无线通讯技术范例

随着科技的发展，工业自动化水平的不断提高，如何应对不断增长的人力成本，降低物流费用，提高生产效率，提高制造业企业的效益，成为各个公司亟待解决的问题．在汽车组装车间使用AGV自动导向车按顺序运送每台汽车所需零部件到生产线，再由工人把零件组装成整车，这是日产2005年引进的IFA（IntegratedFactoryAutomation）理念［1］，确定了“零部件合理化”和“廉价自动化”两大主题．自动导向车的广泛使用，方便作业人员拿取零部件，减轻劳动强度．通过生产、物流现场及设备制造等各个环节，通过相互紧密协作，使得物流速度加快，物流时间缩短，占用空间缩小，大大节省成本，实现物流环节的合理衔接并取得最佳经济效益，从而增加企业利润［2］．   1AGV自动导向车的组成   AGV自动导向车主要机械部分由车身、控制面板、驱动轮、充电蓄电池组成．电气部分由PLC、伺服电机、传感器、喇叭、无线发射装置组成（图1）．AGV自动导向车采用固定导引线方式［3］，原理是在AGV自动导向车行驶路径上埋设磁带，通过安装在底盘的磁感应传感器，AGV自动导向车感知磁场强度的强弱，作为纠偏输入信号，进而控制AGV自动导向车的行驶．AGV自动导向车运行线路上垂直于主线路设置有3条不同磁极的短磁条，行驶过程中车身磁极感应器将其转化为减速、停止、加速等不同速度指令．车头安装有障碍物传感器，实现对前方料车、人等障碍物的识别，当遇到障碍物时发出停车指令从而保护人和车辆安全．目前大多数试验性AGV的研究都依赖于有线的通讯系统控制和反馈数据，将上位机安装在车体上，占用车体空间，且对硬件要求较高，导致了在AGV运行时难以迅速有效地进行人工干预，控制方式不灵活［4］，本文引入无线通讯技术从而提高了控制的灵活性，车载PLC把AGV自动导向车所在位置、电池电量、故障信号通过无线局域网发送到上位工控机，工控机可对AGV车进行速度控制、状态调整，实现计算机远程监控。   2PLC无线通讯的选型与设计   可编程控制器（PLC）作为工业控制专用的电子设备，由于其结构简单、可靠性高、易于编程、调试方便，成为工业现场最主要的控制装置，在工业控制现场已广泛应用．同时PLC具有较好的通信功能，在工业现场设备分布分散，不具备架设线缆的条件下，利用无线通信功能可方便地将现场信号接入监控管理系统．AGV自动导向车控制系统采用OMRON公司的CP1H系列PLC．该PLC带有模拟量输入／输出，USB口可供上位计算机编程，还带有2个可扩展的串口接口，配合工业无线串口转换设备实现数据接收发送．在每台AGV自动导向车上安装有无线串口转换设备，负责PLC串口数据的转换，并将数据通过无线信号发送至AGV行走轨道线路旁最近的无线接入点AP．环形轨道周围可以布置多个链接到以太网的无线接入点AP，每台AGV自动导向车在沿轨道运行中寻找最近的无线接入点AP，并且根据信号的强度自动切换接入点，实现无缝快速漫游功能．无线接入点AP负责接收PLC数据并通过交换机传至上位计算机．无线串口转换设备和无线接入点AP通过802．11a／b／g及TCP／IP协议实现通讯，最终由上位机完成PLC监控和AGV管理．   3上位机功能   上位机的功能是用来监控AGV车运行状态和控制PLC．