序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇無線通訊技術(shù)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

近年來，由于數(shù)據(jù)通信需求的推動，加上半導體、計算機等相關(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)有藍牙、紫蜂和低速UWB。

2藍牙(Bluetooth)技術(shù)

“藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術(shù)標準，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)絡互聯(lián)，使得近距離內(nèi)各種通信設備能夠?qū)崿F(xiàn)無縫資源共享，也可以實現(xiàn)在各種數(shù)字設備之間的語音和數(shù)據(jù)通信。由于藍牙技術(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(shù)以低成本的近距離無線連接為基礎，采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進技術(shù)，為固定與移動設備通信環(huán)境建立一個特別連接。藍牙技術(shù)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(lián)網(wǎng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)無線連接因特網(wǎng)，其實際應用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品和汽車等信息家電，組成一個巨大的無線通信網(wǎng)絡。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(shù)字設備都可以成為藍牙系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(yè)務需求的必然演進趨勢。

作為一個新興技術(shù)，藍牙技術(shù)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(shù)已成為近年應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50年代末，此前主要作為軍事技術(shù)在雷達等通信設備中使用。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幾GHz，因此最大數(shù)據(jù)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(fā)射功率卻很小，僅僅是現(xiàn)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(xiàn)有無線電設備共享帶寬。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(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備產(chǎn)生的噪聲。

(2)傳輸速率高：UWB的數(shù)據(jù)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(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頻，接收機只有已知發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(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，通信設備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實現(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：

[1]方旭明，何蓉.短距離無線與移動通信網(wǎng)絡[M].北京：人民郵電出版社，2004.

[2]劉乃安.無線局域網(wǎng)(WLAN)—原理、技術(shù)與應用[M].西安電子科技大學出版社，2004.

篇(2)

中圖分類號：TD989文獻標識碼：A文章編號：1003-2738（2012）03-0327-01

摘要：煤礦企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)復雜，占用人員多，安全性低，推廣自動化尤為必要。翟鎮(zhèn)煤礦近年來生產(chǎn)系統(tǒng)裝備大幅度提高，調(diào)度、通訊、信息、生產(chǎn)系統(tǒng)逐步實現(xiàn)自動化監(jiān)控，減少了下井人員。

關(guān)鍵詞：自動化；改造；煤礦；生產(chǎn)

一、生產(chǎn)調(diào)度、通訊綜合信息平臺建設

翟鎮(zhèn)煤礦生產(chǎn)調(diào)度、工業(yè)電視、通訊綜合信息平臺包括生產(chǎn)檢測、工業(yè)電視系統(tǒng)、程控交換機和井下無線通訊、井下人員定位系統(tǒng)。

1.生產(chǎn)檢測及工業(yè)電視系統(tǒng)。

礦調(diào)度指揮中心設有KJ70生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)主機，調(diào)度臺正前方設有監(jiān)測系統(tǒng)的大屏顯示器，井下各地點設有監(jiān)控分站和開停傳感器，通過大屏顯示器隨時顯示實時生產(chǎn)情況。工業(yè)電視由井上指揮中心16部監(jiān)視器和井下16部攝像儀組成，通過光纜傳輸視頻信號，在重要崗位安裝生產(chǎn)檢測傳感器和攝像儀24小時監(jiān)測監(jiān)控，利用程控電話或無線通訊進行調(diào)度安排。

2.程控交換機及井下無線通訊系統(tǒng)。

礦調(diào)度指揮中心設有第六代新型數(shù)字交換機，觸摸屏顯示，具有會議、急呼、錄音查詢等功能。調(diào)度指揮中心四部直通電話與井下電話聯(lián)系，各要害生產(chǎn)場所及崗位均設防爆電話，確保井下各地點能夠及時將出現(xiàn)的事故反映到調(diào)度指揮中心，調(diào)度指揮中心將指令下達到各采區(qū)、地點，將事故控制在最小范圍。

井下無線通訊系統(tǒng)在井下設有一個基站控制器和26個基站發(fā)射器，通過光纜與井上無線通訊主機連接，無線通訊主機與地面程控交換機聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)井上下直接通話，無需轉(zhuǎn)接。全礦無線通訊信號覆蓋井下90%范圍，滿足井下通訊要求。

