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第1篇

論文摘要:通過Bluetooth和UWB的技術(shù)對比及多角度的分析,證實(shí)了藍(lán)牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術(shù)的可能。

隨著因特網(wǎng)、多媒體和無線通信技術(shù)的發(fā)展,人們與信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密不可分。當(dāng)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(dāng)前無線通信產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的強(qiáng)烈追求,作為無線通信技術(shù)一個重要分支的短距離無線通信技術(shù)正逐漸引起越來越廣泛的觀注。

1短距離無線通信技術(shù)簡介

近年來,由于數(shù)據(jù)通信需求的推動,加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展,短距離無線與移動通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個快速發(fā)展的階段,WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù),以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)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(nèi)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(shù)據(jù)速率>100Mbit/s,通信距離<10m,典型技術(shù)有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數(shù)據(jù)速率<1Mbit/s,通信距離<100m,典型技術(shù)有藍(lán)牙、紫蜂和低速UWB。

2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)

“藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi),通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),使得近距離內(nèi)各種通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無縫資源共享,也可以實(shí)現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語音和數(shù)據(jù)通信。由于藍(lán)牙技術(shù)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(shè)備,使設(shè)備去掉了連接電纜的不便,通過無線建立通信。

藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ),采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進(jìn)技術(shù),為固定與移動設(shè)備通信環(huán)境建立一個特別連接。藍(lán)牙技術(shù)使得一些便于攜帶的移動通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng),并且能夠?qū)崿F(xiàn)無線連接因特網(wǎng),其實(shí)際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車等信息家電,組成一個巨大的無線通信網(wǎng)絡(luò)。打印機(jī)、PDA、桌上型計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。目前藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)據(jù)速率為723.2kb/s。藍(lán)牙速率亦擬進(jìn)一步增強(qiáng),新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版支持高達(dá)10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),這是適應(yīng)未來愈來愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進(jìn)趨勢。

作為一個新興技術(shù),藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)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(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無線通信技術(shù),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(shù)

超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末,此前主要作為軍事技術(shù)在雷達(dá)等通信設(shè)備中使用。隨著無線通信的飛速發(fā)展,人們對高速無線通信提出了更高的要求,超寬帶技術(shù)又被重新提出,并倍受關(guān)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(xù)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(xù)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(dá)幾GHz,因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百分之一。在高速通信的同時,UWB設(shè)備的發(fā)射功率卻很小,僅僅是現(xiàn)有設(shè)備的幾百分之一,對于普通的非UWB接收機(jī)來說近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現(xiàn)有無線電設(shè)備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通信方式,它有望在無線通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。UWB的特點(diǎn)如下:

(1)抗干擾性能強(qiáng):UWB采用跳時擴(kuò)頻信號,系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)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(shè)備產(chǎn)生的噪聲。

(2)傳輸速率高:UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s,有望高于藍(lán)牙100倍。

(3)帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達(dá)幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)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(tǒng)在通信時需要連續(xù)發(fā)射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能少。

(5)保密性好:UWB保密性表現(xiàn)在兩方面:一方面是采用跳時擴(kuò)頻,接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機(jī)無法接收。

(6)發(fā)送功率非常小:UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實(shí)現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長了系統(tǒng)電源工作時間。

(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術(shù)使用基帶傳輸,無需進(jìn)行射頻調(diào)制和解調(diào),所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復(fù)雜元件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化,成本大大降低,同時更容易集成到CMOS電路中。

參考文獻(xiàn):

第2篇

關(guān)鍵詞：在線式巡更無線實(shí)時

一、巡更系統(tǒng)概述：

巡更系統(tǒng)根據(jù)工作的方式，分為2大類：在線式巡更系統(tǒng)和離線式巡更系統(tǒng)。

離線式電子巡更系統(tǒng)：

根據(jù)物業(yè)管理的具體需要，在小區(qū)（或廠區(qū)）的巡更路線必經(jīng)之處，粘上信息鈕，然后在電腦中按照要求規(guī)定巡更班次、時間間隔、巡更路線以及具體的巡更員。工作時，巡更員根據(jù)規(guī)定的巡更時間、路線進(jìn)行巡更，到達(dá)每一個信息鈕處，使用隨身攜帶的數(shù)據(jù)采集器接觸信息鈕即可記錄下巡更員到達(dá)的時間和地點(diǎn)，利用巡更專用軟件處理數(shù)據(jù)信息，就能做到科學(xué)有效的管理。

巡更人員手握資料讀取器在值班室接觸代表自己的那個紐扣記憶體，表示開始上班，然后，沿巡更路線，手握資料讀取器逐個接觸紐扣記憶體（設(shè)于各巡更點(diǎn)），資料讀取器便記錄了這位巡更員上班的時間，到達(dá)各巡更點(diǎn)的時間。接班的巡更人員重復(fù)上述過程。

管理人員將資料讀取器插入資料轉(zhuǎn)換器后，電腦便可顯示巡更資料（巡更人員上班時間、到達(dá)各巡更點(diǎn)時間）。

該子系統(tǒng)由巡更棒（信息采集器）、巡更點(diǎn)（信息鈕）、電腦系統(tǒng)組成。

離線式電子巡更系統(tǒng)的巡更點(diǎn)及巡更點(diǎn)的位置的安排很容易通過軟件方法擴(kuò)充，且信息鈕的安裝也十分方便。造價便宜。

普通在線式巡更系統(tǒng)

每個巡更點(diǎn)放置一個信息采集器，通過電纜直接連至控制管理中心電腦（原理上和門禁相同）。每個巡更點(diǎn)均設(shè)有時鐘，儲存巡更記錄達(dá)3200條以上。巡更時只要巡更員將巡更牌（感應(yīng)式IC卡或者信息鈕）靠近（或者接觸）巡更點(diǎn)，信息采集器便自動記錄巡更員編號、時間、地點(diǎn)等信息（或者通過巡更按鈕來實(shí)現(xiàn)）。控制管理中心隨時可以實(shí)時了解巡更員（保安）的巡更情況。

該子系統(tǒng)由巡更牌（IC卡或信息鈕）、巡更點(diǎn)（信息采集器）/巡更按鈕、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展器、電腦系統(tǒng)組成。

在線式巡更系統(tǒng)因?yàn)榘惭b擴(kuò)充巡更點(diǎn)比較困難（需要布線），而且其信息鈕和采集鈕的數(shù)量正好與離線式相反，大量的采集器導(dǎo)致成本居高不下。

二、短距離無線巡更系統(tǒng)簡介：

作為智能化安保系統(tǒng)的一個重要組成部分，巡更系統(tǒng)在每一個職能化小區(qū)內(nèi)是必然配置。但是，基于成本以及巡更系統(tǒng)工程的難易程度的考慮，房產(chǎn)商一般會采用離線式巡更系統(tǒng)。

然而，在線式巡更系統(tǒng)因?yàn)槠錈o與倫比的實(shí)時性，是離線式巡更系統(tǒng)無法做到的。那么是否有一種系統(tǒng)，兼具這2種巡更系統(tǒng)的優(yōu)勢呢？

短距離無線巡更系統(tǒng)應(yīng)該是個比較例向的解決辦法。

三、無線在線式巡更系統(tǒng)工作原理：

在小區(qū)（或廠區(qū)）的巡更路線必經(jīng)之處，粘上信息采集鈕，然后在電腦中按照要求規(guī)定好巡更班次、時間間隔、巡更路線以及具體的巡更員。工作時巡更員根據(jù)規(guī)定的巡更時間、路線進(jìn)行巡更，到達(dá)每一個信息采集鈕處，使用隨身攜帶的信息采集器接觸信息鈕，并且通過短距離無線模塊發(fā)送巡更時間、地址等信息，遠(yuǎn)端通過與電腦連接的短距離無線接收模塊接收信息，在電腦上實(shí)時記錄下巡更員到達(dá)的時間和地點(diǎn)，并且可以通過電腦的電子地圖或LED顯示模塊即時直觀反映巡更信息。

無線巡更系統(tǒng)的巡更點(diǎn)及巡更點(diǎn)的位置的安排很容易通過軟件方法擴(kuò)充，巡更點(diǎn)的安裝也和離線式巡更系統(tǒng)的信息鈕安裝同樣方便，并且可以和離線式系統(tǒng)的信息鈕兼容。

在線式巡更系統(tǒng)的管理人員不需要資料讀取器，電腦便可實(shí)時顯示巡更狀態(tài)（巡更人員信息、到達(dá)各巡更點(diǎn)時間）。

四、無線巡更系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

4．1、無線巡更系統(tǒng)軟硬件簡介：

巡更點(diǎn)：無源地址，一線傳輸--I-BUTTON

巡更棒：無源地址一線讀取、時間、時間地址儲存、緊急按鈕、可充電電池、身份地址識別（I-BUTTON）等（可以參造I-BUTTON的DS9092K系列）、無線即時輸出。

巡更接收器：無線輸入、記錄、報(bào)警暫存、實(shí)時輸出（2口包括接PC的RS232、繼電器模塊）、充電

軟件：模擬地圖、實(shí)時紀(jì)錄、實(shí)時報(bào)警、閃爍（聲光）顯示、SQL巡更紀(jì)錄、記錄查詢、報(bào)警（巡更異常）范圍鎖定等。

