cq9电子·(中国)官方网站

  無線通信是利用電磁波信號在自由空間中傳播的特性進行信息交換的一種通信方式。常見的無線通信(數據)傳輸方式及技術分爲兩種：“近距離無線通信技術”和“遠距離無線傳輸技術”。

  1、近距離無線通信技術

  短(近)距離無線通信技術是指通信雙方通過無線電波傳輸數據，並且傳輸距離在較近的範圍內，其應用範圍非常廣泛。近年來，應用較爲廣泛及具有較好發展前景的短距離無線通信標准有：Zig-Bee、藍牙(Bluetooth)、無線寬帶(Wi-Fi)、超寬帶(UWB)和近場通信(NFC)。

  (1)、Zig-Bee

  Zig-Bee是基于IEEE802.15.4標准而建立的一種短距離、低功耗的無線通信技術。Zig-Bee來源于蜜蜂群的通信方式，由于蜜蜂(Bee)是靠飛翔和‘嗡嗡’(Zig)地抖動翅膀的來與同伴確定食物源的方向、位置和距離等信息，從而構成了蜂群的通信網絡。其特點是距離近，其通常傳輸距離是10-100m;低功耗，在低耗電待機模式下，2節5號幹電池可支持1個終端工作6-24個月，甚至更長;其成本，Zig-Bee免協議費，芯片價格便宜;低速率，通Zig-Bee常工作在20-250kbps的較低速率;短時延，Zig-Bee的響應速度較快等。主要適用于家庭和樓宇控制、工業現場自動化控制、農業信息收集與控制、公共場所信息檢測與控制、智能型標簽等領域，可以嵌入各種設備。

  (2)、藍牙(Bluetooth)

  能夠在10米的半徑範圍內實現點對點或一點對多點的無線數據和聲音傳輸，其數據傳輸帶寬可達1Mbps通訊介質爲頻率在2.402GHz到2.480GHz之間的電磁波。藍牙技術可以廣泛應用于局域網絡中各類數據及語音設備，如PC、撥號網絡、筆記本電腦、打印機、傳真機、數碼相機、移動電話和高品質耳機等，實現各類設備之間隨時隨地進行通信。

  蓝牙技术被广泛应用于无线辦公環境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等领域，蓝牙目前存在的主要问题是芯片大小和价格较高;抗干扰能力较弱。

  (3)、無線寬帶(Wi-Fi)

  它是一种基于802.11协议的无线局域网接入技术。(Wi-Fi)技术突出的优势在于它有较广的局域网覆盖范围，其覆盖半径可达100米左右，相比于蓝牙技术，(Wi-Fi)覆盖范围较广;传输速度非常快，其传输速度可以达到11mbps(802.11b)或者54mbps(802.11.a)，适合高速数据传输的业务;无须布线，可以不受布线条件的限制，非常适合移动办公用户的需要。在一些人员密集的地方，比如火车站、汽车站、商场、机场、图书馆、校园等地方设置‘热点’，可以通过高速线路将因特网接入上述场所。用户只需要将支持无线网络的终端设备该区域内，即可高速接入因特网;健康安全，具有WiFi功能的産品发射功率不超过100毫瓦，实际发射功率约60-70毫瓦，与手机、手持式对讲机等通讯设备相比，WiFi産品的辐射更小。

  (4)、超寬帶(UWB)

  UWB是一種無載波通信技術，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據，其傳輸距離通常在10M以內，使用1GHz以上帶寬，通信速度可以達到幾百兆bit/s以上，UWB的工作頻段範圍從3.1GHz到10.6GHz，最小工作頻寬爲500MHz。

  其主要特點是：傳輸速率高;發射功率低，功耗小;保密性強;UWB通信采用調時序列，能夠抗多徑衰落;UWB所需要的射頻和微波器件很少，可以減小系統的複雜性。由于系UWB統占用的帶寬很高，UWB系統可能會幹擾現有其他無線通信系統。UWB主要應用在高分辨率"較小範圍"能夠穿透牆壁"地面等障礙物的雷達和圖像系統中。

  這種裝置可以用來檢查樓房、橋梁、道路等工程的混凝土和瀝青結構中的缺陷，以及定位地下電纜及其它管線的故障位置，也可用于疾病診斷。另外，在救援、治安防範、消防及醫療、醫學圖像處理等領域都大有用途。

  (5)、NFC

  NFC是一种新的近距离无线通信技术，其工作频率为13.56MHz，由13.56MHz的射频识别(RFID)技术发展而来，它与目前广为流行的非接触智能卡ISO14443所采用的频率相同，这就为所有的消费类电子産品提供了一种方便的通讯方式。NFC采用幅移键控(ASK)调制方式，其数据传输速率一般为106kbit/s和424kbit/s三种。NFC的主要优势是：距离近、带宽高、能耗低，与非接触智能卡技术兼容，其在门禁、公交、手机支付等领域有着广阔的应用价值。

  NFC的應用情境基本可以分爲以下五類：

  A接觸-通過，主要應用在會議入場、交通關卡、門禁控制和賽事門票等方面;

  B接觸-確認/支付，主要應用在手機錢包、移動和公交付費等方面;

  C接觸-連接，這種應用可以實現2個具有NFC功能的設備實現數據的點對點傳輸;