3.人員定位系統(tǒng)。

人員定位系統(tǒng)主機設在調(diào)度指揮中心。井下在各采區(qū)大巷和各工作崗位、采掘工作面安設分站天線，下井人員隨身攜帶人員定位收發(fā)機，人員通過時分站天線自動記錄收發(fā)機的信號，傳送到主機和終端實現(xiàn)人員定位的目的，隨時查看人員在井下的位置。當井下發(fā)生緊急情況時，指揮中心值班調(diào)度員下達撤離命令，向井下收發(fā)機發(fā)出報警命令，收發(fā)機收到報警命令后，提示人員沿避災路線撤離。井下出現(xiàn)緊急情況時人員按求助按鈕向調(diào)度指揮中心發(fā)出求救信號，值班調(diào)度員及時調(diào)度人員前往救援。

通過生產(chǎn)調(diào)度、工業(yè)電視、通訊綜合信息平臺可有效掌握井下生產(chǎn)情況，實現(xiàn)高效調(diào)度，礦井一旦發(fā)生事故，及時掌握事故時間、地點、類型、人員傷亡等情況，便于值班調(diào)度員在第一時間發(fā)出撤離人員或救助等指令，將事故損失降到最低程度。

二、安全生產(chǎn)綜合管理三維可視化信息系統(tǒng)

電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展推動了礦井生產(chǎn)信息化進程，但其礦井生產(chǎn)信息主要以表格與平面圖形信息，在三維可視化方面并沒有完全實現(xiàn)，建立安全生產(chǎn)綜合管理三維可視化信息系統(tǒng)，建成三維數(shù)字化礦山，把安全監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)與井巷工程平面圖結(jié)合起來，可直觀了解安全監(jiān)測地點及其監(jiān)測結(jié)果。主要功能是在常規(guī)CAD軟件功能基礎上增加圖例庫、線型庫及元件庫，具有智能制圖功能，該系統(tǒng)通過三維立體圖將工程、生產(chǎn)、安全、地質(zhì)等多方面信息直觀綜合地反映出來，在一個視圖上較全面地了解礦井安全與生產(chǎn)狀態(tài)，為安全生產(chǎn)管理、調(diào)度指揮、搶險救災提供綜合信息支持。

三、井下運輸大巷控制網(wǎng)絡綜合信息平臺建設

針對原信集閉dos系統(tǒng)易出現(xiàn)調(diào)度錯誤的實際情況，對信集閉系統(tǒng)進行升級改造，通過大巷運輸測速傳感器，監(jiān)測大巷電機車運輸速度，實現(xiàn)與信集閉控制相結(jié)合，保證大巷運輸不超速；把大巷架線停送電裝置與信集閉結(jié)合起來，實現(xiàn)遠距離控制。針對信集閉、泄漏通訊系統(tǒng)調(diào)度指揮機車運行不直觀情況，安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，井下運輸現(xiàn)狀直觀的傳輸?shù)降孛妗?/p>

大巷運輸監(jiān)控實現(xiàn)了信集閉、視頻監(jiān)控、泄漏通迅相結(jié)合的控制方式，通過視覺、聽覺、感覺相結(jié)合，提高了大巷運輸控制監(jiān)控效果及大巷運輸效率。

四、生產(chǎn)系統(tǒng)設備自動化控制改造

翟鎮(zhèn)煤礦建成了井上下設備視頻監(jiān)視、集中控制于一體的生產(chǎn)系統(tǒng)設備監(jiān)控系統(tǒng)，通過光纜的反饋信號實現(xiàn)對設備的遠程控制，把原煤生產(chǎn)系統(tǒng)、壓風系統(tǒng)、高壓供電系統(tǒng)、井下排水系統(tǒng)、采區(qū)運輸系統(tǒng)等系統(tǒng)的運行狀況顯現(xiàn)出來，在地面通過工控主機對現(xiàn)場設備進行遠距離集中控制。當設備出現(xiàn)異常情況時，集控室人員通過語音報警或顯示器判斷故障，迅速采取措施，實現(xiàn)了現(xiàn)場無人值守、減員提效。