4．2、無線巡更系統(tǒng)硬件功能：

巡更棒：（包含發(fā)送器）

信息鈕地址信號采集，采集正確發(fā)出“嘀”和綠色LED亮的提示；

實(shí)時時鐘，并且可以被接受器調(diào)校；

信息鈕地址信號、采集時間的即時發(fā)送；

信息鈕地址信號、采集時間的存儲（需要16k以上的斷電保持的存儲空間）；

信息鈕地址信號、采集時間可以被接受器讀出；

緊急按鈕，以及信號可以被即時發(fā)送、存儲、被接受器讀出；

可充電電池、電量不足時的LED提示；

巡更棒地址，且隨其他信號同時發(fā)送、存儲、讀出；

巡更棒和發(fā)送器可以一體，但需要可以進(jìn)行分別調(diào)試；

與接受器的直接連接口，可以在接受器上為PC機(jī)直接調(diào)試（包括校時）。

天線

發(fā)送信號時，考慮到信號的完整性，可以采用多次發(fā)送、和帶校驗(yàn)碼等手段。

選用的無線電頻率是固定、零漂移，頻率為315MHz、400MHz、433MHz或900MHz。

接受器：

接受巡更棒的無線信號并解碼；

室內(nèi)天線，留有室外高增益天線口

直接讀取、存儲巡更棒數(shù)據(jù)；

較大的信息儲存（斷電保持）量，可以選擇儲存滿覆蓋還是報(bào)警；

計(jì)算機(jī)直接串口（或USB口）連接，實(shí)時讀寫，以及串口保護(hù)；

報(bào)警及狀態(tài)存儲，包括：通訊連接口數(shù)據(jù)堵塞、通訊連接口丟失、失電、訊號校驗(yàn)錯誤等；

信號指示：電源（上電自檢）、故障（應(yīng)可以區(qū)分）、數(shù)據(jù)錯、外接繼電器等

繼電器輸出，基本32路繼電器輸出，擴(kuò)展32路繼電器輸出；繼電器輸出保持狀態(tài)時間可調(diào)；

外接高增益天線；

上電自檢功能、防死機(jī)電路；

接受PC機(jī)時間校準(zhǔn)；

直流穩(wěn)壓電源輸入接口、備用電池輸入接口，閑時對電池充電；

電路設(shè)計(jì)時考慮該接受器可作為無線中繼的電路預(yù)留；

硬件測試、調(diào)校、設(shè)置小軟件：

巡更棒、發(fā)送器、接受器調(diào)測、自動記錄；

通訊頻率設(shè)置；

繼電器輸出保持狀態(tài)時間調(diào)節(jié)；

發(fā)送器、接受器的發(fā)送接受重復(fù)次數(shù)選擇

一般，巡更棒信號重復(fù)發(fā)送幾次（按照實(shí)際需要），在接受器收到信號（完整）后，剔除同一時間、同一巡更棒發(fā)送的其余數(shù)據(jù)信號。

4.3巡更軟件功能：

巡更地圖（示意圖）可以更換；

巡更路線、巡更點(diǎn)之間（順序）相對時間的設(shè)定（表格形式）；

雙擊巡更棒和巡更棒等彈出詳細(xì)資料。（包括編號、位置、等）

實(shí)時顯示巡更點(diǎn)觸發(fā)（到達(dá)），（再巡更圖上表示為某種顏色標(biāo)志的閃爍延時）；

巡更棒移動模擬（巡更圖上），其顏色、形狀（人形，能夠輸入巡更員照片），、閃爍頻率區(qū)別于巡更點(diǎn)；巡更路線用刻度模擬距離和時間；巡更棒在2個巡更點(diǎn)之間模擬移動.

聲光報(bào)警；（可以分別設(shè)定是否禁止喇叭以及選擇報(bào)警的聲音；接收器對報(bào)警也應(yīng)該有相應(yīng)的指示燈和聲音提示；

接收器與管理計(jì)算機(jī)串口掉落報(bào)警；

緊急報(bào)警窗口彈出，窗口內(nèi)線是巡更棒編號、巡邏員紀(jì)錄、相對巡更點(diǎn)（離開的巡更點(diǎn)和即將抵達(dá)的巡更點(diǎn)），以及可能位于的報(bào)警地點(diǎn)放大顯示；

巡更超時報(bào)警（有個默認(rèn)值，為60秒）；

非順序巡更報(bào)警；

各種報(bào)警的值班操作員原因說明、處理紀(jì)錄；

報(bào)警紀(jì)錄表格顏色區(qū)別查詢、打印

巡更紀(jì)錄、巡更棒交接紀(jì)錄、操作員交接紀(jì)錄報(bào)表查詢、打印；

電腦與巡更棒、GSM接收器之間的時間參數(shù)自動校對。

各種調(diào)測程序；

操作員權(quán)限設(shè)定。

五、無線巡更系統(tǒng)的功能優(yōu)勢以及成本優(yōu)勢

作為在線式巡更系統(tǒng)，在功能上除了具備普通電纜直聯(lián)在線式巡更系統(tǒng)的優(yōu)勢外，還具有：

實(shí)時報(bào)警功能：在巡更員巡更過程中發(fā)現(xiàn)以外情況可以用巡更棒自帶的報(bào)警按鈕進(jìn)行報(bào)警，有利于監(jiān)控中心得到處警信號后及時出警。該功能尤其適合于規(guī)模大、巡更時間長的小區(qū)、廠區(qū)。該功能還可以根據(jù)實(shí)際需要和巡更員體溫探測器等結(jié)合，使巡更途中發(fā)生以外使得到監(jiān)控中心得即時救援，保護(hù)巡更員的自身安全。

脫機(jī)（計(jì)算機(jī)）工作：由于無線巡更系統(tǒng)自帶大型LED電子地圖輸出端口以及較大內(nèi)存容量，系統(tǒng)完全可以脫離計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作，這樣可以避免由于計(jì)算機(jī)和微軟操作系統(tǒng)自身的故障導(dǎo)致系統(tǒng)的死機(jī)，使本系統(tǒng)工作更穩(wěn)定，需要的外部環(huán)境更簡單。

大型LED電子地圖輸出功能：無線接收器還自帶32端口繼電器模塊，可以根據(jù)需要配置32個巡更點(diǎn)以內(nèi)的LED電子地圖，接收器還可以根據(jù)需要擴(kuò)展到64個巡更點(diǎn)的LED電子地圖顯示模塊。

造價低廉：無線巡更系統(tǒng)的巡更點(diǎn)的信息鈕和離線式巡更系統(tǒng)完全兼容，主要改變的只是巡更棒，其系統(tǒng)的造價相對低廉。

工程簡便：不需要埋管、不需要布線，整個工程量就是把沒有任何連線的巡更點(diǎn)（信息鈕）固定在巡更位置上，整個過程只要確保固定點(diǎn)的牢靠，沒有其他技術(shù)要求。工程還可以在小區(qū)（廠區(qū)）智能化系統(tǒng)全部完工之后進(jìn)行，隨到隨裝。簡便易行。

六、無線巡更系統(tǒng)的展望

無線巡更系統(tǒng)以其優(yōu)越的性價比，直觀、友好的用戶界面將有可能是今后巡更市場的主推產(chǎn)品。

無線巡更系統(tǒng)因?yàn)槭悄K化的設(shè)計(jì)，為今后產(chǎn)品線的延伸留下了比較簡單的接口，將來可以根據(jù)小區(qū)、廠區(qū)不同的客觀環(huán)境以及客戶的不同需求，分別可以采用GSMSMS（短消息）、GPRS（分組無線業(yè)務(wù)）、2.4G等不同的無線傳輸接收方式。

附注：

無線巡更市場簡要分析：

上海房地產(chǎn)市場自1999年回升以來，商品房銷售一直保持著旺銷勢頭。1999年至2001年的銷售面積分別為1298萬平方米、1558萬平方米和1767萬平方米，3年累積總數(shù)超過4600萬平方米。而今年上海房地產(chǎn)的開工面積超過4000萬。其中，住宅市場更是一枝獨(dú)秀，住宅在商品房銷售面積中一直保持90%以上的份額。

第3篇

目前普遍使用的無線通訊平臺結(jié)構(gòu)簡單，可移植性差，為了實(shí)現(xiàn)各種無線功能，往往在每個具體的無線通訊平臺上都需要實(shí)現(xiàn)各種不同的無線應(yīng)用，應(yīng)用和無線通訊平臺間的接口十分繁多。因此，深入研究通用的無線通訊平臺技術(shù)，研制實(shí)用的無線通訊平臺就具有十分重要的意義。論文深入分析了作為無線通道和無線應(yīng)用間橋梁的無線通訊平臺的技術(shù)特點(diǎn)，闡述了嵌入式無線通訊平臺的設(shè)計(jì)需求及其體系結(jié)構(gòu)，并參考已有的無線通訊框架和相關(guān)通訊命令，設(shè)計(jì)了 Wireless－Platform 嵌入式無線通訊平臺，實(shí)現(xiàn)了無線通道和無線應(yīng)用之間的平穩(wěn)和高效通訊，使各種無線應(yīng)用與具體的無線通訊平臺無關(guān)。

一、 嵌入式無線通訊平臺的概述

隨著計(jì)算機(jī)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來越廣，計(jì)算越來越自由，從一般的手持設(shè)備（如：手機(jī)，PDA 等）到網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備（如：路由器、交換機(jī)等）都涉及到嵌入式應(yīng)用，并呈現(xiàn)滲透計(jì)算模式（PervasiveComputing）。各種嵌入式設(shè)備都具有功能專一、針對性強(qiáng)的特點(diǎn)。隨著 Internet 的發(fā)展，Internet 技術(shù)與信息家電、工業(yè)控制技術(shù)等結(jié)合日益密切，以手持上網(wǎng)設(shè)備（如：移動電話和智能 PDA）為代表的嵌入式信息終端就是這類結(jié)合體，這種手持上網(wǎng)設(shè)備一般都需要使用無線業(yè)務(wù)功能的支持來實(shí)現(xiàn)各種無線業(yè)務(wù)，如：通話，發(fā)送消息和其他操作。手持上網(wǎng)設(shè)備主要是通過無線通訊方式進(jìn)行各種信息交互和傳遞，而無線通訊平臺正是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。嵌入式系統(tǒng)主要特點(diǎn)之一是多樣性。設(shè)備生產(chǎn)廠商在芯片選擇、無線通訊指令標(biāo)準(zhǔn)、無線業(yè)務(wù)支持和操作系統(tǒng)等會有許多不同的要求，沒有任何無線通訊平臺可以滿足所有嵌入式系統(tǒng)的要求。因此無線通訊平臺各個模塊也會根據(jù)不同的嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行不同實(shí)現(xiàn)，唯一相同的是無線通訊平臺提供給各種無線應(yīng)用的抽象接口不會改變。無線通訊方式具有分散性、多樣性和變異性的特點(diǎn)。軟件開發(fā)過程中必須對無線通訊的特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)分，對各種業(yè)務(wù)進(jìn)行更有針對性的設(shè)計(jì)開發(fā)，才能實(shí)現(xiàn)無線通訊平臺對各種無線應(yīng)用的可拓展。

二、 嵌入式無線通訊平臺的設(shè)計(jì)

1、體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

由于無線通訊平臺需要處理的數(shù)據(jù)接口種類比較繁多，無線通訊命令的標(biāo)準(zhǔn)也不同。無線通訊平臺需支持各個無線應(yīng)用并行請求，處理無線上報(bào)消息，轉(zhuǎn)發(fā)無線應(yīng)答給無線應(yīng)用，通知無線應(yīng)用處理上報(bào)消息，對無線數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖和無線通信命令處理的動態(tài)擴(kuò)展。無線通訊平臺由三個邏輯抽象層構(gòu)成：數(shù)據(jù)處理層，服務(wù)處理層和應(yīng)用接口層。無線通訊平臺總體流程如圖所示：

