書館定義為在網絡技術和通信技術發達的時代,圖書館通過移動設備為用戶提供信息告之、信息交流、知識獲取等形式的人性化、個性化服務。

1 系統分析設計

集美大學圖書館由分布于各校區的三個主館、二個專業書刊閱覽點及資料室等組成,現有館藏紙質文獻211.97萬冊,中外文現刊2900余種,引進了37個中外文全文或文摘數據庫。自建6個特色專題數據庫。實行網絡自動化管理和全天候開放服務,擁有各類型數據專用服務器共計32臺,數據總容量為62TB。通過校園網為教學、科研提供優質的文獻信息服務,極大地滿足了廣大師生的知識和信息需求。圖書館未來的發展,爭取在現代化設備、網絡與自動化管理、文獻資源創建與利用方面,強化全天候、開放型、互動、雙通、自動化、網絡化的服務模式,因此如何為讀者提供基于移動終端(主要為手機)的信息服務成為圖書館必須面對的問題,也成為今后一段時間工作的熱點和重點。

1.1 需求分析

調查研究用戶對圖書館開展手機服務的需求是構建圖書館移動服務系統設計基礎。只有在充分了解用戶需求的條件下,才能更好地對圖書館手機服務系統進行系統規劃、分析與設計,進而開發出滿足用戶需求的圖書館移動服務系統。

根據讀者和圖書館員對移動圖書館服務功能所作的需求分析,讀者比較迫切的需求主要是圖書查詢、借書證掛失、個人借閱信息查詢、圖書館通告等,以上這些需求可以首先進行開發,其他功能可以后期再完善?;谝陨峡紤]先期實現以下幾個功能:

?圖書查詢:讀者登入移動圖書館網站查找所需圖書的相應信息。

?借書證掛失:在網站提供借書證的掛失功能。

?個人借閱信息查詢:讀者登入移動圖書館網站查找自己的借書信息。

?圖書館公告:讀者登入移動圖書館網站查詢圖書館的通知。

1.2 WAP技術方案

基于WAP移動圖書館系統定位于為讀者提供另外一種服務平臺,不是對現有WEB系統功能的取代,而是服務平臺的完善和補充,因此將形成多平臺協同服務。本系統是原型開發,因此使用的WAP的技術實現方案是:直接編寫WML頁面,由服務器直接形成數據流,便于客戶端訪問。WEB服務器直接將WML網頁傳送到WAP服務器,由服務器處理后形成二進制的WML數據流送往客戶端,如圖1所示:

1.3 系統框架模型

圖書館數據庫(包括原有的圖書館管理系統數據庫、電子資源數據庫和定位數據庫等)、權限控制系統和書目數據庫、期刊數據庫等資源按照面向服務的思想重新集合和整合。具體技術實現上,采用XML進行數據交換,以WSDL(Web Selwices Definition Language)來描述服務,通過UDDI(Universal Description,Dis―covery and Integration)倉庫進行注冊。圖書館信息服務申請者可通過SOAP(simple Object Aceesa Protoc01)提出服務請求并獲得服務。如圖2所示:

2 系統開發實現

本系統以圖書館的基本業務活動為依據,并結合數字圖書館的特點,能為讀者提供個性化服務。本系統由讀者和管理員兩大部分組成,讀者部分主要應用是基于WAP的手機服務。管理員部分是采用HTTP+WAP的混合結構。電子資源部分為了便于添加存儲和管理數據,使用HTTP的PC端服務。而答疑和管理部分數據量較小的模塊,同時開發基于PC端和基于手機端的兩種訪問方式。

2.1 功能模塊

模塊功能如圖3所示:

2.2 開發環境

開發軟件:Visual Studio 2008

瀏覽軟件:Opera 10.00的Alpha版(pc端),UC―web 7 beta(手機端)

MYSQI版本:MYSQL-3.2.2-win

圖形工具軟件:MYSQL-Front

ODBC驅動程序:MyODBC-3.51.11-1-win

(安裝ODBC驅動程序的目的是用PowerDesigner時可以自動連接數據庫建表)

數據建模軟件:Sybase.PowerDesigner.11.1.0

2.3 開發注意事項

移動服務系統開發過程中,涉及到移動設備和流量等問題,如果解決不好就會直接導致系統的不穩定或者用戶的流失,因此,在開發過程中應該利用一些技術方法來實現更大的適用范圍和更低的訪問流量。