  D接觸-浏覽，用戶可以通過NFC手機了解和使用系統所能提供的功能和服務;

  E下載-接觸，通過具有NFC功能的終端設備，使用GPRS/CDMA網絡接收或下載相關信息，用于門禁或支付等功能。

  2、遠距離無線傳輸技術

  遠距離無線傳輸技術：目前偏遠地區廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數傳電台、擴頻微波、無線網橋及衛星通信、短波通信技術等。它主要使用在較爲偏遠或不宜鋪設線路的地區，如：煤礦、海上、有汙染或環境較爲惡劣地區等。

  (1)、GPRS/CDMA無線通信技術

  GPRS(通用无线分组业务)是由中国移动开发运营的一种基于GSM通信系统的无线分组交换技术，是介于第二代和第三代之间 的技术，通常称为2.5G它是利用?包交换?概念发展的一种无线传输方式。包交换就将数据封装成许多独立的包，再将这些包一个一个传送出去，形式上有点类似寄包裹，其优势在于有资料需要传送时才会占用频宽，而且是以资料量计价，有效的提高网络的利用率。GPRS网络同时支持电路型数据和分组交换数据，从而GPRS网络能够方便的和因特网互相连接，相比原来的GSM网络的电路交换数据传送方式，GRRS的分组交换技术具有实时在线"按量计费"高速传输等优点。

  CDMA(是碼分多址的英文縮寫)由中國電信運行的一種基于碼分技術和多址技術的新的無線通信系統，其原理基于擴頻技術。

  (2)、數傳電台通信

  數傳電台是數字式無線數據傳輸電台的簡稱。它是采用數字信號處理、數字調制解調、具有前向糾錯、均衡軟判決等功能的一種無線數據傳輸電台。數傳電台的工作頻率大多使用220--240MHz或400--470MHz頻段，具有數話兼容、數據傳輸實時性好、專用數據傳輸通道、一次投資、沒有運行使用費、適用于惡劣環境、穩定性好等優點。數傳電台的有效覆蓋半徑約有幾十公裏，可以覆蓋一個城市或一定的區域。數傳電台通常提供標准的RS-232數據接口，可直接與計算機、數據采集器、RTU、PLC、數據終端、GPS接收機、數碼相機等連接。已經在各行業取得廣泛的應用，在航空航天、鐵路、電力、石油、氣象、地震等各個行業均有應用，在遙控、遙測、搖信、遙感等SCADA領域也取得了長足的進步和發展。

  (3)、擴頻微波通信

  擴頻通信，即擴展頻譜通信技術是指其傳輸信息所用信號的帶寬遠大于信息本身帶寬的一種通信技術。最早始用于軍事通信。它傳輸的基本原理是將所傳輸的信息用僞隨機碼序列(擴頻碼)進行調制，僞隨機碼的速率遠大于傳送信息的速率，這時發送信號所占據帶寬遠大于信息本身所需的帶寬實現了頻譜擴展，同時發射到空間的無線電功率譜密度也有大幅度的降低。在接收端則采用相同的擴頻碼進行相關解調並恢複信息數據!其主要特點是：抗噪聲能力極強;抗幹擾能力極強;抗衰落能力強;抗多徑幹擾能力強;易于多媒體通信組網;具有良好的安全通信能力;不幹擾同類的其他系統等，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。

  (4)、無線網橋

  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産物。無線網橋是爲使用無線(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(可達百兆bps)無線組網。擴頻微波和無線網橋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。

  (5)、衛星通信

  衛星通信是指利用人造地球衛星作爲中繼站來轉發無線電信號，從而實現在多個地面站之間進行通信的一種技術，它是地面微波通信的繼承和發展。衛星通信系統通常由二部分組成，分別是衛星端、地面端。衛星端在空中，主要用于將地面站發送的信號放大再轉發給其它地面站。地面站主要用于對衛星的控制、跟蹤以及實現地面通信系統接入衛星通信系統。

  (6)、短波通信

  按照國際無線電咨詢委員會的劃分，短波是指波長100m——10m，頻率爲3MHZ-30MHZ的電磁波。短波通信是指利用短波進行的無線電通信，又稱高頻(HF)通信。短波通信可分爲地波傳播和天波傳播。地波傳播的衰耗隨工作頻率的升高而遞增，在同樣的地面條件下，頻率越高，衰耗越大。利用地波只適用于近距離通信，其工作頻率一般選在5MHZ以下。地波傳播受天氣影響�。�比較穩定，信道參數基本不隨時間變化，故信道可視爲恒參信道。天波傳播是無線電波經電離層反射來進行遠距離通信的方式，傾斜投射的電磁波經電離層反射後，可以傳到幾千千米外的地面。天波的傳播損耗比地波小得多，經地面與電離層之間多次反射之後，可以達到極遠的地方，因此，利用天波可以進行環球通信。天波傳播因受電離層變化和多徑傳播的嚴重影響極不穩定，其信道參數隨時間而急劇變化，因此稱爲變參信道。短波通信的特點是：建設維護費用低，周期短，設備簡單，電路調度容易，抗毀能力強，頻段窄，通信容量�。�天波信道信號傳輸穩定性差等。