2、 各應(yīng)用接口的設(shè)計(jì)

query 接口：當(dāng)應(yīng)用需要查詢無線通訊模塊的相關(guān)狀態(tài)等信息的時候，可以通過 query 接口來進(jìn)行查詢；需要傳遞需要查詢的狀態(tài)的查詢類型，每種無線通訊模塊的狀態(tài)都對應(yīng)一種類型，如：運(yùn)營商號等；

modify 接口：當(dāng)應(yīng)用需要更改無線通訊模塊的狀態(tài)信息的時候，可以通過 modify 接口進(jìn)行狀態(tài)更新，參數(shù)包括：更新狀態(tài)的類型和需要更新的值。

add 接口：添加數(shù)據(jù)到 SIM 卡存儲空間中，傳遞參數(shù)包括：位置，存儲空間標(biāo)志，電話號碼，電話類型和姓名等信息；

update 接口：更新 SIM 卡存儲空間中的數(shù)據(jù)，傳遞參數(shù)包括：位置，存儲空間標(biāo)志，電話號碼，電話類型和姓名等信息；

remove 接口：刪除 SIM 卡存儲空間中的數(shù)據(jù)，傳遞參數(shù)包括：位置和存儲空間標(biāo)志等；

read 接口：讀 SIM 卡存儲空間中的數(shù)據(jù)，需要傳遞的參數(shù)包括：位置和存儲空間標(biāo)志等；

flush 接口：由于電話本命令實(shí)時性要求不高，并且數(shù)據(jù)量比較大，因此電話業(yè)務(wù)服務(wù)器中對電話本命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖。當(dāng)命令緩沖區(qū)滿的時候才執(zhí)行命令，如果需要立即執(zhí)行緩沖區(qū)中的命令，那么需要調(diào)用此接口。需要傳遞的參數(shù)包括：存儲空間標(biāo)志等。

send 接口：發(fā)送短消息請求，傳遞的參數(shù)包括：短消息內(nèi)容和消息標(biāo)志等；

read 接口：讀取 SIM 卡某條短消息請求；

write 接口：往 SIM 卡寫短消息請求，傳遞的參數(shù)包括：短消息內(nèi)容和消息標(biāo)志等；

delete 接口：從 SIM 卡刪除某條短消息請求，傳遞的參數(shù)包括：消息標(biāo)志和需要刪除的短消息位置等。

accept 接收來電：發(fā)送接收來電請求；

dial 撥號：呼叫當(dāng)前的電話號碼，傳遞的參數(shù)包括：需要呼叫的電話號碼；

state 電話狀態(tài)查詢：查尋當(dāng)前電話的狀態(tài)；

hangup 掛斷電話：掛斷當(dāng)前的電話。

hold 保持電話：讓當(dāng)前電話處于保持狀態(tài)。

activate 恢復(fù)電話：讓處于保持狀態(tài)的電話重新恢復(fù)。

join 加入多方會議。

splitMultiCall 離開多方會議。

begin：開始 STK 功能。

response：傳遞請求類型。

3、電話業(yè)務(wù)服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)

應(yīng)用注冊。由于無線系統(tǒng)有通知信息和命令結(jié)果返回，應(yīng)用對于通知消息和/令結(jié)果返回的處理是被動的，電話業(yè)務(wù)服務(wù)器不能夠喚醒每個應(yīng)用去處理無線通知消息和命令結(jié)果返回。因此，應(yīng)用需要向電話業(yè)務(wù)服務(wù)器進(jìn)行注冊。

請求操作。應(yīng)用發(fā)送無線操作請求，電話業(yè)務(wù)服務(wù)器根據(jù)請求的唯一標(biāo)志，調(diào)用對應(yīng)的通訊處理模塊接口。

管理通訊通道。由于各個接口通過向指定的通道發(fā)送消息的方式傳遞數(shù)據(jù)，因此電話業(yè)務(wù)服務(wù)器必須對通訊通道進(jìn)行建立，關(guān)閉和維護(hù)。

管理不同的通訊處理方式隊(duì)列。讓不同的通訊處理方式可以在一個通訊平臺中同時使用，而不會互相影響。

第4篇

論文摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平?jīng)Q定了建筑智能化的程度。本文在分析了有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的基本運(yùn)作方式后，通過對比這兩種網(wǎng)絡(luò)布置的優(yōu)劣勢，提出了在智能建筑中對通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置選擇建議。

1引言

智能建筑的核心是系統(tǒng)集成，而系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)則是智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展和信息社會的到來，迫使現(xiàn)代建筑觀念不得不更新。在信息化社會中，一個現(xiàn)代化大樓內(nèi)，除了具有電話、傳真、空調(diào)、消防與安全監(jiān)控系統(tǒng)外，各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)等都是不可缺少的。只有具備了這些基礎(chǔ)通信設(shè)施，新的信息技術(shù)，如電子數(shù)據(jù)交換、電子郵政、會議電視、視頻點(diǎn)播、多媒體通信等才有可能進(jìn)入大樓。使它成為一個名符其實(shí)的智能建筑。隨著分布式智能建筑控制系統(tǒng)技術(shù)的日益成熟和應(yīng)用普及，在建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)中控制將進(jìn)一步分散，在網(wǎng)絡(luò)中傳遞的將更多的是管理信息，系統(tǒng)的集成則越顯得重要。

目前，由于人們信息需求的激增，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來的多媒體終端等先進(jìn)的終端技術(shù)，智能建筑實(shí)現(xiàn)智能化的瓶頸往往在于它的通信網(wǎng)絡(luò)。可以說，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的高低制約了智能建筑的智能程度。為此，智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)是完成建筑智能化工程的重點(diǎn)所在。因此，在建設(shè)智能建筑時，需要在大樓的設(shè)計(jì)階段，就要融進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。通信網(wǎng)絡(luò)主要分為兩大類，一類是有線網(wǎng)絡(luò)，一類是無線網(wǎng)絡(luò)。

2有線網(wǎng)絡(luò)

有線網(wǎng)絡(luò)是把分布在數(shù)公里范圍內(nèi)的不同物理位置的計(jì)算機(jī)設(shè)備連在一起，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下可以相互通訊和資源共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。有線網(wǎng)絡(luò)在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)不可移動。特別是當(dāng)要把相離較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來時，敷設(shè)專用通訊線路布線施工難度之大，費(fèi)用、耗時之多，實(shí)是令人生畏。這些問題都對正在迅速擴(kuò)大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴(yán)重的瓶頸阻塞，限制了用戶聯(lián)網(wǎng)。

有線網(wǎng)絡(luò)需要使用以太網(wǎng)電纜和網(wǎng)絡(luò)適配器。雖然兩臺電腦可以通過以太網(wǎng)交叉電纜實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，但是有線網(wǎng)絡(luò)一般還需要網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)設(shè)備，比如HUB集線器、交換機(jī)或者路由器，以實(shí)現(xiàn)更多電腦的互聯(lián)。以太網(wǎng)、集線器或者交換機(jī)都是比較可靠的，畢竟這方面的技術(shù)已經(jīng)十分成熟。要出問題的話，一般也就是電纜連接松散導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)掉線。有線網(wǎng)絡(luò)性能十分優(yōu)越。傳統(tǒng)的以太網(wǎng)連接只提供10Mbps的帶寬，但是現(xiàn)在普遍使用100Mbps的快速以太網(wǎng)帶寬，需要的也僅僅是更高一點(diǎn)的成本。而且現(xiàn)在硬件發(fā)展迅速，大多支持100Mbps，而且有些也已經(jīng)開始支持千兆速率了。

在大量使用網(wǎng)絡(luò)資源的時候，有線網(wǎng)絡(luò)中的集線器很容易造成網(wǎng)絡(luò)擁堵。而如果使用以太網(wǎng)交換機(jī)的話，則完全可以避免這個問題，所增加的成本也僅僅是一臺集線器的費(fèi)用。

對于接入互聯(lián)網(wǎng)的任何有線網(wǎng)絡(luò)來說，防火墻是最首要的考慮因素。眾所周知，集線器和交換機(jī)本身并沒有防火墻功能，對于使用這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的家庭用戶，可以在主機(jī)電腦上安裝防火墻。而使用路由器的用戶，則可以利用路由器本身具有的防火墻模塊，在連接路由器的電腦上，打開配置頁面進(jìn)行簡單配置即可。

3無線網(wǎng)絡(luò)

所謂無線網(wǎng)絡(luò)，既包括允許用戶建立遠(yuǎn)距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，也包括為近距離無線連接進(jìn)行優(yōu)化的紅外線技術(shù)及射頻技術(shù)，其與有線網(wǎng)絡(luò)的用途十分類似，而最大的不同在于傳輸媒介的不同，即利用無線電技術(shù)取代網(wǎng)線。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)既可以節(jié)省鋪設(shè)線纜的昂貴開支，避免了線纜端接的不可靠性，同時又可以滿足計(jì)算機(jī)在一定范圍內(nèi)可以任意更換地理位置的需要。近年來，無線網(wǎng)絡(luò)已能夠通過與廣域網(wǎng)相結(jié)合的形式提供移動Internet多媒體業(yè)務(wù)。無疑，無線網(wǎng)絡(luò)將以它的高速傳輸能力和靈活性在智能建筑中發(fā)揮重要作用。

在現(xiàn)今有線網(wǎng)絡(luò)條件下的寫字樓中，隨著公司員工數(shù)量的增加，導(dǎo)致了工位的增加，但辦公室的空間有限，一味擴(kuò)大辦公室、增加桌椅會增加運(yùn)營成本，并不是理想的解決辦法。同時，人員座位和部門辦公室的調(diào)整也都會造成很大的麻煩，而銷售及服務(wù)支持人員頻繁外出使座位閑置造成了公司資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

無線網(wǎng)絡(luò)可以克服這些問題，例如：在裝備了無線網(wǎng)絡(luò)以后，惠普公司的移動辦公環(huán)境使工位不再是唯一的辦公地點(diǎn)，與以前相比，員工數(shù)量在增加，但辦公桌椅的數(shù)量卻減少了，因?yàn)槊刻於加型獬龅膯T工，而那些在公司工作的員工，只要找到一個空位置就可以開展工作。員工不管在辦公室的任何一個角落，都能隨意地發(fā)電子郵件、分享文檔及上網(wǎng)瀏覽，大大提高了工作效率，同時也降低了總體擁有成本。