?移動服務系統運行的移動設備類型多種多樣,既有帶WIFI功能的PDA或者IPAD,也有普通的兼容WAP協議的手機。針對這種情況,系統主頁應該有所區分,本系統分為3G版本、2G版本和文字版本三種,各個版本的特點和適用環境如表1所示:

?移動服務系統除了使用校園網的WIFI網絡外,主要使用的還是收費的手機服務網絡,因此收費手機服務網絡的流量涉及到用戶的付費,手機網絡的穩定性和帶寬遠不如W1FI網絡,這些特點決定了開發過程中要使用Ajax和網頁復用等技術來減少客戶端和

服務器端的交互和流量。

3 系統實現效果

首頁列出了系統提供的主要服務,包括最新信息,書目查詢,書籍定位,電子資源,參考咨詢和我的圖書館共六個欄目。

系統的主頁是一個240×320像數的頁面,處于對訪問速度和帶寬的考慮,頁面以文字為主,只有集美大學圖書館的一個Logo圖標,大小僅為3K,每個頁面大小都控制在5k-10k之間。如圖4所示:

書目檢索模塊由于針對移動設備上網查詢的用戶,因此主要提供書名,作者和書號三種形式的查詢功能,不提供二次檢索等更多的高級檢索功能。這種功能縮減的決定,一方面是由用戶需求決定的,大部分的用戶只使用到這三種方式的檢索;另外一方面也有利于系統的瘦身,可以減少頁面代碼和通訊帶寬和時間,大大提高系統的交互性和穩定性。

以WAP為關鍵詞,檢索到相關書籍后,詳細信息如圖5所示:

系統中會列出簡要的書名,作者,索取號,典藏點和借閱狀態。3G版本的會附有一張書封面的縮略圖(大小為3-5K)。在書目信息的最后會有書籍定位的鏈接,可供快速定位書籍位置,方便讀者查找。

電子資源模塊主要是針對3G版本,在2G或文字版本下,只能查看和閱讀純文本電子書,而在3G模式下,還能下載音頻、視頻和其他軟件資源。圖6為電子資源模塊的界面圖,圖7為查看純文本電子書的截圖,如下所示:

該系統經過一年多的研究和開發,在集美大學圖書館得到了初步的測試和應用,取得了較好的用戶反饋。隨著系統的改進和宣傳,系統地訪問量急劇上升,根據后臺數據統計,用戶對系統的依賴度(同一個硬件平臺使用該系統的頻率)越來越高,逐漸形成了使用習慣。

4 結論

系統主要具備如下特點:終端服務由以前單向的E_mail或短信服務擴展成交互式的WAP服務。充分利用讀者手機等移動終端,系統和圖書館管理系統連接,實現數據的同步?;趙EB2.0的Ajax應用使得讀者使用體驗滿意度大幅度提高。

隨著時間的推移和本系統測試的深入,將依據測試數據對系統做進一步的完善和優化。在完成現階段工作后,下一步的研究主要集中在以下幾個方向:進一步完善系統的功能,使系統功能都更加完備。用戶交互需要進一步改進,使其用戶界面更加友好。結合RFID技術,對圖書定位系統進行升級。深入研究技術,提高本系統的性能和安全性。

參考文獻:

[1]孟勇,基于Struts框架的圖書館手機服務系統通用訪問平臺的

研究與實現[學位論文]南京:南京農業大學,2008

[2]黃群慶,嶄露頭角的移動圖書館服務圖書情報知識,2004(5):48-49

[3]集美大學圖書館,集黃大學圖書館簡介[2010-05-101]http://lib.jllrlu.省略.guid/welcom htm

第9篇

關鍵詞:WIMAX/TD-SCDMA 網絡融合 互補性 切換機制

中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(a)-0024-01

到目前為止,我國在對同構造類型網絡的研究領域比較成熟,然而在不同構造類型網絡方面還有待進一步發展探索,通過探索研究得出的結論是:對不同類型無線網絡技術進行互補融合勢在必行,WIMAX和TD-SCDMA技術已經廣泛運用與各項業務處理,針對兩者的技術特點分析,國內外對兩者融合問題也漸漸開始了初步研究,為了讓各種技術能夠發揮出最佳的狀態,對其進行深入的研究是十分重要和極有意義的。目前WiMAX和TD-SCDMA技術的融合已經成為研究的熱點,以下將從WIMAX與TD-SCDMA的特點為基礎展開理論分析本,提出切實可行的WIMAX和TD-SCDMA網絡融合架構。