上位机通信使用主从总线通信方式，以上位机作为工业局域网的主站，通过无线串口转换设备及无线AP连入该网的所有AGV车上的PLC皆为从站（图2）．在本系统中，上位机监控各个AGV自动导向车的运行状态，由于AGV自动导向车之间是独立运行的，它们之间无数据交换，故属于主从通信．主站与从站建立好连接后，采用应答方式进行通信，主站发出命令帧，从站使用响应帧应答，命令帧或响应帧中包含相应的数据即可使需要交换的数据送至对方．上位机在正常运行过程中使用轮询方式进行通信，以避免通信总线发生冲突，确保定时刷新从站PLC中的信息．对于PLC主动发出的报警或者异常信息，上位机采用中断方式进行处理，实现通信．上位机向PLC发出接收数据的指令，PLC判断是否正确，如果正确则向上位机传送数据，上位机接收到数据也同样判断是否来自PLC发出的正确指令，如果正确则上位机和PLC双向实现通信线路的建立．上位机控制流程如图3所示．   4上位机程序设计   用VisualC＋＋实现端口初始化的源代码［5］如下BOOLCserial：：Open（intnPort）／／nPort为计算机串行通信端口号nport＝1为端口1，nport＝2为端口2｛CharszPort［15］；DCBdob；m＿hIDCComDev＝CreaterFile（szPort，GENERIC＿READ｜GENERIC＿WRITE，0，NULL，OPEN＿EXISTING，FILE＿ATTRIBUTE＿NOMAL｜FILE＿FLAG＿OVER－LAPPED，NULL）；dcb．DCBlength－sizeof（DCB）；GetCommState（m＿hIDComdev，＆dcb）；／／取得通信资源当前设置dcb．BaudRate＝9600；／／设定数据传输速率为9600dcb．Bytesize＝7；／／7数据位dcb．Parity＝2；／／偶校验dcb．StopBits＝0；／／设定1个停止位if（SetCommState（m＿hIDComDev，＆dcb））return（TRUE）；elsereturn（FALSE）；／／设置端口，若设置成功则返回TRUE，否则返回FALSE｝握手联络VisualC＋＋语言的源代码如下BOOLCNTJDlg：：ReadFormPLC（char＊Read＿charchar＊Read＿address，intRead＿bytes）｛CserialSerial；／／用户串行通信的类Charread＿BUFFER；if（Serial．Open（2））／／初始化串行通信口COM2｛Serial．SendData（＆ENQ＿request，1）；／／发送联络信号Sleep（1000）；／／等待1sSerial．ReadData（＆read＿BUFFER，1）；／／读取PLC响应信号If（read＿BUFFER＝＝ACK）／／如果PLC响应信号等于ACK，则对PLC进行操作｛Serial．Close（）；／／操作完毕，关闭通信口Return（TRUE）；／／成功｝elsereturn（FALSE）；／／失败｝｝#p#分页标题#e#   5结束语   使用PLC无线通讯技术进行监控和控制，工作人员能及时准确知道AGV自动导向车故障位置与类型并加以解决，减少了因为物流运输故障导致生产线停线对整个生产造成的影响．达到了企业提高物流运转效率、降低成本的目的，提高了企业的整体管理水平。