1.原煤運輸自動化控制系統(tǒng)。

實施原煤運輸系統(tǒng)自動化改造，在地面可直觀監(jiān)視地面膠帶運輸機、井下采區(qū)膠帶運輸機和給煤機運行情況，通過監(jiān)控電腦指令進行單臺啟停或連鎖啟停。連鎖啟車時設備按逆煤流順序自動啟動，連鎖停車時膠帶按順煤流順序停車，降低崗位人員操作不安全因素，減少人員投入，充分發(fā)揮了機控的功能。

2.高壓供電自動化控制系統(tǒng)。

翟鎮(zhèn)煤礦原配電系統(tǒng)采用電磁式繼電保護，手動分合閘送電，準確率低，無功補償采用電容補償，功率因數(shù)低。對其進行自動化控制改造，將高低壓配電設備運行狀態(tài)進行總體監(jiān)控，采用永磁式真空斷路器，二次系統(tǒng)采用以CSR系列微機保護測控裝置為主的綜合自動化系統(tǒng)，改造后實現(xiàn)井下供配電系統(tǒng)電氣監(jiān)測、信號監(jiān)視、開關(guān)分合控制操作、定值設定等，實現(xiàn)變電所無人值守。

3.排水自動化控制系統(tǒng)。

排水系統(tǒng)進行自動化改造，地面值班人員可直觀監(jiān)視井下泵房內(nèi)排水泵運行情況，通過監(jiān)控電腦指令進行單臺啟停或按程序啟停各臺排水泵。當設置為自動開泵時，根據(jù)水位控制原則，自動實現(xiàn)水泵的輪換運行，延長了水泵壽命，監(jiān)控裝置根據(jù)水倉水位及電網(wǎng)負荷信息，以“移峰填谷”原則確定開停水泵時間，泵房實現(xiàn)無人值守。

4.壓風自動化控制系統(tǒng)。

壓風機房使用的單螺桿壓風機，在集控室上位機可顯示壓風機壓風量、出口壓力、溫度，電機電流及電壓等參數(shù)，根據(jù)需要隨時修改參數(shù)，可設定使用氣壓情況自動開停，高效節(jié)能，可靠性高，實現(xiàn)無人值守。

5.采區(qū)運輸自動化控制系統(tǒng)。

采區(qū)運輸系統(tǒng)由膠帶機和給煤機組成，均采用就地控制，安設崗位多，控制難度大，電費浪費，設備損耗大。按照“井上集中監(jiān)控為主，井下多點監(jiān)測為輔”原則，在采區(qū)皮帶機頭安裝可編程控制器，采集實時數(shù)據(jù)上傳到調(diào)度控制中心，地面工作人員遠程控制，可實時掌握各皮帶和給煤機的運行狀況，實現(xiàn)無人值守，避免了由于人為操作造成的失誤，實現(xiàn)自動化控制。

五、應用效果

1.可在地面實時獲取系統(tǒng)各種運行參數(shù)，實現(xiàn)設備動態(tài)管理，為安全生產(chǎn)、調(diào)度指揮、搶險救災提供綜合信息支持。

2.礦井自動化改造后，固定崗位實現(xiàn)了無人值守，運輸系統(tǒng)取消了崗位工，減少下井人員68人，達到了減人提效的目的。

參考文獻：

[1]楊奇遜；變電站綜合自動化技術(shù)發(fā)展趨勢[J]；電力系統(tǒng)自動化；1995年10期。

[2]單文飛；煤礦斜巷運輸安全設施的技術(shù)改造探討[J]；現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)；2008年12期。

篇(3)

藍牙計劃基本上是一個無線傳輸?shù)挠媱潱恍枰高^實質(zhì)線路，在一定的距離范圍內(nèi)，可以傳輸可觀的資料量，當然這種無線傳輸并不像行動電話那樣數(shù)十公里內(nèi)皆可傳達，而是數(shù)十至數(shù)百公尺內(nèi)的短距離無線傳輸。此外可傳輸?shù)难b置不限于手機，只要有裝設藍牙收發(fā)模塊的裝置都可以使用藍牙傳輸，眼前的構(gòu)想即是讓其它的行動裝置都可以使用藍牙傳輸，包括PDA、筆記型計算機、車用裝置等等。藍牙計劃的發(fā)起，主要是1998年5月，由Ericsson（愛立信，瑞典）、Intel（英特爾，美國）、NOKIA（諾基亞，芬蘭）、IBM（國際商務機器，美國）、TOSHIBA（東芝，日本）等五家公司，共同組織一個“特別參與組織（SIG，SpecialInterestGrou）”稱為BluetoothSIG，以此組織來制定一套短距離的無線傳送、接收的技術(shù)規(guī)格。