1 WIMAX與TD-SCDMA的特點

1.1 WIMAX的優勢和弊端

優勢:WIMAX即全球微波互聯接入,它是一項新興的寬帶無線接入技術。主要優勢表現在:它可以實現遠距離傳輸,使無線網絡應用的范圍大大擴展;可以提供更高速的寬帶接入以及優良的網絡接入服務,用戶不需要線纜也可以與基站建立寬帶連接;由于WIMAX具有擴展性和安全性,所以同時它也可以提供多媒體通信服務??偟膩碚f,WiMAX技術具備系統建設快、本錢低、調整靈活、安全性強,容易擴展升級等特點。

弊端:WIMAX速度具有局限性,如果是高速移動,WIMAX很可能達不到無縫切換的要求,而且其缺陷移動性容易受到限制。

1.2 TD-SCDMA的優勢和弊端

優勢:D-SCDMA對頻率資源的利用率很高,能實現無縫漫游要求,支持高速移動,特別適用于非對稱的分組交換數據業務并且本錢低廉。

弊端:抗衰落性能較差并且基站覆蓋半徑較小;由于D-SCDMA采用不連續傳輸方式,所以對于基站功耗較大。

2 網絡融合互補性與可行性

2.1 WIMAX與TD-SCDMA網絡融合的互補性

通過WIMAX與TD-SCDMA的優點和弊端的分析,很容易發現:TD-SCDMA能支持高速移動并實現無縫漫游要求,而這些正是WIMAX所欠缺的。同樣,WiMAX速度具有局限性,其缺陷移動性容易受到限制,這一點正好TD-SCDMA可以有效的彌補和解決。

考慮兩者在技術上的互補性,TD-SCDMA與WIMAX技術進行融合,WIMAX主要負責在中低速移動性下提供高速率數據,而TD-SCDMA主要服務于高速移動性下的中低速數據業務。如此一來,不僅可以為用戶提供優質的服務,而且還能使用戶享受基于無線寬帶接入的高速數據多媒體業務。

2.2 WIMAX與TD-SCDMA網絡融合的可行性

WIMAX與TD-SCDMA在技術上能夠互補,也是基于二者之間有一定的共同的特性。TD-SCDMA運用了包括智能天線、聯合檢測、軟件無線電、接力切換在內的多種技術。與此同時WIMAX在物理層上也分別采用了單載波、OFDM、正交頻分多址3種技術體制。

總的來說,在空中接口方面,為追求更高的頻譜效率和更快的數據速率,兩者都采用了MIMO等先進技術,同時都將業務分成了若干種別;在目標方向,都指向了有QoS保證的IP核心網以及移動寬帶接進網。

而隨著各種無線技術的迅速發展,移動辦公的流行和便攜設備的普及,用戶對隨時隨地可操作的無線移動服務的需求將持續增長,這也為兩種網絡的融合創造了業務需求的條件。正是由于TD-SCDMA與WIMAX的這些共性特征,使得兩者在技術上可以達到很好的融合,也促進了二者網絡融合可行性的提高。

3 切換機制研究

混合網絡設計的關鍵要素是用戶如何從一個網絡成功地切換到另一個網絡。由于不同類型的網絡性質不同,其基本構架也不相同,因此在實施上存在一定的困難。基于WIMAX與TD-SCDMA網絡融合的可行性前提,我們提出兩種可行性的切換機制。

3.1 從WIMAX向TD-SCDMA切換

在運行高速數據業務時,在從WiMAX切換到TD-SCDMA之前需要做傳輸數據率的調整。當達到讀寫量少于轉載量時,就開始執行切換的預備工作,移動臺向TD-SCDMA協調傳輸帶寬,一旦信標條件滿足,即可執行切換。