1有线和无线通讯一体化在火电厂的应用分析   电厂内部通讯主要采用两种方式：一种是程控交换机有线电话系统PBX（PrivateBranchExchange），可进行电厂内成百上千用户间免费通话，而且价格易于被客户接受，维护简单，但是此系统都是固定用户接入，不能同现场巡查人员和户外工作人员进行及时沟通；另一种是无线超高频通信系统，在系统内的数十个手持或车载台对讲机用户间进行实时通话，可覆盖系统内任何角落且可随用户变更通讯地点，但是无线系统的成本较高，大规模应用成本远高于程控交换机电话系统。因此，决定了发展电厂内通信系统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网络建设。应该把无线通信看成是现有有线通信系统的一种发展和重要补充，决非一种替代，发挥不同技术的个性，综合布局，解决用户群对业务的不同需求，达成有线和无线通信网络一体化应用的整体优势和综合能力。随着近些年来科学技术的不断进步，生产工艺的不断提高，促进了无线通讯系统设备的小型化，提高了兼容性，系统造价日趋降低，这也使得无线通讯系统呈指数增长，预示无线通信也实质性地进入电力工业通讯领域，其网络拓扑结构如图1。越南锦普电厂中应用的程控交换机有线电话系统采用了军用标准设计的具备防潮湿、防霉变、防盐雾的湿热带专用产品TH20-20型程控交换机电话系统，具有高度的可靠性（MTBF36年）和环境适应能力，已经在中国电力系统中得到广泛的应用。在包括越南、印尼、菲律宾等东南亚国家在内的许多电厂中得到广泛应用。设备安装在电厂网控楼通信机房内，用户容量500端口，已涵盖电厂内全部固定用户。它还具有如下特点：(1)话务处理能力强：除CPU主处理器提供主要的话务处理功能外，TSA、BRI、PCU、IPGU、ERAS、DTU等电路板都拥有自己的CPU，分别负责各自功能的控制和处理，真正100%无阻塞设计，中继/用户话务量均可达到1Erl；(2)组网灵活，接口丰富，它具有丰富的信令接口，包括：GS/LS，4WE&M，标准R2，R2DTMF，中国一号，SS7（TUP，ISUP，CTUP，CISUP），ISDNETSI，Qsig，V5，PRI等。除此之外还可以支持哈里斯定义的HDN（透明信令），通过HDN可以实现主备用交换机之间的功能全部透明，就像在同一台交换机上使用一样；(3)电磁兼容性极好，能够在电厂恶劣的电磁环境中稳定可靠地运行；(4)采用通用性插槽结构，任何外围电路板可根据需要插在任意外围插槽中，用户线中继线的比例不受限制，能够灵活配置，并最大限度地节省插槽。   由于TH20-20型程控交换机电话系统具有上述强大的兼容和扩展能力，为其实现与无线通讯进行一体化融合创造了条件。锦普电厂的无线设备主要采用Motorola，本系统基站共有15个无线用户，其中Motorola手持对讲机GP338有8部；固定台GF338（内置Motorola的GM338）5台；车载台GM338有2台。基站由Motorola转发器R8200、ZETRON有无线接口控制器45B、双工器和分布天线系统构成。分布天线系统由1副室外天线、1只同轴避雷器、3只功分器、3副室内天线、同轴电缆组成。室外天线安装在集控楼的顶层，主要覆盖整个厂区及周边区域，覆盖半径大于2km，远大于厂区（宽430m×长680m）的区域；在A、B锅炉房和汽轮发电机房各安装1副室内天线，主要考虑以上区域因建筑结构缘故对无线电波有较大的屏蔽衰减作用，通过设置室内天线，相当于将非屏蔽区域的无线电波“搬迁”到屏蔽区内，大大增强了这些区域的无线电波强度。基站连接见图2。   2有线和无线通讯一体化技术应用原理   ZETRON-45B是无线通讯系统进行有线电话汇接功能的核心设备，是一种基于微处理器无线对讲和有线电话连接设备。该设备从设计初始就致力于提供灵活的操作，配套功能齐全的通讯芯片，进行选择性呼叫，自动抗干扰解码，支持45B接口协议。使用时将TH20-20型程控交换机电话系统某一用户通讯线接入ZETRON-45B设备背板的LINE端口，再将Motorola转发器R8200数据电缆接入ZETRON-45B，参考表中参数对ZETRON-45B进行设置，即可连接无线系统和程控电话系统，可实现无线设备自动拨号呼叫有线电话用户以及有线电话用户自动拨号选择呼叫某个无线用户，或者呼叫所有无线用户的功能。转发器R8200按越南审批的RX409.075/TX419.075频率设置，为了防止外部无线设备盗用转发器，设置了接收亚音频136.5Hz（称之上行亚音频）；发射亚音频（称之下行亚音）设置了CSQ（载波静噪，即无亚音），预留给45B，由控制器根据不同用户发射不同的下行亚音频。表中PL（私线）为模拟亚音频，DPL为数字亚音频；ANI为每部移动台和固定台的身份号（或称无线电话号码），不同的ANI对应1个亚音频（由控制器中软件设置）。例如：有线电话呼叫906无线用户，45B控制器就发出118.8Hz下行亚音频，此时除906号能够接听外，其他均无法收听。每部对讲机和车载台及固定台的ANI均显示在各自的LCD屏幕上。使用时对讲机按“*”+“自身的ANI”摘机上线连接LINE1口的电话线，按“2”+“自身的ANI”摘机上线连接LINE口的电话线，听到电话线上的拨号音后，通过键盘再按所需拨打的电话号码。   3结束语   在越南锦普火电厂中TH20-20型程控交换机电话系统通过ZETRON-45B有无线控制器和Motorola公司GP338无线对讲系统进行电话汇接，目前该系统已成功运行半年时间，极大地方便电厂中各移动用户与固定用户的实时通讯。工业通信未来发展趋势为：有线和无线通讯技术互补发展，各尽所长，向接入多元化、应用综合化的一体化网络发展，并逐步实现有线和无线通讯技术的有机融合。