二、淺談藍牙技術(shù)

藍牙計劃雖是1998年開始，但是藍牙的技術(shù)根基卻來自1997年制訂完成的無線局域網(wǎng)絡通訊協(xié)議：IEEE-802.11。

藍牙基本上也是運用射頻（RF）方式進行無線通訊，至于使用的頻帶范圍，則是使用2.45GHz，這個無線電頻帶是全世界共同開放、不受法令限制的頻帶，舉凡工業(yè)、科學、醫(yī)療（ISM，Industrial/Scientific/Medical）、甚至微波爐等都是使用2.45GHz的頻帶。

由于這個頻帶被廣泛使用了，那么使用此頻帶進行通訊，絕對是很容易收到干擾的，因此藍牙規(guī)格被設計成可跳頻通訊，能夠在一秒鐘內(nèi)進行1,600次的跳頻動作，此這樣的動作避免其它通訊的干擾。由于每秒1,600次的快速跳頻，這也使得藍牙無線收發(fā)的數(shù)據(jù)封包不能太長，否則不能滿足如此頻繁的跳頻次數(shù)，所以藍牙短封包、快速跳頻的特性，也使其無線傳輸能抗干擾、更穩(wěn)定通信。

藍牙規(guī)格已經(jīng)正式公布v1.0版，規(guī)格方面算是踏出成熟的第一步，接下來就是商品化、投入實際制造的階段。而要讓藍牙迅速普及，就是在既有的用途裝置上，追加設計藍牙功能即可，以節(jié)省開發(fā)時間與成本，為此藍牙射頻模塊就成為非常重要的一項零組件。

藍牙射頻模塊一方面要夠便宜，才可能快速普及，另一方面也要夠小巧，才能適用于所有的需求裝置上，目前專家推估射頻模塊的成本必須低于5美元才能普及，而各家公司也正加緊將射頻模塊設計地更精小、更便宜中。

三、藍牙技術(shù)的應用

藍牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的無線通訊能力，因此藍牙技術(shù)可以舒緩若干問題，例如可以直接利用藍牙的高速數(shù)據(jù)傳輸率來傳輸語音，等于是把藍牙通訊當成無線電話的功能。

另外對于小公司、小環(huán)境等，也可以省去布設實質(zhì)線路的成本，以及后續(xù)線路維護的困擾。還有藍牙可以指定隔絕與通行的通信功能，也等于可以建立無線的LAN環(huán)境、小族群通訊環(huán)境。

四、藍牙技術(shù)的展望

（一）藍牙收發(fā)話器對健康的好處。由于手機有高功率的電磁波，據(jù)報導證實電磁波會對人體造成傷害，所以有了藍牙，你將可以把一個小小的藍牙附件裝在你的大哥大，然后把收發(fā)話器戴在你的耳朵(由于藍牙應用的是低功率，所以不會對人體有任何傷害)。準備好了以后，你就把你的大哥大放在口袋里講電話，不必把電話緊貼的臉，甚至按下收發(fā)話器上的按鈕就可以直接接聽來電。

（二）比一般傳統(tǒng)式紅外線傳輸更快，且不用對準兩個傳輸端口成一直線。藍牙科技在傳輸方面的好處就是，它能夠允許兩個裝置，在不排成一直線的狀態(tài)下，還能夠以無線的方式傳送數(shù)據(jù)。不像紅外線傳輸最大的缺點是，你必須對準兩個傳輸端口成一直線才有辦法傳送數(shù)據(jù)。藍牙傳輸甚至無視于墻壁、口袋、或公文包的存在而可以順利進行。藍牙的數(shù)據(jù)傳輸速度比紅外線傳輸還要快，每秒鐘高達1MB