3.2 從TD-SCDMA向WIMAX切換

這種切換應該理性考慮當前業務是否是實時,當讀寫速度要求相對多余高速轉載量時,如果是實時業務,那么向TD-SCDMA要求信標,并在要求滿足后切換,如果不是實時業務,那么TD-SCDMA就立即向WIMAX切換,這樣也為實時業務的順利交接提供了保障。

綜上所述,通過分析近幾年移動通信系統的發展趨勢,網絡技術互補融合手段依舊存在很大的發展空間。在現今無線通訊領域當中,很難有哪種技術能夠獨當一面,統籌顧及所有業務需要。多種技術共存與互補是發展的必然趨勢。TD-SCDMA是無線網絡寬帶化的成果,而WIMAX系統則使寬帶網絡向無線化邁出了重要一步。兩者有效融合不僅可以取長補短,而且還有助于網絡通訊業務達到雙贏局面。通過不斷的探索和發現,各類通訊技術的變革和發展,終將會在未來達到最佳融合與最佳切換狀態,共同為用戶創造一個美好的信息時代。

參考文獻

[1] 李曉娟.基于WiMAX/TD-SCDMA異構網絡切換技術的研究[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2011,4.

[2] 鄧強.WiMAX/TD-SCDMA的融合接納控制與切換研究[D].北京郵電大學,2010.

第10篇

關鍵詞:貴陽CORS 常規測量 管道 線路測量 誤差分析

中圖分類號:TB22 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)07(b)-0044-02

1 貴陽CORS系統基本組成

貴陽CORS系統由5個基站、數據中心組成,5個基站分別為:金陽、清鎮、青巖、修文、開陽,通過專用電信光纖與中央機房進行數據交換,數據中心通過相關軟件進行實時差分計算,同時向外差分數據,系統能夠提供貴陽城市獨立坐標系、1954北京坐標系、1980西安坐標系、CGCS2000坐標系等平面坐標系統及1985高程基準。

2 貴陽CORS在排污管道測量中的應用

2.1 工程概況

排污管道全長78 km。線路沿線穿越大量高速公路、河流、鐵路和沼澤地。該工程采用1980西安坐標系和1985國家高程基準,主要工作是線路控制測量、中線測量、碎部測量和縱斷面測量。

2.2 貴陽CORS在排污管道測量中的應用模式

2.2.1 貴陽CORS在線路控制測量上的應用

在本工程的控制測量中,應用8臺Trimble R8 GNSS接收機進行靜態觀測,每隔5 km布設一對控制點,共布設34個控制點,且沿途聯測了5個C級國家控制點,形成了39個控制點的GPS網。GPS靜態觀測滿足技術規定,每個控制點觀測不少于60 min。同時,我們下載了附近可以利用的4個貴陽CORS系統參考點的數據,將這4個參考站數據加入GPS網進行解算。解算時,我們采用了兩種方法,即只有4個參考點數據作為起算數據和只有5個C級國家點數據作為起算數據。

經過兩次GPS網解算,我們對解算出的34個控制點成果做了比較,發現利用貴陽CORS系統直接解算出來的控制點成果只比傳統靜態測量結果平面差不到2.5 cm,高程差不到3 cm,滿足《管道工程測量規范》及本項目設計書的相關要求。

2.2.2 貴陽CORS在中線測量上的應用

線路中線測量全部采用貴陽CORS系統,進行實時網絡RTK測量,其中局部衛星信號遮擋較為嚴重地區采用全站儀補測。所有中線樁數據采集后,整理成為貴陽CORS系統轉換數據的特定格式,然后利用貴陽CORS中心的在線轉換服務,對數據進行CGCS2000坐標系到線1980坐標系的轉換,同時得到1985國家高程。

2.2.3 貴陽CORS在碎部測量和縱斷面測量上的應用

碎部測量和斷面測量主要就是利用貴陽CORS系統采集線路沿線的地形點、地物點的坐標和高程。貴州CORS系統所提供的實時網絡RTK技術在線路測量中能很好的發揮優勢,只要網絡信號好,網絡RTK技術比傳統測量要方便、快捷。