剑杆织机经过近50年的发展，目前其最高车速可达700r／min，引纬率可达1612m／min，最大织造幅宽为4600mm，最多可织16色纬纱［1］。但是目前使用的有线监控系统由于存在监控点位置死板和线路布局复杂等诸多不利因素，影响了剑杆织机的实际生产过程，不利于发挥剑杆织机高速、智能、高质量和高效率的优良性能。与有线监控系统相比，无线通讯技术在剑杆织机监控系统的应用，使得剑杆织机的主监控器与各控制单元分离，这样可以优化剑杆织机内部线路布局，减少了复杂的现场总线数量和故障发生机率，也提高了剑杆织机的生产效率。一旦剑杆织机无线监控系统得到实际应用，会使得剑杆织机的主监控器不受空间位置的限制，监控点移动灵活，并且无线监控系统安装简单方便。这样不仅有利于优化织机的整体外部结构设计和便于主监控器的集中监控，而且不需要费用高、耗时长的布线施工并解决了有线监控调试困难的问题。对于利用剑杆织机从事纺织品生产的企业来说，无线监控系统的应用能够节省大量的费用，降低企业的生产、管理和维修成本，可从总体上提高企业的利润空间和市场竞争力。   1无线监控系统方案   1．1剑杆织机无线监控原理   GPRSDTU是能实现串口数据与IP数据相互转换并通过GPRS进行实时数据双向传输的无线终端设备，其DTU硬件主要由中央处理器、无线通讯模块和电源模块三部分组成。GPRSDTU系统包含TCP／IP协议栈及TCP／IP数据通信的功能。将OPC技术引入到GPRSDTU系统中，OPC服务器与无线监控终端采用TCP／IP协议进行实时双向通讯，无线OPC服务器具备固定的公网IP地址或固定的域名，OPC客户端和无线OPC服务器之间采用COM／DCOM进行通信［2］。剑杆织机无线监控的过程实质上是GPRSDTU与无线OPC服务器的通讯连接过程。将一张开通GPRS功能的SIM卡插入到DTU中，DTU上电后会注册到GPRS网络上，由于无线OPC服务器的公共IP地址或固定的域名作为参数存储在GPRSDTU内，DTU可以通过GPRS网络主动发起与无线OPC服务器的通讯连接，并保持通讯连接一直存在；如果出现通信连接中断，GPRSDTU将立即重新与无线OPC服务器握手［3］。一旦双向通讯连接成功，GPRSDTU将接收到的剑杆织机各控制信号的串口数据立即封装在一个TCP包里，发送给无线OPC服务器；反之，当GPRSDTU收到来自无线OPC服务器发来的TCP包时，会从中取出数据内容，立即通过串口发送给剑杆织机各执行机构。剑杆织机无线监控的工作原理如图1所示。   1．2无线监控系统设计   1．2．1无线监控终端设计   设计一套剑杆织机的无线监控终端应满足两方面要求。一方面无线监控终端要能够准确实时地监测到剑杆织机的织机编号和动态数据，再通过无线通讯模块连接到无线监控网络，传输到主监控器上；另一方面在调看各织机的动态参数后，对各台织机下达的控制指令传输到无线监控终端后，无线监控终端能准确地传输给各控制单元，及时驱动剑杆织机各执行机构的运动。如此反复就可通过无线监控系统来完成剑杆织机的整个生产过程。   1．2．2无线监控系统结构图设计   剑杆织机无线监控终端采用模块化设计方式，可分为CPU、实时时钟模块、数据存储模块、AI数据采集通道、无线通讯模块和电源模块。CPU以Atmega128处理器为核心，负责整个无线监控系统的管理和调度工作［3］。移动通讯GPRS是通用分组无线业务的英文简称，是在现有的GSM网络基础上通过增加GPRS网关支持节点GGSN和GPRS服务支持节点SGSN发展出来的一种新的数据传输技术，为现有数据传输系统提供一种便捷的无线传输方式。DTU是指数据终端设备，能够为通信数据提供透明无线传输通道。基于GPRS的无线通讯模块采用DTU作为通信平台承载着无线监控终端与OPC服务器通讯的主要任务［4］。在剑杆织机的实际工作过程中，其主要模拟信号有光电编码位置信号、经纱张力信号、纬纱张力信号、卷径检测信号、主轴转速检测信号、经纱线速度检测信号和断经、断纬停车检测信号，这些信号经过A／D转换器和CPU通过RS－485传送到无线监控终端；无线监控终端检测到这些信号后再通过无线通讯技术传输到主监控器。在主监控器上下达控制指令后，指令经无线监控终端和RS－485后传输到CPU上，再经D／A转换器后分别控制剑杆织机的控钮控制信号、织机主轴、织轴、电子多臂、卷布辊、引剑剑轮、信号中断停车和产量、引纬率等参数显示［5］。主监控器对剑杆织机的实时工作参数可以通过Flash数据存储器和同步动态随机存储器进行动态储存，以丰富数据库信息和方便调阅数据。剑杆织机无线监控系统结构图如图2所示。   2剑杆织机无线监控程序设计   剑杆织机无线监控程序设计如图3所示。剑杆织机主监控器是OPC服务器的客户应用，可以利用Vis－ualBasic语言来编写一套适合剑杆织机信号无线监控的人机交互界面；界面实行友好设计，有足够的储存空间，能够满足剑杆织机实时数据的双向监控和历史数据的调阅。在实际剑杆织机的监控工作中，操作人员首先开启主监控器，应用程序进入初始化状态，人机交互界面打开，此时会出现图标显示GPRSDTU是否与无线OPC服务器握手成功；待网络连接畅通之后界面进入待机状态，这时操作人员不仅可以调出织机运行的历史数据，也可以选定需要即将工作的织机并根据工作状况设置参数［6］。当所选织机不能正常工作时，操作人员可以下达指令检测织机故障原因；当所选织机工作正常时，操作人员会下达控制指令来检测选定织机的实时工作参数。对于在正常工作过程中织机出现断经和断纬现象时，织机会立即自动停车以防出现疵点。织机结束工作时，数据会自动保存到数据库系统中方便下次调阅。   #p#分页标题#e# 3结语   利用无线通讯技术、DTU硬件、OPC技术和剑杆织机有线监控系统而设计出的剑杆织机无线监控系统，不仅可以改变传统的有线监控模式，增加控制方式的多样性，同时提高了整个车间的生产效率、产品质量和故障诊断时间，实现了剑杆织机批量化生产的科学化管理。对无线监控终端与无线OPC服务器的硬件配置、OPC客户应用程序的编写和人机交互界面的模拟开发，会做进一步的设计研究。