4有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的對比

與有線網(wǎng)絡(luò)相比較，無線網(wǎng)絡(luò)具有開發(fā)運(yùn)營成本低、時間短，投資回報(bào)快，易擴(kuò)展，受自然環(huán)境、地形及災(zāi)害影響小，組網(wǎng)靈活快捷等優(yōu)點(diǎn)。可實(shí)現(xiàn)“任何人在任何時間，任何地點(diǎn)以任何方式與任何人通信”，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的不足。隨著IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的制定和推行，無線網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品將更加豐富，不同產(chǎn)品的兼容性將得到加強(qiáng)。現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸率已達(dá)到和超過了10Mbps，并且還在不斷變快。目前無線網(wǎng)絡(luò)除能傳輸語音信息外，還能順利地進(jìn)行圖形、圖像及數(shù)字影像等多種媒體的傳輸。

眾所周知有線網(wǎng)絡(luò)是通過網(wǎng)線將各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到一起，不管是路由器，交換機(jī)還是計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)通訊都需要網(wǎng)線和網(wǎng)卡；而無線網(wǎng)絡(luò)則大大不同，目前我們廣泛應(yīng)用的802.11標(biāo)準(zhǔn)無線網(wǎng)絡(luò)是通過2.4GHz無線信號進(jìn)行通訊的，由于采用無線信號通訊，在網(wǎng)絡(luò)接入方面就更加靈活了，只要有信號就可以通過無線網(wǎng)卡完成網(wǎng)絡(luò)接入的目的；同時網(wǎng)絡(luò)管理者也不用再擔(dān)心交換機(jī)或路由器端口數(shù)量不足而無法完成擴(kuò)容工作了。總的來說無線網(wǎng)絡(luò)相比傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

第一，無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)更加靈活。無線網(wǎng)絡(luò)使用無線信號通訊，網(wǎng)絡(luò)接入更加靈活，只要有信號的地方都可以隨時隨地將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入到企業(yè)內(nèi)網(wǎng)。因此在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用需要移動辦公或即時演示時無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢更加明顯。

第二，無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模升級更加方便。無線網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備接入數(shù)量限制更少，相比有線網(wǎng)絡(luò)一個接口對應(yīng)一個設(shè)備，無線路由器容許多個無線終端設(shè)備同時接入到無線網(wǎng)絡(luò)，因此在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模升級時無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢更加明顯。

但是無線網(wǎng)絡(luò)相比傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)同樣存在著缺點(diǎn)：

1.傳輸帶寬方面：與有線網(wǎng)絡(luò)相同，無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸也受到帶寬限制，而且由于無線電傳輸沒有外部屏蔽能力，因此帶寬實(shí)際受限程度要遠(yuǎn)超有線網(wǎng)絡(luò)，即使最先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也只能達(dá)到54Mbps每秒，比起100Mbps網(wǎng)絡(luò)而言實(shí)在是小巫見大巫。

2.傳輸距離方面：有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)都有信號衰減，與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無線技術(shù)由于在空氣中傳輸，隨著氣候條件的改變，衰減速率有高有低，往往實(shí)際有效距離達(dá)不到最大極限，尤其在電器設(shè)備使用頻繁的室內(nèi)，使用距離更是大幅度縮短。

3.抗干擾能力方面： 有線網(wǎng)絡(luò)是通過加屏蔽層等技術(shù)抗干擾，必要時以光纖技術(shù)提供千兆級別的傳輸質(zhì)量，而無線網(wǎng)絡(luò)沒有任何屏蔽能力，只能通過自身的無線信號發(fā)射強(qiáng)度以及頻率、頻跳等技術(shù)來增強(qiáng)抗干擾性能，也由此造成了成本、體積和使用上的區(qū)別。

4.安全性方面：無線網(wǎng)絡(luò)的信號沒有邊界，任何人都可能截獲，其安全性能的缺陷主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

第一，加密密文頻繁被破譯，已不再安全。曾幾何時無線通訊最牢靠的安全方式就是針對無線通訊數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，加密方式種類也很多，從最基本的WEP加密到WPA加密。然而這些加密方式已被陸續(xù)破解，首先是WEP加密技術(shù)被黑客在幾分鐘內(nèi)破解；繼而國外研究員將WPA加密方式中TKIP算法逆向還原出明文。

WEP與WPA加密都被破解，這樣就使得目前無線通訊只能夠通過自己建立Radius驗(yàn)證服務(wù)器或使用WPA2來提高通訊安全了。

第二，無線數(shù)據(jù)sniffer讓無線通訊毫無隱私。用戶最不放心的就是由于無線通訊的靈活性，只要有信號的地方入侵者就一定可以通過專業(yè)無線數(shù)據(jù)sniffer類工具嗅探出無線通訊數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，不管是加密的還是沒有加密的，借助其他手段都可以查看到具體的通訊數(shù)據(jù)內(nèi)容。然而從根本上杜絕無線sniffer又不太現(xiàn)實(shí)，畢竟信號覆蓋范圍廣泛是無線網(wǎng)絡(luò)的一大特色。所以說無線數(shù)據(jù)sniffer讓無線通訊毫無隱私是其先天不安全的一個主要體現(xiàn)。

第三，修改MAC地址讓過濾功能形同虛設(shè)。雖然無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面提供了諸如MAC地址過濾的功能，很多用戶也確實(shí)使用該功能保護(hù)無線網(wǎng)絡(luò)安全，但是由于MAC地址是可以隨意修改的，通過注冊表或網(wǎng)卡屬性都可以偽造MAC地址信息。所以當(dāng)通過無線數(shù)據(jù)sniffer工具查找到有訪問權(quán)限MAC地址通訊信息后，就可以將非法入侵主機(jī)的MAC地址進(jìn)行偽造，從而讓MAC地址過濾功能形同虛設(shè)。

5.適用范圍方面： 無線技術(shù)不同的固有屬性決定了它們大致的使用范圍，即使某些時候試圖強(qiáng)行使用不合適的技術(shù)也將沒有合適的產(chǎn)品。一般來說，無線網(wǎng)絡(luò)更適用于移動特征較明顯的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而有線網(wǎng)絡(luò)則更適用于固定的，對帶寬需求較高的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

5結(jié)語

因此，在智能建筑的設(shè)計(jì)過程中，通信網(wǎng)絡(luò)的選擇就要針對建筑物本身的使用功能進(jìn)行分別選擇，多數(shù)為固定人員位置的宜選用有線網(wǎng)絡(luò)，多數(shù)為移動人員位置的宜選用無線網(wǎng)絡(luò)，若兩者兼具則應(yīng)考慮實(shí)現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)兼容使用。

參考文獻(xiàn)

第5篇

1情況簡述

近年來，隨著智能電網(wǎng)的深入發(fā)展，智能電表作為智能電網(wǎng)的智能終端，被廣泛應(yīng)用于各類電量結(jié)算關(guān)口、工商業(yè)用戶及民用計(jì)量點(diǎn)。智能電表在運(yùn)行過程中，除了實(shí)時的電能計(jì)量功能外，還會定時記錄負(fù)荷曲線，包括電量、電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)，同時，電表的事件記錄可以記錄電表發(fā)生的各類歷史事件，智能電表還會根據(jù)用戶要求進(jìn)行電量凍結(jié)，凍結(jié)電量數(shù)據(jù)會被記錄為歷史數(shù)據(jù)。智能電表提供了豐富多樣的實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，通過讀取這些數(shù)據(jù)，可以幫助用戶監(jiān)控電表的工作狀態(tài)，分析電表的負(fù)荷變化情況，查找電表出現(xiàn)計(jì)量異常的原因。目前國內(nèi)對于智能電表的實(shí)時監(jiān)測基本沒有相應(yīng)手段，廣泛采用的電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，主要是用來遠(yuǎn)程采集電量相關(guān)數(shù)據(jù)，通過采集終端的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)，在主站段獲得一定時間間隔的電量相關(guān)的負(fù)荷數(shù)據(jù)，通過電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)不具備實(shí)時性，基本不具備問題追溯和故障診斷的功能。當(dāng)前，計(jì)量部門如果要對某一只計(jì)量表計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，唯一的方法就是通過表計(jì)廠家提供的服務(wù)軟件，通過計(jì)算機(jī)和RS485等通訊方式，在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行數(shù)據(jù)的抄讀，往往受到現(xiàn)場環(huán)境和軟件使用的專業(yè)性的限制，操作起來極不方便，效率低。本課題研究的基于Android平臺的藍(lán)牙電表監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了通過方便的移動終端對電表的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，分析并顯示向量圖。同時，也可以讀取實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。

2基本原理

2.1本課題所要解決的技術(shù)問題通過開發(fā)一套基于Android系統(tǒng)的APP軟件，利用手機(jī)等移動終端的藍(lán)牙無線通訊技術(shù)，配合藍(lán)牙無線光電頭，實(shí)時與智能電表進(jìn)行交互通訊，獲取電表的各類實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，同時，可以對實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過圖形化界面，顯示計(jì)量線路的向量圖，極大的方便了用戶的抄表，安裝檢查，狀態(tài)分析，歷史數(shù)據(jù)讀取等工作。2.2本課題的技術(shù)原理藍(lán)牙無線光電頭采用吸附式非電接觸方式，與電能表通訊采用近紅外通訊方式，本光電頭內(nèi)置藍(lán)牙無線模塊，可以實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙通訊接口與紅外通訊接口的轉(zhuǎn)換，是本系統(tǒng)重要的通訊轉(zhuǎn)發(fā)單元。手機(jī)或移動終端的藍(lán)牙通訊模塊通過自動搜索功能與藍(lán)牙光電頭實(shí)現(xiàn)匹配，建立點(diǎn)對點(diǎn)的通訊連接。手機(jī)上的電能表監(jiān)測系統(tǒng)軟件APP，根據(jù)請求指令，發(fā)出數(shù)據(jù)請求，通過藍(lán)牙光電頭轉(zhuǎn)發(fā)給電能表，電能表應(yīng)答數(shù)據(jù)給監(jiān)測系統(tǒng)。電能表監(jiān)測系統(tǒng)軟件通過數(shù)據(jù)分析、處理，在檢測界面顯示實(shí)時數(shù)據(jù)，實(shí)時繪制向量圖，通過向量圖，不僅顯示了各相電壓電流的數(shù)值，還可以顯示相互的相位關(guān)系，對于分析電表的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)錯誤接線提供了更為直觀的判斷依據(jù)。當(dāng)用戶讀取電表的負(fù)荷曲線、事件記錄等歷史數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)會自動將讀取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為文本或Excel文件的格式存儲，便于分析處理。