（三）手表可自動對時間，無線下載Mp3。只要將來手表有內(nèi)建藍牙且有Mp3撥放功能，這樣一來將可自動設定為標準時間，且可很方便的隨時從計算機傳輸歌曲。

（四）其它還有很多很多，只要現(xiàn)在是要接線的，都有可能會被藍牙所應用。藍牙技術(shù)一旦普及，相信對通訊方式、產(chǎn)品設計、生活方式等都會有巨幅的沖擊，甚至很難想象沖擊的程度。不過就現(xiàn)階段而言，藍牙可能帶來的便利卻是可以想象的，各位可以想象家里安裝一個藍牙收發(fā)基地臺，家中的計算機、電話、傳真機都不用實際接線，就可以互通或連外。在公司內(nèi)外務人員趕時間，只要在藍牙收發(fā)范圍內(nèi)都可以傳送數(shù)據(jù)，例如咖啡廳、車站等都可以。此外倉庫的盤點盤查，只要帶個PDA，倉庫內(nèi)設有藍牙基地臺，馬上可以跟全省各地的倉庫進行盤點加總，當然，藍牙基地臺后面有接往Internet，或是以公司專線，或VPN方式連接。另外數(shù)字相機拍完的相片，只要接近筆記型計算機就可以回傳，省去記憶卡的插拔，既有計算機外設裝置也都可以無線化，無線打印機、無線鍵盤、鼠標、搖桿。還有家中、公司都設有藍牙基地臺，則一支具有藍牙功能的手機，在家就可以跟居家無線電話一樣使用，而且是付居家電話費，在公司則變成自己的辦公分機，公司替您付電話費，而在外出時就跟一般行動手機一樣使用，這樣真正落實一人一機終生用的理想，這種方式也被人稱為三合一電話，即是居家、辦公、行動電話三者合一。

五、結(jié)束語

藍牙技術(shù)一定會飛速發(fā)展，但仍然有一些應用的細節(jié)問題需要解決，如相鄰設備之間為防止信息誤傳和被截取，必須要用戶提前設置對應頻段等，嚴重影響藍牙技術(shù)產(chǎn)品面市的速度。但相信隨著一個不斷完善的發(fā)展過程，藍牙技術(shù)會為我們的未來家居和辦公帶來不僅僅是方便一點的革命。

參考文獻：

[1]NathanJ.MullerBluetoothDemystified（影印本）.人民郵電出版社。

[2]金純，許光辰，孫睿.藍牙技術(shù).電子工業(yè)出版社。

[3]井雅，徐曉東，呂志虎.藍牙協(xié)議模型及應用.現(xiàn)代通信技術(shù)，2001.3。

篇(4)

【關(guān)鍵詞】城市；智能照明；單燈監(jiān)控； 監(jiān)控；管理

我們設計的系統(tǒng)一般是采用無線分組傳輸?shù)姆绞剑究梢苑譃椋和ㄓ崒印⒉杉瘓?zhí)行層、監(jiān)控中心。常用的方式有抑制性節(jié)能、降壓節(jié)能和開關(guān)節(jié)能。論文從不同的角度闡述了城市智能照明中單燈監(jiān)控的應用與研究。

1.單燈照明監(jiān)控的發(fā)展

如今，單燈照明裝置是在城市道路規(guī)劃建設中應用比較廣泛的一個系統(tǒng)，它主要是一個單獨控制盞路燈在開關(guān)、節(jié)能、數(shù)據(jù)采集和故障判斷的設備。通常是由以下幾個部分組成。

（1）單燈監(jiān)控模塊：安裝在燈桿內(nèi)或燈具內(nèi)，由單燈監(jiān)測單元和單燈控制單元組成。

（2）單燈通訊模塊：單燈配套的通訊模塊，實現(xiàn)了單燈裝置和監(jiān)控前端的裝置。

（3）單燈適配器：在開關(guān)箱中，實現(xiàn)了開關(guān)箱管轄范圍內(nèi)的單燈裝置數(shù)據(jù)急抄。

單燈監(jiān)控系統(tǒng)可以通過監(jiān)控中心的監(jiān)控計算機單元與相應的軟件構(gòu)成網(wǎng)絡系統(tǒng)，并且按照一定的通訊協(xié)議來判斷該設備的工作狀態(tài)和故障情況。