摘要：通过研究进而掌握电磁波在井下的传输特性，对开发、设计矿井无线通信系统具有重要的意义。现综合华洋通信参与实际设计、研发经验，谈谈矿井下无线通讯及无线传感器的一些要点和需要考虑的一些问题。

关键词：矿井；无线通讯；LORA；LORAWAN

1无线通信知识

1.1ISM频段的定义

ISM（IndustrialScientificMedical）即工业、科学、医学，它是由国际通信联盟无线电通信局（ITU-R）定义的。从名称上我们就很明显的看出来，ISM频段就是在ITU-R统一协调下，各国均挪出某一段频段主要开放给工业、科学和医学机构使用的频段。应用这些频段即不需要政府无线管理机构的许可证也不需要频谱占用费用。它只需要遵守发射功率限制（一般低于1W），并且不要对其它频段造成干扰即可。

1.2ISM频段有那些资源

ISM频段在各国的规定并不统一。现根据查阅国家的无线电管理条例，经确认在国内以下频段是政府开放的ISM频段。可以在满足国家限制要求的前提下自由使用。

【摘要】社会在不断的发展进步，科学技术方式也在不断的更新，在无线通讯技术方面也有很大的创新，在科学技术发展的过程中，无线通讯技术方面的创新占着主要的地位，5G无线通信技术的发展对社会的进步有着重要的作用，该项通讯技术在以后的发展过程中会受到广泛的应用，但是从目前的发展情况来看，该项通讯技术仍在研究分析中，下文主要就是对5G会对通信运营商带来的机遇和挑战以及5G无线通信技术的发展趋势。

【关键词】无线通讯技术;发展趋势

5G无线通信技术是建立在4G的基础之上的，是4G无线通信技术的进一步发展。5G通信技术既没有在各大企业之间广泛应用，在一些官方文件中也没有涉及相关的内容，所以也就是说5G无线通信技术现在还没有正式投入使用，对于5G通讯技术为没有明确的定义。从人们生活水平的不断提高可以看出人们对无线通讯技术的创新非常关注，因此5G通信技术在之后的发展过程中将会受到更多的关注。