3技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)

3.1技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)一：藍(lán)牙無線通訊光電頭，采用電池供電，數(shù)據(jù)通訊可靠性要求高，尤其是大量數(shù)據(jù)通訊時的功耗保證。要求采用低功耗設(shè)計(jì)，重量輕，便于攜帶。關(guān)鍵點(diǎn)二：基于Android平臺的軟件設(shè)計(jì)方法，為了提供交互式的人機(jī)界面，需要顯示數(shù)據(jù)和圖形，為此，必須優(yōu)化軟件設(shè)計(jì)，將軟件功能模塊化。關(guān)鍵點(diǎn)三：基于Android平臺的移動終端的應(yīng)用。3.2技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新點(diǎn)一：智能電表都具有紅外通訊接口，通常采用近紅外通訊，本課題采用了藍(lán)牙通訊光電頭，本光電頭可以將紅外通訊轉(zhuǎn)換為一般移動終端能識別的藍(lán)牙通信方式，利用藍(lán)牙技術(shù)，能夠有效地簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信，從而使移動終端與智能電表的數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，是智能設(shè)備之間進(jìn)行短距離無線通信的最佳選擇。創(chuàng)新點(diǎn)二：基于Android平臺的運(yùn)用，由于是對電能表的直接通訊，本發(fā)明要求集成智能電表的通訊規(guī)約，要求可以兼容各種版本的智能電表的通訊協(xié)議，對不同軟件版本之間的區(qū)別，能夠自動適應(yīng)。為此，軟件設(shè)計(jì)必須采用開放式的程序設(shè)計(jì)方法，通訊軟件的設(shè)計(jì)也必須在充分理解電能表計(jì)量原理的基礎(chǔ)上采用合理的數(shù)據(jù)采集方式。

4軟件設(shè)計(jì)方案：

4.1系統(tǒng)軟件設(shè)置框圖（圖2）：4.2開發(fā)環(huán)境:軟件開發(fā)平臺：系統(tǒng)是Android4.0以上版本開發(fā)工具Xamarin。4.3功能模塊設(shè)計(jì):4.3.1軟件登錄和常用軟件設(shè)計(jì)一樣，提拱用戶登錄功能。4.3.2軟件連接監(jiān)測電表需要一些通訊配置參數(shù)，只有正確配置好，才能夠連接電表，監(jiān)測電表。連接電表成功后，會把電表的基本信息顯示出來。4.3.3方案配置本軟件功能點(diǎn)是通過配置方案來進(jìn)行的，可以靈活配置。默認(rèn)配置是三個方案：安裝檢查；向量圖；歷史數(shù)據(jù)。安裝檢查（1）配置需要監(jiān)測的數(shù)據(jù)項(xiàng)。（2）選擇需要監(jiān)測的數(shù)據(jù)項(xiàng)。（3）對電能表的運(yùn)行工況進(jìn)行檢查的時候，需要實(shí)時監(jiān)測電表的運(yùn)行狀況，監(jiān)測電壓、電流、功率、功率因數(shù)，相角。向量圖（1）系統(tǒng)會自動讀出三相電壓，三相電流的數(shù)值和各自的相角關(guān)系。（2）根據(jù)讀出的電壓電流數(shù)值及相角，繪制實(shí)時向量圖。歷史數(shù)據(jù)當(dāng)某一只電表出現(xiàn)可疑情況，或出現(xiàn)缺陷時，我們需要讀出電表的歷史數(shù)據(jù)記錄和事件記錄，用于故障分析。

5結(jié)論

基于Android平臺的藍(lán)牙無線電表監(jiān)測技術(shù)可以方便地安裝在用戶手機(jī)上，供電局計(jì)量專業(yè)人員和供電營業(yè)所抄表人員不需要借助電腦和服務(wù)軟件，僅通過手機(jī)操作，就可以檢查電表的安裝是否正確，監(jiān)測電表運(yùn)行狀態(tài)是否正常。本項(xiàng)目研發(fā)成功后，不僅計(jì)量管理部門可以采用本電表監(jiān)測系統(tǒng)軟件進(jìn)行安裝調(diào)試，故障診斷，數(shù)據(jù)讀取。還可以推廣到其他變電站運(yùn)行維護(hù)人員作為必備的巡查工具，尤其是，還可以給各供電所用戶抄表人員作為現(xiàn)場抄表的工具，減少人為抄表的差錯率，大大提高工作效率，節(jié)省運(yùn)維成本。

6致謝

第6篇

關(guān)鍵詞：地下鏟運(yùn)機(jī)；超視距遙控；數(shù)據(jù)通訊；軟硬件設(shè)計(jì)

中圖分類號：TD422.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（c）-0000-00

1 引言

隨著地下采礦深度的增加，采礦的環(huán)境越來越惡劣，作業(yè)人員的安全問題越來越嚴(yán)峻，應(yīng)對這一現(xiàn)象，超視距遙控采礦、智能采礦技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生[1]。

超視距控制LHD作業(yè)時，車輛的運(yùn)行狀態(tài)和周圍的景象等駕駛信息，通過車上傳感器和攝像頭獲取，經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸回基站，在地面基站控制臺的顯示器上顯示，駕駛員依據(jù)這些信息進(jìn)行判斷，從而發(fā)出遠(yuǎn)程駕駛指令，使LHD進(jìn)行作業(yè)[2]。

CAT公司開發(fā)出了MineGEMTM系統(tǒng)；Sandvik公司推出了Automine系統(tǒng)；Atlas Copco公司研制出了Scooptram Automation 系統(tǒng)。國內(nèi)在這方面的技術(shù)目前比較落后，還沒有成熟的技術(shù)產(chǎn)品問世，主要在高等院校和研究院進(jìn)行技術(shù)上的研究[3]。

本文以ACY-2A型地下鏟運(yùn)機(jī)為依據(jù)，設(shè)計(jì)加工出了電氣化的模型鏟運(yùn)機(jī)，同時設(shè)計(jì)出了遠(yuǎn)程控制臺，通過在實(shí)驗(yàn)場所搭建無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通訊，最終完成了超視距遙控的模擬實(shí)驗(yàn)。

2 系統(tǒng)的組成及工作原理

2.1 系統(tǒng)的整體構(gòu)造

通過設(shè)計(jì)，地下鏟運(yùn)機(jī)超視距遙控系統(tǒng)需要完成以下功能[4]：

（1）柴油發(fā)動機(jī)的啟動、停止；（2）照明和喇叭控制；（3）鏟斗的舉升和翻轉(zhuǎn)；（4）車輛急停；（5）車輛的速度、制動以及轉(zhuǎn)向控制；（6）車輛工況信息的監(jiān)控：主要有車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)水溫和水位、油位顯示、發(fā)動機(jī)油油溫、液壓系統(tǒng)報(bào)警等。

2.2 系統(tǒng)原理

其原理為：操控者在操控臺上操控踏板、按鈕、手柄等操控機(jī)構(gòu)，向控制臺上的控制器發(fā)送操作信號，控制器采集到控制信號之后，按照協(xié)議通過RS232發(fā)送到上位機(jī)。上位機(jī)將接收到的信號通過以太網(wǎng)發(fā)送到模型車，模型車接收到信號之后轉(zhuǎn)換成CAN信號發(fā)送到執(zhí)行控制器上，從而控制相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使車輛按要求的車速和路線行駛。模型鏟運(yùn)機(jī)的狀態(tài)參數(shù)和周圍的場景由各種傳感器采集以及前后攝像頭拍攝獲取，模型車經(jīng)過車上的車載電腦接入無線以太網(wǎng)，信號通過無線網(wǎng)絡(luò)傳回到操控臺的上位機(jī)上，從而在上位機(jī)上顯示，為操控者展現(xiàn)真實(shí)的車輛駕駛環(huán)境。

3 硬件的設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)組成

超視距遙控系統(tǒng)的硬件主要有遠(yuǎn)程控制平臺（包括控制指令的生成傳輸以及人機(jī)交互界面顯示），模型車（包括車載電腦，鉸接角等各類傳感器，攝像頭），以及無線通訊系統(tǒng)。

3.2 遠(yuǎn)程控制平臺

遠(yuǎn)程控制臺應(yīng)該能夠生成遙控控制指令并發(fā)送控制指令，設(shè)計(jì)合理的人機(jī)界面顯示狀態(tài)參數(shù)，從而完成遠(yuǎn)程操控。遙控控制指令是由遠(yuǎn)程控制臺上的模擬量和開關(guān)量兩種信號元器件形成。控制數(shù)據(jù)可變的用模擬量來表示，狀態(tài)明確、無參數(shù)變化的控制指令用開關(guān)量來表示。根據(jù)鏟運(yùn)機(jī)的操控方式，可以將操作指令分為以下四類：

（1）狀態(tài)設(shè)定指令 這是控制車輛行動狀態(tài)的控制指令，通過按鈕和旋鈕來實(shí)現(xiàn)；（2）速度控制指令 用來控制車輛速度的指令，通過油門和制動踏板來實(shí)現(xiàn)車輛行駛速度的控制；（3）鏟斗作業(yè)指令 鏟運(yùn)機(jī)作業(yè)需要操作鏟斗動作，鏟斗有翻轉(zhuǎn)和舉升兩類動作，這些指令都是模擬量信號，通過操作臺上的右手柄來實(shí)現(xiàn)；（4）轉(zhuǎn)向控制指令 該指令為模擬量信號，表達(dá)駕駛員轉(zhuǎn)向的意圖，通過左手柄X軸來實(shí)現(xiàn)功能。

3.3 模型車

模型車依據(jù)實(shí)際鏟運(yùn)機(jī)設(shè)計(jì)成鉸接車模型，采用四輪獨(dú)立驅(qū)動。車載電腦采用的是聯(lián)合工控的PPC-3000 車載加固平板電腦，它帶有一路WIFI以太網(wǎng)接口和兩路USB接口。利用以太網(wǎng)接口來接受控制臺發(fā)送來的控制信號并傳輸回激光等傳感器采集到的信號；車上主控制器通過I/O口檢測到各傳感器信號并通過CAN總線發(fā)送給車載電腦，車載電腦通過主控制器下達(dá)控制信號，從而控制各執(zhí)行部件的動作，這些執(zhí)行部件有四個輪邊電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，車載電氣系統(tǒng)（包括車燈、頂燈、喇叭等設(shè)備）以及液壓系統(tǒng)（鏟斗工作的驅(qū)動電機(jī)以及轉(zhuǎn)向推桿電機(jī)）。