現(xiàn)今采取的照明主要還是采用了節(jié)能手段來滿足需求，這樣會大大的影響到光照度和光源壽命，實際上無法滿足根本的目的，但單燈產(chǎn)品則改變了這一局勢，不僅能夠滿足光照度的需求和光源的壽命，還能滿足對每盞燈的控制和管理。真正的實現(xiàn)了智能化需求。目前判斷亮燈率的方法主要有兩種形式：

（1）通過人工巡檢，亮燈率可以非常準確，但耗時耗力，在此基礎上需要大面積亮燈，這樣就會造成巨大的浪費。

（2）通過測量線路整體電流來實現(xiàn)亮燈率的監(jiān)測，但要注意環(huán)境方面因素影響，測量的結(jié)果不可能是完全準確，通常在90%以上。

2.單燈監(jiān)控多功能化

單燈監(jiān)控系統(tǒng)能夠解決此問題，每個光源都裝有一個監(jiān)控終端，其工作狀態(tài)能夠及時的傳送到監(jiān)控管理中心，因此亮燈率的判斷可以為百分之百。且能夠有效的避免了由于燈不亮給人們的生活帶來了不便之處。另外，單燈系統(tǒng)有效地防止了電纜被偷竊的行為發(fā)生，同時在單燈系統(tǒng)中可以預設好幾種應急方案。

現(xiàn)在的監(jiān)控系統(tǒng)功能組合的形式主要有以下幾種：

方式一：只有終端監(jiān)控、通訊模塊、監(jiān)控中心等三個部分組成的亮燈自動化系統(tǒng)。

方式二：監(jiān)控終端、電纜防盜器、通訊模塊、監(jiān)控中心四部分組成的亮燈自動化系統(tǒng)。

方式三：監(jiān)控終端、電纜防盜器、單燈模塊、單燈適配器、通訊模塊、監(jiān)控中心六部分組成。第三種方式是技術(shù)學家鎖倡導和建議的使用系統(tǒng)，具有監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析，防盜等優(yōu)勢。

3.無線通訊背景

Zigbee技術(shù)是被當今世界所認可發(fā)展最迅速的技術(shù)，市場前景非常的廣闊。該技術(shù)使用了電波的方式用作無線信息傳輸，采用的是復數(shù)節(jié)點方式來連接到網(wǎng)絡。Zigbee技術(shù)伴隨著短距離無線通訊技術(shù)，個人局域網(wǎng)的需求而發(fā)展，根據(jù)這個協(xié)議所規(guī)定的技術(shù)是一種低距離、低復雜率、低成本、高可效性的雙項無線通訊技術(shù)，主要是適用于自動控制和遠程控制兩個方面。尤其是針對單燈照明領(lǐng)域應用是非常的廣泛。

考慮到城市照明的應用條件，控制中心應該是該系統(tǒng)的心臟，要有專業(yè)的機房設施，接入到以太局域網(wǎng)內(nèi)，且同時具備子系統(tǒng)來接受和處理信息的傳輸過程，完成存儲和轉(zhuǎn)發(fā)的任務。利用zigbee組網(wǎng)，結(jié)合科技軟件來實現(xiàn)信息化管理。系統(tǒng)全天24小時監(jiān)控。

Zigbee的通信功能能夠迅速建立起工作數(shù)據(jù)庫，有效的降低了故障率和偷盜行為的發(fā)生率，需要查詢的時候，zigbee提供識別功能，來達到信息傳輸。

4.單燈照明的廣泛應用

國內(nèi)的單燈產(chǎn)品是最近幾年的時間里面剛剛興起，還是處于發(fā)展期。但是產(chǎn)品的更新程度很快，裝置的形式變得多種多樣。從有線通訊方式到電力線載波通訊方式。控制方式也是從單路控制方式轉(zhuǎn)變成為多路控制；故障診斷方式也是從無到有。安裝從原先的在燈頭上安裝到安裝在燈桿上。從以上的幾個方面，我們不難可以看出單燈產(chǎn)品逐漸的走向成熟，只有質(zhì)量更好，才會更好的去服務社會和人民。