在網絡信號很差,衛星信號遮擋嚴重地區采用全站儀補測,同時,我們也刻意對部分利用RTK測定的中線樁和RTK所做的控制點進行了復測工作,抽查的中線樁和RTK所做的控制點分布在各個不同區段,使復測點盡量均勻分布在測區范圍內,然后對兩次測得的坐標數據進行比較,以便對CORS測量成果進行精度及可靠性檢驗,檢驗結果如下表1所示(該表為在所有的復測數據中隨機選取了20個復測點進行比較)。從中可以看出,中線樁成果及控制點相差很少,進一步說明了貴陽CORS系統測量成果的正確性和可靠性。

2.3 作業實施

在貴陽CORS下用RTK進行控制測量,控制點點位的選取比較隨意,靈活性比較大,站與站之間不要求通視,僅限于手機和衛星信號是否處于良好的狀態,而不必考慮信號如何收發;測區水稻田居多,因此點位的布設要考慮到農民耕種對點位的破壞;另外測區多湖泊和河流,布設的控制點應盡量的遠離,以避免多路徑效應的影響。為能夠使控制點長期保存,在點位布設是盡量離開測區管線50 m以上,利用貴州特有的地貌,點位盡量選取在生根巖石上,布設時應嚴格遵守《全球定位系統實時動態測量(RTK)技術規范》。

采用貴陽CORS提供的精密差分信息形式進行觀測,每個測站嚴密對中、整平,并固定RTK天線高。啟動RTK后,使用專用功能鍵盤和菜單,查看測站信息、接收衛星數、衛星健康狀況、各衛星信噪比、測量誤差等實時定位的結果及收斂值、存儲介質記錄和電源情況,并認真做好記錄。原則上要求以使RTK手簿上顯示滿足測量要求的固定解,開始記錄數據,實際操作過程中盡量的延長觀測時間,以便獲得更精確的坐標值。

2.4 誤差分析

2.4.1 CORS接收機誤差

CORS系統是由若干臺GPS接收機連續不斷地運行,采集GPS原始數據,輸出RTK/DGPS數據,再傳送給GIS/GPS導航用戶。其誤差來源主要是三大部分,即:與GPS衛星有關的衛星星歷誤差、衛星鐘差及相對論效應;與信號傳播有關的電離層折射延遲、對流層折射誤差以及多路徑誤差;與GPS接收機有關的接收機鐘差、接收機位置誤差等等。GPS的誤差源在空間和時間上是高度相關的,差分GPS原理能夠使用這些相關性來改善整個GPS系統的性能,可以減少或者消除衛星誤差、接收機鐘差、星歷誤差、大氣折射誤差等,同時CORS系統數據中心能夠根據基準站的觀測值,建立整個區域內GPS測量的主要誤差模型(如電離層折射誤差模型、對流層折射誤差模型和衛星軌道誤差模型等),并將這些誤差從觀測數據中減去,形成“無誤差”的觀測值。

2.4.2 RTK 測量誤差

RTK 作業的時候要嚴格的控制 PDOP6的時間窗口,這個時間段測量獲得的數據是最佳的。接收機啟動后,應該通過菜單及時查看測站信息:接收衛星數、衛星號、衛星健康狀況、各衛星信噪比、相位測量殘差實時定位的結果及收斂值、存儲介質記錄和電源情況,如發現異常情況或未預料情況,并及時作出相應處理。在 CORS系統下作業RTK的用戶,CORS系統已建立覆蓋區域電離層的誤差模型,并隨差分信號發送到流動站,消除電離層誤差,使得 RTK 的作業范圍和精度就能夠大大的改善。

2.4.3 RTK數據通訊誤差

數據通訊誤差包括:有線通訊線路信號的衰減和無線通訊信號的流失和誤碼。數據通訊中一般采用標準電纜來連接天線和接收機,但是隨著電纜的增長,就必須采用天線信號放大器來減少信號的衰減了,否則就會影響接收機接收數據的能力,從而降低了定位精度,所以工作中一般采用幀中繼(FR)和光纖的混合通訊,且電纜的長度不會超過30m。在無線通訊中,通常采用GSM、GPRS、CDMA和TDMA的上網功能,采用這種無線的通訊方式不僅用戶數不受限制,而且它不會降低RTK的定位精度,傳送、接收RTK數據無距離限制,且一般不會受到干擾。