3.4 無線通信

無線局域網(wǎng)的功能是實(shí)現(xiàn)車載電腦控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制臺之間的無線通信，從而實(shí)現(xiàn)鏟運(yùn)機(jī)超視距遙控。無線網(wǎng)絡(luò)由多個無線AP（ Access Point） 組成，這些AP的SSID名設(shè)置為一個，IP為同一個網(wǎng)段，信道間隔為5。模型車在樓道中行走時，車載電腦的無線網(wǎng)卡會掃描AP的信道并自動切換到信號最好的AP，通訊不會中斷，切換所需時間為幾毫秒。

4 軟件的設(shè)計(jì)

控制軟件是整個系統(tǒng)的核心部分，本系統(tǒng)的遠(yuǎn)程遙控軟件可以分為兩部分，一部分是遠(yuǎn)程控制臺基于單片機(jī)STM32控制器的程序，這部分是為了采集操作機(jī)構(gòu)輸入信號，生成遙控指令，并通過RS232發(fā)送給上位機(jī)；另一部分是無線通訊程序，這是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制端上位機(jī)和車載電腦之間數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送。

4.1 單片機(jī)STM32程序

本系統(tǒng)中采用的單片機(jī)的編程語言是C語言，選擇的軟件開發(fā)平臺是IAR，在設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)中，有六路模擬輸信號輸入，分別是：控制鏟斗姿態(tài)兩路、控制車輛行駛轉(zhuǎn)向兩路以及控制車速和制動兩路；四路開關(guān)量輸入，包括左右手柄兩個使能輸入信號、急停信號以及自動/手動信號。根據(jù)輸入的控制信號，單片機(jī)經(jīng)過處理后將數(shù)據(jù)打包通過RS232發(fā)送出去，每幀共7個字節(jié)。上位機(jī)收到數(shù)據(jù)之后，如果校驗(yàn)正確，則返回?cái)?shù)據(jù)0x11以表示數(shù)據(jù)傳輸無誤，否則發(fā)送數(shù)據(jù)0x00以表示數(shù)據(jù)傳輸錯誤，要求重新發(fā)送。

4.2 無線通訊程序

通過網(wǎng)絡(luò)編程來實(shí)現(xiàn)控制端上位機(jī)和車載電腦之間的通訊，采用C#編程語言，具體實(shí)現(xiàn)是采用基于TCP/IP協(xié)議的Windows Socket。為了保證通訊信息的穩(wěn)定和可靠性，超視距遙控系統(tǒng)采用的是TCP協(xié)議。由于在服務(wù)器端和客戶端兩端，利用Socket套接字傳輸?shù)氖沁B續(xù)的字節(jié)數(shù)據(jù)，通訊雙方并不知道傳輸而來的字節(jié)代表何種含義，因此必須在傳輸層定義自己的通訊協(xié)議，這樣才能使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有意義的信息。

5 實(shí)驗(yàn)

為了檢驗(yàn)超視距系統(tǒng)的控制效果，對模型車進(jìn)行了多次的場地遙控實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)場所為“L”型樓道。通過控制成車輛的啟動、加速、恒速、制動、換擋和急停。實(shí)驗(yàn)表明，車輛在樓道中能夠以超視距的方式實(shí)現(xiàn)駕駛，斷開重連程序保證了車輛遇到無線網(wǎng)絡(luò)信號不好的時候也能夠進(jìn)行操控。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，該超視距遙控操作系統(tǒng)具有良好的遙控駕駛功能，控制臺對模型車完全可控，操作簡便，能夠按照設(shè)計(jì)生成正確的遠(yuǎn)程駕駛指令，能夠滿足安全性和可靠性的要求。

6 結(jié)束語

系統(tǒng)依據(jù)實(shí)際鏟運(yùn)機(jī)設(shè)計(jì)出遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)和模型車，通過無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制。該模擬系統(tǒng)和實(shí)際系統(tǒng)的區(qū)別在于被控車輛工作環(huán)境不一樣，實(shí)際鏟運(yùn)機(jī)工作于惡劣的井下，需要考慮通訊的穩(wěn)定性和可靠性，這對于無線網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件的搭建提出了更高的要求。本論文的研究對于實(shí)際超視距遙控技術(shù)具有良好的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 戰(zhàn)凱，顧洪樞，周俊武，等.地下遙控鏟運(yùn)機(jī)遙控技術(shù)和精確定位技術(shù)研究[J].有色金屬，2009，61（1）：107-112.

[2] 李ノ，胡天友.地下鏟運(yùn)機(jī)遙控控制系統(tǒng)的研究[J].金屬礦山，2008（10）：100-102.

第7篇

論文摘要:分析了移動學(xué)習(xí)的對象、模式、特性、環(huán)境以及存在的不足,參考國內(nèi)外移動學(xué)習(xí)的研究,對移動學(xué)習(xí)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

0前言

移動學(xué)習(xí)作為數(shù)字化學(xué)習(xí)(E-learning)中的一個分支,是又一個新的學(xué)習(xí)模式,是教育技術(shù)領(lǐng)域研究的又一個新熱點(diǎn),對我國教育界已經(jīng)不是一個陌生的概念。如今伴隨著無線通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們逐漸看到、感覺到移動學(xué)習(xí)存在的巨大潛力,因此如何將無線通訊技術(shù)應(yīng)用于教育和培訓(xùn)的話題又漸漸升溫。正如基更先生所指出的“,不是技術(shù)本身所固有的教育特性造就了遠(yuǎn)程教育和開放大學(xué)的成功,而是公眾普遍擁有的技術(shù)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(xué)習(xí))給出了一個較具體的定義:移動學(xué)習(xí)是一種在移動計(jì)算設(shè)備幫助下的能夠在任何時間、任何地點(diǎn)發(fā)生的學(xué)習(xí),移動學(xué)習(xí)所使用的移動計(jì)算設(shè)備必須能夠有效地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容并且提供教師與學(xué)習(xí)者之間的雙向交流。

1移動學(xué)習(xí)的對象

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

(1)學(xué)生:在無線通訊發(fā)展迅速的今天,大部分的學(xué)生都擁有了電腦、手機(jī)等電子通訊工具。這就為移動學(xué)習(xí)提供了一個很好的條件,我們可以充分利用這個優(yōu)勢來彌補(bǔ)課堂學(xué)習(xí)中的不足。

(2)公司員工:對于公司而言,移動設(shè)備的齊全及其高級功能,使“隨需應(yīng)變”的“移動學(xué)習(xí)”變得可行。公司面臨的最大挑戰(zhàn)是如何將相關(guān)的信息和材料在最恰當(dāng)?shù)臅r間提供給員工,保持員工的工作投入和競爭力。而移動學(xué)習(xí)也可以方便地借助他們現(xiàn)有的設(shè)備來解決存在的問題。

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

2移動學(xué)習(xí)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(yùn)用和開發(fā)潛力最大的模式。

以互聯(lián)網(wǎng)為支持的連接技術(shù)模式:移動學(xué)習(xí)是移動通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代教育三者結(jié)合的產(chǎn)物。所以互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持是非常重要的,在短信息模式中,可以借助這一技術(shù)基礎(chǔ)。其主要的技術(shù)支撐是:WAP(WirelessApplicationProtocol)無線應(yīng)用協(xié)議“;藍(lán)牙”(Bluetooth)技術(shù),一種用于替代便攜或固定電子設(shè)備上使用的電纜或連接線的短距離無線連接技術(shù);GPRS(GeneralPacketRadioService)即通過無線分組業(yè)務(wù)、3G通信協(xié)議等,從而為我們提供在臺式和筆記本電腦上才能實(shí)現(xiàn)的功能,如收發(fā)E-mail、網(wǎng)頁瀏覽、流媒體、多媒體信息等。

3移動學(xué)習(xí)的特性

(1)數(shù)字化:移動學(xué)習(xí)主要借助的是移動通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它的數(shù)字化特性是由其自身所借助的設(shè)備和支持技術(shù)決定的,也正是由于網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,才更能夠加快移動學(xué)習(xí)發(fā)展的步伐。

(2)即時性:移動學(xué)習(xí)能夠給學(xué)生提供一個最寬松的環(huán)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(diǎn)與他人分享。移動學(xué)習(xí)的核心特征就是讓學(xué)習(xí)者能夠體驗(yàn)學(xué)習(xí)的愉悅,讓學(xué)習(xí)者能夠在最佳的時間和地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

(3)隨意性:移動學(xué)習(xí)可以利用零散時間學(xué)習(xí),可以在回家、旅途、商場等任何時間、任何地點(diǎn)隨時進(jìn)行學(xué)習(xí)。而如遇到什么疑難問題也可以借助手機(jī)短信與老師和同學(xué)聯(lián)系,獲得解答。

(4)學(xué)習(xí)環(huán)境是移動的:不論是傳統(tǒng)學(xué)習(xí)還是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),他們的學(xué)習(xí)環(huán)境都是固定的。而移動學(xué)習(xí)的一個最突出的特點(diǎn)就是它的環(huán)境的移動性。這樣學(xué)習(xí)不再局限于一個固定的環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)真正意義上的自主性。4移動學(xué)習(xí)的環(huán)境

移動學(xué)習(xí)能否得到很好的應(yīng)用和發(fā)展,與其環(huán)境也有很大的關(guān)系。它的環(huán)境是移動的,教師、研究人員、技術(shù)人員和學(xué)生都是移動的,這是不同于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境的一個特性。但是移動學(xué)習(xí)主要借助的是移動公司的短信服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)公司支持的移動設(shè)備,所以這個環(huán)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(wǎng)絡(luò)公司達(dá)成協(xié)議,為我們的移動學(xué)習(xí)提供良好的環(huán)境。