一、5G无线通讯技术面临的机遇和挑战

1、面临的机遇。5G无线通信技术在一定程度上可以很好的改变个人和企业未来的发展。5G无线通信技术在许多当面上都有了很大的创新，创新之后的通讯技术可以为500亿智能设备提供使用，因此在不断发展的过程中，5G无线通信技术也会遇到很多的问题，面临着很多机遇与挑战。5G无线通讯技术在发展的过程中，不仅提高了速度、连接、相应能力和扩展性，在人们的生活中也会得到广泛的利用，该项技术在运用的过程中，传递的传感器和设备上的数据都会有意想不到增长。这会对人们的日常生活带来很大的便利。与4G无线通信技术相比较，5G无线通信技术不管在哪一方面都有很大的优势，例如在传输数据的时候速度有很大的提高，而且响应延迟也减少，在未来的发展过程中5G无线通信技术将会与更多的设备进行连接。例如家电、无人飞机、汽车导航、路标、工业设备等，由此看来，所有的项目都可以实行数据资源共享。这种技术的改革会对个人造成影响例如小区内的所有的设备都可以与小区进行连接，相关的设备可以更好的提供共享信息。这样会对人们的生活带来更多的便利，还有利于人们的人际关系发展。在功能足够强大的时候，很有可能会被运用在不好的地方。5G无线通信技术还存在一定的不足，例如该项技术的设备和网络的安全和隐私方面的能力都应该进一步完善。随着社会智能化的发展，应该相信该项技术可以进行很好的任务分配，所以对于一些相关内容，人们应该不给予太多的控制，因为这样可以提高生产率和安全性。2、面临的挑战。虽然现在科学技术在不断的发展，在发展的过程中还存在着安全和隐私的问题，这两个对于5G无线通信网络发展会造成影响。有些被应用的连接设备，可能会被坏人所利用，从而造成安全隐患。随着我国的不断发展，电厂、水处理工厂、化工工业控制系统都会与互联网进行连接，从目前的发展情况来看，5G无线通信技术的广泛应用不会对以上几个领域造成威胁。5G通信技术虽然没有投入使用，但是还在研究分析中，在以后的发展过程中，消费电子设备所面临的风险是最大的。最受人们关注的安全领域会是交通运输，医疗保健和工业无人机。

二、5G无线通信技术发展趋势

5G无线通信技术已经越来越被人们所关注，在未来几年该项技术也将会投入使用，通信系统的容量在一定程度上也会有所提高，提高频谱效率、变革网络结构、开发并利用新的频谱资源是该项技术发展的主要途径。早在2013年5G无线通信技术就已经开始研发，研发的规模也比较大，有29个国家参与其中，我国华为公司就是其中一个。该技术从研发就倍受关注，各个国家都成立了相关的研发小组。目前所有的有关项目都在积极的研发中，然后各国再达成共识，促进该项技术的发展。该项技术的业务能力肯定会从以下三个方面表现出来，一是通过利用先进的无线技术网络资源的利用率在4G的基础上有了很大程度的提高。二是新的体系结构正在发展，这会有利于提高无线网络系统的吞吐率。三是可获取更多的有利资源，比原有的通信资源有所扩展。该项技术要想更好的发展就必须网络技术和无线传输技术上有所突破。从网络技术方面来说，要运用控制与转发相互分离的软件来定义，网络架构等。从无线传输技术方面来看，提高频谱资源利用率和挖掘频谱资源使用潜能是重点。5G无线通信技术的不断发展，必定引起一次技术的变革，加强对该项技术的研发力度，使该项技术在运用的过程中占有重要的地位。该项技术的发展必定会给当代社会带来不一样的体验。

摘要：随着信息技术的发展，传统的短距离无线通信技术已经无法满足人们生活和工作的需要，急需引进先进、快捷、方便的通信技术。通过对几种短距离无线通信技术进行介绍，了解当前短距离无线通信技术的发展程度，进一步探析短距离无线通信技术的融合现状，促使该项技术进一步发展。

关键词：短距离无线通信技术；融合；发展

0引言

随着中国互联网和通信技术的高速发展，各种高科技产品已经融入到了人类日常的生活中，并且多运用在工作和学习领域，其中最主要的就是通信领域。随着科技的进步，电子产品的发展要求越来越朝着小型化和便捷化的方向前进，并且希望电子产品能和其它设备的连接，进行短距离的信息传输，于是一种短距离的无线通信新技术应运而生。短距离无线通信技术不受时空的限制，可以在任何地点下进行通信。