3 結語

長期以來,我們的測量工作只是局限于經緯儀、全站儀、常規RTK作業方式。這樣的作業方式突出的特點是:作業效率不高、勞動強度大、而且精度和可靠性差。即使是1個基準站+N個移動站的 RTK 作業模式,也會受到作業距離的限制,需要頻繁的架設基準站,并且隨著距離的增加其精度和可靠性也在逐步降低和衰減,對于一個較大的測區,其勞動強度和工作效率是可想而知的。而CORS系統的出現無疑是一個革命性的技術,在一個地區甚至一個國家,只需要架設幾個或者幾十個上百個永久的基準站,就能覆蓋一個比較大的區域,那么下次出去做外業測量就不用再架設基準站了。

本文深刻闡述了CORS系統的功能和作業優勢,實驗結果表明采用該方法對傳統測量工作模式帶來巨大的沖擊,極大的提高了野外作業的精度和效率。同時從多方面、多角度對CORS下作業方式可能產生的誤差做了全面的分析研究。

參考文獻

第11篇

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

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(Frequency Hopping)和時分多址(Time Division Multi-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。

3 超寬帶(UWB)技術

超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末,此前主要作為軍事技術在雷達等通信設備中使用。隨著無線通信的飛速發展,人們對高速無線通信提出了更高的要求,超寬帶技術又被重新提出,并倍受關注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通信方案。與常見的使用連續載波通信方式不同,UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息,通常每個脈沖持續的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz,因此最大數據傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通信的同時,UWB設備的發射功率卻很小,僅僅是現有設備的幾百分之一,對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現有無線電設備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數據通信方式,它有望在無線通信領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下:

(1)抗干擾性能強:UWB采用跳時擴頻信號,系統具有較大的處理增益,在發射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。

(2)傳輸速率高:UWB的數據速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s,有望高于藍牙100倍。

(3)帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達幾個GHz。超寬帶系統容量大,并且可以和目前的窄帶通信系統同時工作而互不干擾。

(4)消耗電能少:通常情況下,無線通信系統在通信時需要連續發射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發送出去,并且在需要時才發送脈沖電波,所以消耗電能少。

(5)保密性好:UWB保密性表現在兩方面:一方面是采用跳時擴頻,接收機只有已知發送端擴頻碼時才能解出發射數據;另一方面是系統的發射功率譜密度極低,用傳統的接收機無法接收。

(6)發送功率非常?。篣WB系統發射功率非常小,通信設備可以用小于1mW的發射功率就能實現通信。低發射功率大大延長了系統電源工作時間。

(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術使用基帶傳輸,無需進行射頻調制和解調,所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件,系統結構簡化,成本大大降低,同時更容易集成到CMOS電路中。

參考文獻

第12篇

關鍵詞 無線電能 傳輸 形式 當前面臨問題

中圖分類號:TM724 文獻標識碼:A

1無線電能傳輸的定義

無線電能傳輸又稱無接觸電能傳輸是一種傳輸電能的新技術,它將電能通過電磁耦合、射頻微波、激光等載體進行傳輸。這種技術解決了電力自身的兩大缺點:不易儲存和不易傳輸,同時也解除了對于導線的依賴,從而得到更加方便和廣闊的應用。

2無線電能傳輸發展歷史

19世紀末被譽為“迎來電力時代的天才”的特斯拉在電氣與無線電技術方面做出了突出貢獻。1881年發現了旋轉磁場原理,并用于制造感應電動機,次年進行試制且運轉成功。1888年發明多相交流傳輸及配電系統;1889-1990年制成赫茲振蕩器。1891年發明高頻變壓器(特斯拉線圈),現仍廣泛用于無線電、電視機及其他電子設備,他曾致力于研究無線傳輸信號及能量的可能性,并在1899年演示了不用導線采用高頻電流的電動機,但由于效率低和對安全方面的擔憂,無線電力傳輸的技術無突破性進展。

2001年5月,國際無線電力傳輸技術會議在法屬留尼汪島召開期間,法國國家科學研究中心的皮格努萊特,利用微波無線傳輸電能點亮40m外一個200W的燈泡。其后,2003年在島上建造的10kW試驗型微波輸電裝置,已開始以2.45GHz頻率向接近1km的格朗巴桑村進行點對點無線供電。