在構(gòu)建移動學(xué)習(xí)的同時,還要注意在任何場所學(xué)習(xí)的可行性。人是環(huán)境中最重要的一個要素,這就要求學(xué)習(xí)者具備一定的自我控制能力和自主學(xué)習(xí)的能力。移動學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)者在整個流程當(dāng)中,要能夠協(xié)調(diào)好與老師、同學(xué)、同事之間的關(guān)系,合理選擇學(xué)習(xí)的方式,實(shí)現(xiàn)自己的有效學(xué)習(xí)。在這個環(huán)境中,物力、財(cái)力等因素也是要考慮的問題。移動學(xué)習(xí)畢竟需要的是手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)移動設(shè)備,這就提出了一個高于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的條件。如今在大學(xué)中幾乎實(shí)現(xiàn)了這樣的條件,所以我們要能夠利用便利的條件,發(fā)揮移動學(xué)習(xí)的作用,從而在實(shí)踐中探索,達(dá)到移動學(xué)習(xí)的真正目的——隨時隨地隨身地進(jìn)行終身學(xué)習(xí)。

5移動學(xué)習(xí)存在的不足

(1)大多數(shù)研究者表示,PDA和WAP手機(jī)等移動設(shè)備只是目前在學(xué)習(xí)手段上的一種擴(kuò)展,它們不能夠替代現(xiàn)有的學(xué)習(xí)工具。更重要的是,并非所有的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動都適合使用移動設(shè)備。

(2)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中在線閱讀時間過長,學(xué)習(xí)者的眼睛容易疲勞,也容易讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生厭煩感。而利用手機(jī)來進(jìn)行學(xué)習(xí),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(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的心情等。

(3)移動學(xué)習(xí)的運(yùn)用時機(jī)也存在一定的問題,人在走路或在車上學(xué)習(xí)時,最好是運(yùn)用收音機(jī)、隨身聽或MP3等進(jìn)行語言的聽力訓(xùn)練。這樣也就不需要運(yùn)用掌上電腦、手機(jī)等昂貴的移動設(shè)備,節(jié)約了學(xué)習(xí)成本。

(4)人文因素。在移動學(xué)習(xí)中我們經(jīng)常考慮的是如何利用現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行有效的學(xué)習(xí),而忽略了學(xué)習(xí)者的需求。如公司對員工進(jìn)行培訓(xùn)時運(yùn)用移動學(xué)習(xí),不僅可以提高員工的工作效率,也節(jié)省了很多的成本。但是員工是否樂意學(xué)習(xí),是否能達(dá)到培訓(xùn)的目的及產(chǎn)生一定的效果,這些問題都沒有考慮過。

總而言之,移動學(xué)習(xí)的優(yōu)勢是有目共睹的,我們相信在利用各種設(shè)備的輔助之下開展的移動學(xué)習(xí),也能夠給我們的教育帶來新的發(fā)展。但是,它的發(fā)展仍處在探索階段,如何才能夠發(fā)揮好它的內(nèi)在優(yōu)勢,在解決技術(shù)、環(huán)境、物資財(cái)力等方面的基礎(chǔ)上,更好地對學(xué)習(xí)者進(jìn)行人文關(guān)懷,這都是我們應(yīng)該關(guān)心的問題。因?yàn)榻逃囊际鞘谷w學(xué)習(xí)者進(jìn)行愉悅的、主動的學(xué)習(xí),而不是被動的學(xué)習(xí)。這就需要我們在整個過程中進(jìn)行有益的探索,真正實(shí)現(xiàn)移動學(xué)習(xí)隨時隨地隨身”的終身學(xué)習(xí)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

第8篇

[關(guān)鍵詞]區(qū)域定位 實(shí)時監(jiān)控 數(shù)據(jù)采集 定位跟蹤

中圖分類號：TE933.207 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）22-0160-01

引言：在我國乃至全世界的很多珍稀動物瀕臨滅絕，對于野生動物的保護(hù)受到各個領(lǐng)域的關(guān)注。然而對于我國衛(wèi)星定位導(dǎo)航領(lǐng)域的尖端“北斗”來說更希望為此提供幫助，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是基于衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)架構(gòu)的動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，基本管理的內(nèi)容有狀態(tài)管理信息儲存。可以對動物個體的動態(tài)監(jiān)測信息進(jìn)行唯一標(biāo)識、采集、傳輸、接收、儲存等。采用衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（BDS）與集傳感器、GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、無線通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)相結(jié)合，使的對瀕危動物的跟蹤和保護(hù)更具人性化、實(shí)時性和可靠性。

一、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的簡介

在美國研制出全球定位系統(tǒng)（GPS）和俄國的GLONASS之后我國自行研制出了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡稱BDS。北斗BDS的主要組成部分有空間端、地面端和用戶端。BDS具有短報(bào)文通信能力，并且初步具備區(qū)域?qū)Ш健^(qū)域定位、區(qū)域授時能力，可以在全球范圍內(nèi)為各類用戶提供高精度、高可靠的全天候、全天時的導(dǎo)航授時服務(wù)。其定位精度優(yōu)于20米，授時精度由于100納秒。2000年以來我國的4顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星已成功發(fā)射，北斗導(dǎo)航的第一代系統(tǒng)由此建立。并且具備了包括中國以及周邊地區(qū)范圍內(nèi)的定位、授時、報(bào)文、GPS廣域差分功能。目前中國已經(jīng)建成由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段，屬于二代系統(tǒng)。包括開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種服務(wù)方式。在服務(wù)區(qū)內(nèi)免費(fèi)提供的定位、測速以及授時服務(wù)叫做開放服務(wù)，其定位精度為10米，測速精度為0.2米/秒。授權(quán)用戶和享受更安全的定位、測速、授時和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。這也是授權(quán)服務(wù)的特點(diǎn)。

二、如何實(shí)現(xiàn)“北斗”對瀕危動物的跟蹤保護(hù)

要利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對瀕危動物的跟蹤保護(hù)，可以運(yùn)用BDS技術(shù)制作成無線項(xiàng)圈，這樣可以了解到動物所在的位置和行程，是否會進(jìn)入人類生活的區(qū)域等。運(yùn)用BDS跟蹤項(xiàng)圈可以讓研究人員了解動物的情況，避免人和野生動物發(fā)聲沖突，起到保護(hù)瀕危動物的作用。無線項(xiàng)圈的標(biāo)記范圍從0.5g 用于鳥類和田鼠到460g用于大象、熊和大角麋，最小的標(biāo)記電池壽命14天，最大的標(biāo)記電池壽命長達(dá)1600天（>4年）。對沒有明顯頸部的動物（如爬行動物蛇、蜥蜴和魚類），可使用可植入標(biāo)記（Implantable Tag）。所有的標(biāo)記均可配死亡率和行動傳感器（Mortality and activity sensors）。可改變動物標(biāo)記的峰值電流和功率輸出，用來改變動物標(biāo)記的使用范圍。

三、利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)跟蹤瀕危動物的必要性

（一）從北斗的角度分析

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是基于衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)架構(gòu)的動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，基本管理的內(nèi)容有狀態(tài)管理信息儲存。可以對動物個體的動態(tài)監(jiān)測信息進(jìn)行唯一標(biāo)識、采集、傳輸、接收、儲存等。采用衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（BDS）與集傳感器、GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、無線通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)相結(jié)合，使的對瀕危動物的跟蹤和保護(hù)更具人性化、實(shí)時性和可靠性。北斗BDS具有全天候定位、高精度定位、觀測時間短、測站間無需通視、儀器操作簡便的優(yōu)勢。開放服務(wù)的定位精度為10米，測速精度為0.2米/秒。授權(quán)用戶和享受更安全的定位、測速、授時和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。各個領(lǐng)域都應(yīng)該提高瀕危動物的保護(hù)意識，對于我國自行研制的北斗衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)來說更應(yīng)發(fā)揮其特長，為瀕危動物的保護(hù)貢獻(xiàn)力量。

（二）從社會和自然的角度分析

人類在對自然資源開發(fā)利用的過程中，大自然的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，環(huán)境也受到污染。動物的物種由此滅絕的速度加快，不少珍稀動物瀕臨滅絕，對于野生動物的保護(hù)已迫在眉睫。瀕危動物保護(hù)對于社會來說耗資巨大又十分艱巨，需要采用多種手段來進(jìn)行，涉及到法律、行政、經(jīng)濟(jì)、社會輿論等諸多方面。建立自然保護(hù)區(qū)、馴養(yǎng)繁殖、采用法律的手段禁止商業(yè)性開發(fā)、開展國際合作、采用先進(jìn)技術(shù)等都是保護(hù)瀕危動物的一些措施。目前瀕危動物的保護(hù)涉及到物種的多樣性，維持物種多樣性有利于自然的和諧發(fā)展。我們每一個人都應(yīng)該意識到瀕危動物保護(hù)的重要性。

四、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)跟蹤保護(hù)瀕危動物的意義

人類在對自然資源開發(fā)利用的過程中，大自然的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，環(huán)境也受到污染。動物的物種由此滅絕的速度加快，不少珍稀動物瀕臨滅絕，對于野生動物的保護(hù)已迫在眉睫。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是基于衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)架構(gòu)的動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，基本管理的內(nèi)容有狀態(tài)管理信息儲存。可以對動物個體的動態(tài)監(jiān)測信息進(jìn)行唯一標(biāo)識、采集、傳輸、接收、儲存等。采用衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（BDS）與集傳感器、GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、無線通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)相結(jié)合，使的對瀕危動物的跟蹤和保護(hù)更具人性化、實(shí)時性和可靠性。可以起到維持生態(tài)平衡，維護(hù)物種的多樣性，對于我國自行研制的北斗衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)來說更是發(fā)揮其特長，為瀕危動物的保護(hù)貢獻(xiàn)力量，同時也體現(xiàn)出我國高新技術(shù)對于生態(tài)環(huán)境具有很高的保護(hù)意識。

五、結(jié)論

多種多樣的物種組成了生態(tài)系統(tǒng)，每一個物種都是生態(tài)系統(tǒng)中的一個重要組成部分，包括人類，他們相互依存，相互聯(lián)系，物種多樣性被破壞，整個生態(tài)系統(tǒng)就會受到影響。大多數(shù)的瀕危動物都具有較高的經(jīng)濟(jì)價值、藥用價值以及醫(yī)用價值。所以對于野生動物的保護(hù)受到各個領(lǐng)域的關(guān)注。科技的發(fā)展和進(jìn)步對于野生動物的保護(hù)起到了促進(jìn)的作用，衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)的出現(xiàn)，對野生動物的跟蹤保護(hù)更是起到了不可替代的作用。衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)對瀕危動物的活動范圍和行動軌跡進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，對瀕危動物進(jìn)行定位跟蹤，對跟蹤動物的體溫、脈搏等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳送。運(yùn)用環(huán)境優(yōu)化、刺激等手段引誘物種向有利的方向發(fā)展。北斗又是國衛(wèi)星定位導(dǎo)航領(lǐng)域的尖端，利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)跟蹤瀕危動物能起到更好的保護(hù)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜曉輝.施滸立.劉成.胡正群 CAPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度分析方法研究 [期刊論文] -電信科學(xué)2010（12）