1短距离无线通信技术

短距离无线通信技术是移动通讯技术发展的必经之路，现阶段，在人们的工作和生活中，WIFI和蓝牙是使用频率最高的短距离无线通信技术。距离无线通讯技术归根到底就是指短距离内进行的通信活动，这个距离有具体的规定，那就是不超过100米。虽然通讯距离较短，但也可分为两种无线通讯，第一种是高速通讯，指的是传输的速度在每秒100兆以上，且设备距离不超过十米；第二种是低速通讯，指的是传输速度小于每秒一兆，且设备的距离小于100米。传统的通讯技术比如电视机、收音机在接受信息时，主要通过天线进行信息的搜集和传递，随着科技的发展，电器上的天线逐渐消失，这个变化的出现不仅节省了器材安放的空间，而且还不会受到时间和空间的限制，可以随时随地进行信息的传输。现在常用的短距离无线通讯技术主要有以下这三类。

1.1WiFi技术。随着5G技术的问世，一种全新的WiFi技术也随着产生，那就是Wi-Fi6E，和之前的Wi-Fi6相比，它有着速度更快、使用更便捷的特点，在无线接入点上面，可以更好的管理有大量用户和客户端使用设备的网络。

【摘要】随着社会经济水平的迅猛发展，科学技术在经济发展的背景之下也得到了很大的提升，特别是国家国防对于技术的需要、基础科学对于科学技术的需要、人们生活对于科学技术的需要等等已经成为了促进我国不断提升科学技术发展的主要推动力。因此本文以现代无线通信技术的发展现状及未来前景展望，通过综合性的分析，重点对无线通信技术未来的发展前景进行展望，从而有一个更好的发展目标，来引导其未来的发展趋势。

【关键词】现代无线通信技术;发展现状;未来前景

一、目前我国无线通信技术的发展现状

目前来看，我国有关无线通信技术的发展速度相对比较快的，而对于无线通信技术的运用来说，通常表现在多方面的特点之上的，其主要特点有一下几个方面：1、移动通信技术。目前，我国移动通信技术可以说在全球发展当中仍处于比较快的国家，移动网络的发展不仅能够促进业务平台朝着更为广泛的方向发展，而且还不断的朝向更多方面的客户发展，据相关调查显示，中国以逐渐达到百分之九十以上的移动运用实现4G服务，而且采用这种网络形式的用户还在进一步的增多，依据最新数据显示，目前我国正在逐渐朝向5G服务的时展，这种快速而迅猛的发展，给人们的生活和工作都带来了极大的便利性。2、蓝牙技术的发展。蓝牙技术主要是以现代化无线通信技术作为其发展的重要基础，采用无线数据技术以及语音技术作为其发展的主要载体，进而更好的实现具有全球通信理念的开放性的通信技术，这种技术的发展能够更好的满足人们在短距离之上，通过降低较低的成本实现高效的传输方式，其主要所采用的服务对象则为固定的终端设备以及移动端等，从而实现信息的传输。3、无线宽带技术。无线宽带技术则主要是基于固定的宽带接入方式，这种方式采用较为特殊的优势，在起初的投资速度上表现出非常快的速度，而在之后所表现出来的则是一种具有无线宽带方式的多样化的表现形式，虽然存在着一定的优势，但是在发展过程当中仍存在很多的问题，首先是缺少良好的结技术，其次则是所采用的接入方式存在一定的缺陷。

二、现代无线通信技术的发展前景

2.1通过群体传输转向个人信息传输

在现代无线通信技术的发展过程当中，个人信息传输则是其发展的必然趋势，通过采用无线通讯技术，为个人方便、快捷的传递相关信息一定会成为后期逐渐发展和演变的主流形式。在现代社会的发展过程当中，个人信息的需求逐渐得到了更为强烈的重视，而这种发展同样是一种具有客观性的现代无线通信技术发展的方向，并且在推广形式上表现出良好的自由化特点，与移动智能网络共同促进全球个人无线通信技术的发展和开拓。