2007年6月麻省理工學院的研究人員已經實現了在短距離內的無線電力傳輸,他們通過電磁感應利用磁耦合共振原理成功地點亮了離電源2m多遠處的一個60w燈泡。

2008年9月,北美電力研討會最新的論文顯示,他們已經在美國內華達州的雷電實驗室成功的將800W電力用無線的方式傳輸到5m遠的距離。

3無線電能傳輸方式

3.1電磁感應式

電磁感應式又稱為非接觸感應式,電能傳輸電路的基本特征就是原副邊電路分離。原邊電路與副邊電路之間有一段空隙,通過磁場耦合感應相聯系。根據無接觸變壓器初、次級之間所處的相對運動狀態,新型無接觸電能傳輸系統可分為:分離式、移動式和旋轉式,分別給相對于初級繞組保持靜止、移動和旋轉的電氣設備供電。

電磁感應式的特點是:(1)較大氣隙存在,使得原副邊無電接觸,彌補了傳統接觸式電能的固有缺陷;(2)較大氣隙的存在使得系統構成的耦合關系屬于松耦合,使得漏磁與激磁想當,甚至比激磁高;(3)傳輸距離較短,實際上多在毫米級。

3.2電磁共振式

電磁共振式又稱WiTricityj技術是由麻省理工學院物理系、電子工程、計算機科學系,以及軍事奈米技術研究所的研究人員提出的。系統采用兩個相同頻率的諧振物體產生很強的相互耦合,能量在兩物體間交互,利用線圈及放置兩端的平板電容器,共同組成諧振電路,實現能量的無線傳輸。

電磁共振式的特點:(1)利用磁場通過近場傳輸,輻射小,具有方向性。(2)中等距離傳輸,傳輸效率較高。(3)能量傳輸不受空間障礙物(非磁性)影響。(4)傳輸效果與頻率計天線尺寸關系密切。

3.3微波式

先通過磁控管將電能轉變為微波能形式,再由發射天線將微波束送出,接收天線接收后由整流設備將微波能量抓換為電能。

微波式特點:(1)傳輸距離遠,頻率越高,傳播的能量越大。在大氣中能量傳遞損耗很小,能量傳輸不受地球引力差的影響;(2)微波式波長介于無線電波和紅外線輻射的電磁波,容易對通信造成干擾;(3)能量束難以集中,能量散射損耗大,定向性差,傳輸率低。

4無線電能傳輸需要解決的問題

4.1電磁輻射安全問題

對人身安全和周圍環境的影響需要解決。由于無線能量的傳輸既不像傳統的供電方式那樣可以在傳輸路徑上得到很好的控制也不像無線通訊那樣傳送微小的功率。高能量的能量密度勢必會對人身安全及健康帶來影響。對激光則在功率密度小于2.5mW/cm2才能保證對人體無傷害。所以采用無線輸電時要考慮避免對人身的傷害。

4.2電磁兼容性

無線能量傳輸系統在工作時周圍空間會存在高頻電磁場,這就要求系統本身具有較高的電磁兼容指標。系統要發生電磁兼容性問題,必須存在三個因素,即電磁騷擾源、耦合途徑、敏感設備。所以,在遇到電磁兼容問題時,要從這三個因素入手,對癥下藥,消除其中某一個因素,就能解決電磁兼容問題。因此采取有效的抗干擾措施、屏蔽技術、合理使用電磁波不同的頻段、避免交叉,重疊等造成不必要的電磁干擾。

4.3系統整體性能有待提高

目前無線能量傳輸技術整體上傳輸的效率不高,主要原因是能量的控制比較困難,無法真正實現能量點對點的傳送在傳輸的過程中會散射等損耗一部分能量,能量轉換器的效率不高也是影響整個系統效率的關鍵因素。當然隨著電子技術的不斷進步,傳輸的效率也會逐漸提高。

4.4傳輸距離、效率、功率、裝置體積之間的關系

對于無線能量傳輸技術中幾個關鍵性的指標:傳輸距離、傳輸效率、傳輸功率、裝置體積等。一般情況下,傳輸距離越近、裝置體積越大、傳輸效率就越高、傳輸功率就越大。如何盡可能地減小裝置體積、提高傳輸距離、效率和功率是無線輸電技術重點研究的方向之一,也是小功率設備實現無線輸電的前提。

參考文獻

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