[2] 李金金.應(yīng)士君.劉衛(wèi).邱R COMPASS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度分析 [期刊論文] -航海技術(shù)2013（3）

[3] 萬祥.張孟陽 北斗高動態(tài)雙頻相對定位技術(shù) [期刊論文] -飛行器測控學(xué)報(bào)2010（3）

[4] 李聰明.王靈梅.馮林剛 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與GPS的比較 [期刊論文] -西部資源2013（1）

第9篇

[關(guān)鍵詞]變壓器；防盜報(bào)警裝置；聲光報(bào)警；手機(jī)短信提示

中圖分類號：TN929.5；TM41；TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）46-0282-01

1 變壓器被盜事件及防范措施

唐山供電局下各供配電營業(yè)所轄區(qū)內(nèi)，在2010至2012年期間發(fā)生了多起配變被盜事件，2011年12月份發(fā)生6起，2012年3起，變壓器的被盜耗費(fèi)了大量的人力物力，嚴(yán)重影響了正常供電系統(tǒng)，給正常工作和安全帶來了很大的壓力。

2013年下各供配電營業(yè)所將“轄區(qū)變壓器防盜措施的改進(jìn)”作為QC課題，初步研制了配電防盜的方案。結(jié)合目前市場上變壓器防盜器械的特點(diǎn)，變壓器防盜報(bào)警裝置應(yīng)運(yùn)而生。該報(bào)警裝置彌補(bǔ)了市場上產(chǎn)品的不足，不但能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程短信、電話、Email報(bào)警，而且能在就地發(fā)出強(qiáng)有力的聲光報(bào)警信號，能有效的驅(qū)趕盜竊者，直接避免損失。裝置通過短信方式設(shè)置分時段運(yùn)行，避免白天正常停電等情況造成的誤報(bào)警，提高了報(bào)警的準(zhǔn)確率。

2 變壓器防盜技術(shù)國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

針對農(nóng)村變壓器頻繁被盜的情況及對盜竊分子作案手法的分析，科研工作者提出了許多解決方案，在一定程度上減少了盜竊案件的發(fā)生。國內(nèi)目前主要采取三種方式進(jìn)行變壓器防盜。

（1）安排專職人員進(jìn)行日夜巡查這種結(jié)合治安、消防等的防盜方法，但依然無法滿足與違法犯罪分子斗爭的需要。僅靠人力來進(jìn)行防范己經(jīng)不能達(dá)到震懾犯罪分子的目的，技術(shù)預(yù)防逐步成為解決變壓器盜竊案件頻發(fā)的重要途徑。

（2）機(jī)械式防盜，主要由新型聯(lián)接栓、栓母及吸能釋能裝置組成或?qū)ψ儔浩鬟M(jìn)行焊接加固。采用該防盜方式以后，安裝與拆卸均需用專用的工具，用任何其它工具都不能將其卸除而開蓋盜竊。該方式防盜性能特別強(qiáng)，但只能增大犯罪分子拆卸難度，延長拆卸時間，不能防止變壓器被搬移。

（3）電氣式防盜，采用諸如紅外線，門磁開關(guān)，有限距離無線通訊等方式解決變壓器防盜問題，但是投入運(yùn)行后，此類防盜報(bào)警設(shè)備因產(chǎn)品或系統(tǒng)局限性容易產(chǎn)生誤報(bào)警，抗干擾能力差，不能及時發(fā)送報(bào)警信息，造成了大量人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)。

3 變壓器防盜系統(tǒng)

3.1 設(shè)計(jì)思路及原則

根據(jù)農(nóng)村電網(wǎng)特點(diǎn)，變壓器智能防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案需要滿足以下特點(diǎn)：

（1） 報(bào)警裝置必須滿足第一時間報(bào)警通知要求，進(jìn)行電力設(shè)施盜竊破壞行為前必須對運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行停電操作，故報(bào)警器必須在設(shè)備斷電的第一時間發(fā)出報(bào)警信息；

（2） 滿足現(xiàn)場聲光報(bào)警要求，大功率聲光報(bào)警器裝置在單一報(bào)警器設(shè)計(jì)中應(yīng)用效果不佳，但結(jié)合在遠(yuǎn)程防盜報(bào)警器中還是能夠很好的利用其現(xiàn)場震懾力的作用驅(qū)離盜竊者。

3.2 系統(tǒng)的構(gòu)成及實(shí)現(xiàn)方法

該變壓器防盜報(bào)警裝置包括：聲光報(bào)警器、三相輸入供電及判斷電路、信號輸入輸出端子、主處理芯片，GSM無線通訊模塊和蓄電池。主要功能的實(shí)現(xiàn)方法如下：

（1）變壓器檢測模塊

當(dāng)變壓器帶電運(yùn)行時，裝置采集變壓器三相輸入電壓的變動情況，以判斷電力線路是否缺相或者停電。每相電借入經(jīng)過一個光隔離器，當(dāng)沒相電有220VAC時，光隔離器驅(qū)動隔離開光接通，從而將電源信號接入單片機(jī)的信號輸入端口。如果防盜報(bào)警器的門被強(qiáng)行打開，設(shè)置在門上的開關(guān)將會通過輸入輸出端子轉(zhuǎn)接后接入高電平信號到單片機(jī)的輸入端口，單片機(jī)接收到以上任一的信號，首先輸出高電平信號到輸出端口驅(qū)動繼電器線圈，繼電器開關(guān)觸點(diǎn)與輸入輸出端子上對應(yīng)報(bào)警器的端子相連，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警器得電報(bào)警的目的。

（2）單片機(jī)信號處理模塊

單片機(jī)是防盜裝置的主要功能器件，用來對采集到的電壓信號進(jìn)行儲存、處理。本次設(shè)計(jì)采用的是ATMEL公司生產(chǎn)的ME64單片機(jī)。該部分主要由ME64芯片、時鐘電路、復(fù)位電路、報(bào)警電路及單片機(jī)與信號采集單元和串行數(shù)據(jù)接口組成。

（3）事故報(bào)警模塊

選用了6-DZM-10型設(shè)備。LTE-1101J型警燈警報(bào)告警設(shè)備進(jìn)行報(bào)警器模型的裝配制作，以便對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)樣式做進(jìn)一步的設(shè)計(jì)探討。經(jīng)編程調(diào)試后電子板實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)主要功能：

（a） 手機(jī)短信提示，變壓器一旦非正常停電，系統(tǒng)馬上利用GSM900MHZ、1800MHZ、1900MHZ無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送相關(guān)信息到10組預(yù)設(shè)手機(jī)號碼中；

（b） 可通過手機(jī)指令自主設(shè)定報(bào)警時段，防止對計(jì)劃停電、搶修停電誤發(fā)報(bào)警信號。

3.3 變壓器防盜報(bào)警裝置安裝

報(bào)警裝置采用桿上安裝，主機(jī)外殼采用鋁合金制成，綜合考慮了散熱與防雨要求。報(bào)警器為LTE-1101J型號，其電源采用400V電源，型號為6-DZM-10，可對缺項(xiàng)故障做到準(zhǔn)確及時提示。

4 防盜系統(tǒng)應(yīng)用效果

唐山供電公司路北營業(yè)部30處容易被盜戶外柱上變壓器安裝了智能防盜報(bào)警器。2012年10月完成系統(tǒng)裝置的研發(fā)，2013年正式投入使用，使用過程中評價如下：

（1） 可使用普通手機(jī)人工接警也可以通過接警中心電腦自動報(bào)警，具有強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)報(bào)警功能；

（2） 對電網(wǎng)供電三相線路檢測，能準(zhǔn)確檢測并上報(bào)任一項(xiàng)異常情況；

（3） 具有斷電保護(hù)功能，當(dāng)電源線北溲蠱鞣賴簾爸玫撓τ醚芯？

張立興

（唐山供電公司營銷部 河北 唐山 063000）

[摘 要]結(jié)合某供電局下各供配電營業(yè)所轄區(qū)內(nèi)配電變壓器被盜的實(shí)際情況，本論文設(shè)計(jì)了一種新型變壓器防盜報(bào)警裝置，包括聲光報(bào)警器、三相輸入供電及判斷電路、信號輸入輸出端子、主處理芯片、GSM無線通訊模塊和蓄電池。變壓器一旦非正常停電，現(xiàn)場聲光報(bào)警的同時系統(tǒng)馬上利用無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送相關(guān)信息到10組預(yù)設(shè)手機(jī)號碼中，進(jìn)行手機(jī)短信提示。并且可通過手機(jī)指令自主設(shè)定報(bào)警時段，防止對計(jì)劃停電、搶修停電誤發(fā)報(bào)警信號。

[關(guān)鍵詞]變壓器；防盜報(bào)警裝置；聲光報(bào)警；手機(jī)短信提示

中圖分類號：TN929.5；TM41；TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）46-0282-01

黃蘋凳畢低潮贛玫繚茨薌絳郵憊ぷ鰨ǖ綰笞遠(yuǎn)淶紜？通過對變壓器防盜報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，路北營業(yè)部農(nóng)村配網(wǎng)變壓器臺區(qū)的設(shè)備盜竊事件減少，提高了配網(wǎng)設(shè)備完好率，配網(wǎng)設(shè)備水平的提高保證了廣大農(nóng)村的供電可靠性，極大的推動了我局配網(wǎng)運(yùn)行管理水平。

5 防盜系統(tǒng)的待改進(jìn)部分

變壓器防盜報(bào)警系統(tǒng)的使用給配電安全提供了可靠的保證，但同時該系統(tǒng)本身還存在著一些不足：

（1）變壓器防盜報(bào)警系統(tǒng)在需要改進(jìn)的時候，若能通過通信系統(tǒng)與變壓器的負(fù)控終端相兼容，那么系統(tǒng)的升級就能變得很簡單；

（2）在變壓器報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警之后的后續(xù)村所聯(lián)防機(jī)制還不夠完善，需要加緊完善相關(guān)的應(yīng)急處置與預(yù)案編制，以及落實(shí)可能產(chǎn)生的經(jīng)費(fèi)支出等問題。