0引言   煤矿井下恶劣的生产环境及特殊的要求给矿井无线通信带来了很多困难，现有成熟的地面无线通信技术很难直接应用于井下。而井下可靠便捷的无线通信不仅是提高生产效率的有力工具，而且是矿工生命安全的重要保障。2010年8月，国家煤矿安全监察总局下发了《关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知（安监总煤装[2010]146号）》，要求煤矿建设完善煤矿井下监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等六大安全避险系统。由于井下巷道情况复杂以及综采面等工作区域的流动性大，与有线的生产调度系统相比,无线安全调度系统具有“即铺即用”的优点，可以方便流动接入，可实时把监控数据发至地面监控中心，接收传输监控数据，动态显示井下人员的分布及设备状况，并保证地面指挥中心与井下抢险工作面的实时通信，提高抢险救灾、安全救护效率和搜救效果。矿井无线通信技术不仅是通信联络的必然要求，同时也在煤矿安全生产如井下通信、传输、人员定位、无线传感器、无线局网、现场工业设备遥控、应急通信、环境监测、安全生产指挥等领域中得到越来越广泛的应用。   1WIFI矿井无线通信技术   纵观矿井无线通信技术的发展历史，大致经历了超低频透地通信、感应通信、漏泄通信、矿井小灵通、CDMA等几个技术过程，近年来，随着WIFI技术在矿井无线通信中的广泛应用，使得矿井无线通信技术掀起了一场新的革命。基于WIFI的矿井通信系统可采用“基站+交换机”结构[1]，系统抗干扰能力强、成本低，且具有应急功能，当井下基站与地面交换机断缆时，基站服务区内的移动电话之间仍可相互通话，系统抗灾容错能力强。在事故应急救援和临时施工通信中，基站的脱网功能也可发挥作用。基于WIFI技术的矿井无线通信系统具用通信容量大、通信质量高、可无线传输数据及图象等独特优势，具体表现在以下几个方面:[2]（1）系统可服用井下以太网平台，不需要铺设独立线路，节省投资。（2）不仅能实现语音传输，还能满足视频数据传输的需要。（3）通过开放的协议，可方便接入任何WIFI协议标准的设备，实现矿井各种系统数据无线传输。（4）系统区别于传统无线通讯类设备，不受信道的限制，可通过高带宽支持大量用户同时通讯。（5）系统采用本质安全供电和通信设备本质安全的方式，在回风区域和工作面实现了不受危险状况影响，全天候的无线通信。（6）频率工作在特高频2.4GHz，抗干扰能力强，且为公共开放频段，符合国家无线管理相关规定，不存在频段使用限制问题。但是目前矿井WIFI手机具有成本偏高、电池续航能力不足等障碍，需要进一步普及推广。   2WIFI技术与其他矿井无线通信技术比较   综合对比几种矿井无线通信技术，表1各种矿井无限通信技术的性能对比。综合分析上表中的几种矿井移动通信技术：超低频透地通信系统存在着单向通信、天线架设高、施工难度大等固有缺陷，只适宜用于调度和救灾辅助通信系统；感应通信利用电磁感应原理实现的通信，因传输参数不稳定和干扰噪声大，不适合用做全矿井无线通信系统；漏泄通信设备多、馈线长且接收局限在离导线30m以内，维护不便；小灵通矿井无线通信系统面对即将退市的尴尬局面，无法再继续使用；基于CDMA的通信系统优点是抗干扰能力强、通话清晰，但抗灾难能力差，系统综合成本较高；基于WIFI技术的宽带无线通讯系统，既解决了传输的距离问题(直巷道覆盖可达500m)，又可以满足矿井本安型的需要。可实现工业以太环网的复用，组成星型+树型结构，是当前解决矿井无线通讯及人员定位问题最具性价比的的技术之一。[3]   3结语   由于井下环境的限制，要实现全矿井通信，靠单一的通信体制或单一的通信设备是不能满足的，必须依靠多种形式、多种设备的相互配合来实现。通过井下调度电话、井下广播系统、皮带机沿线的矿用扩播电话、矿井CDMA或WIFI无线电话相互配合构成一个完整的井下通信网。无线通信技术应用在矿井通信之中,通过有线与无线通信系统、地面与井下通信系统的结合,使得个人终端漫游于地面、井下,还可方便接入公众通讯网,满足有线、无线、话音和数据的多方通信需求。通过将CDMA或WiFi技术结合移动通信系统和井下RFID人员跟踪定位技术的综合运用为一体,通过系统硬件设备融合人员跟踪定位管理系统,实现煤矿井下作业人员与井上人员通信和安全的监控,实现建立数字矿山的目标。