4.1控制對象

單燈控制的對象應該是其對應的燈具光源，目前常規(guī)的單燈監(jiān)控裝置可以控制：高壓鈉燈、汞燈。特別的單燈監(jiān)控裝置可以對電子鎮(zhèn)流器的光源進行控制。或者是對LED路燈的電源驅(qū)動進行監(jiān)控并構(gòu)建通訊網(wǎng)絡。

根據(jù)控制對象的不同，單燈裝置的控制數(shù)量也是存在著差別，大量的單燈裝置采用單對單的控制方式，也存在個別的單對多。

4.2節(jié)能方式

節(jié)能方式是越來越得到了巨大的應用范圍，現(xiàn)今的單燈節(jié)能方式主要有以下幾種方式：

（1）抑制性節(jié)能方式：因電網(wǎng)電壓的偏高導致了耗電以及的燈源的損耗，而開發(fā)出來能在夜間電壓偏高時候，能自動降壓，穩(wěn)定供電，達到了節(jié)能電能和延長電炮的使用壽命。

（2）降壓節(jié)能方式：通過降低電壓，而開發(fā)出的相關(guān)產(chǎn)品主要有兩種方式：無極變壓節(jié)能方式和檔位節(jié)能方式。無極變壓指的是根據(jù)不同客戶的需求來調(diào)節(jié)電壓范圍以達到節(jié)能目的。而檔位節(jié)能是通過輸出變壓器抽頭來輸出不同電壓量滿足節(jié)能的要求。

（3）開關(guān)節(jié)能方式：通過對燈具光源的直接開關(guān)來實現(xiàn)了節(jié)能，該方式產(chǎn)生的直接效果是最理想。對燈源的影響很小。通過形成系統(tǒng)以后，采用不同的分組策略實現(xiàn)分組開關(guān)燈控制。從而取得較高的開關(guān)燈控制，達到節(jié)能。

5.單燈監(jiān)控裝置的實現(xiàn)方式

一般是指前端監(jiān)控與單燈裝置間的通訊方式，常見的通訊方式有：電力載波方式，無線傳輸方式，其他傳輸方式。

（1）電力載波方式：該技術(shù)主要是利用電力線網(wǎng)來為傳媒媒介，將載有信息的高頻信號加載到電線上面，通過電力線來傳輸信息，且通過調(diào)制器把高頻信號從電力線上分離出來，傳送到終端監(jiān)控。如今，電力載波已經(jīng)變得非常普遍，其研究方向主要還是低速的電線載波通訊方式，主要是用來傳輸電網(wǎng)調(diào)節(jié)管理信息，以及載波語音通訊等。隨著數(shù)字電子技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的電力行業(yè)已經(jīng)慢慢的走向了數(shù)字化。

（2）無線傳輸方式：該方式是基于相關(guān)的網(wǎng)絡協(xié)議介入到電網(wǎng)中來進行數(shù)據(jù)方面的傳輸和應用。常見的有無線局域網(wǎng)、藍牙、ZIGBEE和無線團體局域網(wǎng)。無線解決方案采取了ZIGBEE的無線通訊方案，其最大的特點是：

1）低成本，通過大幅度的簡化協(xié)議降低了對zigbee通信控制器的要求，因而大大降低了成本。2）低速率，在2.4GHz的頻段中只有10-250kbit/S，專注于低傳輸應用。3）近距離，通過路由器和節(jié)點間的通訊接力，傳輸距離將更遠。根據(jù)實際的發(fā)射功率大小來決定了各種不同應用模式的結(jié)合。4）高安全性zigbee提供了3種安全模式：包括了無安全設定、使用接入控制滑單防止非法獲取數(shù)據(jù)，以及采用高級加密來確定安全屬性。

6.結(jié)語

社會在不斷發(fā)展，單燈監(jiān)控裝置的使用最大程度上方便了人們的生活，更加體現(xiàn)出現(xiàn)代化城市的進程。我們從各個不同的角度具體地闡述一些實質(zhì)性的內(nèi)容，表達了單燈裝置監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應用，除了技術(shù)方面的更新之外，節(jié)能功效是核心的主題，系統(tǒng)利用了簡單的傳輸方式和通訊方式來達到良好的節(jié)能目的，該系統(tǒng)對于現(xiàn)代化城市發(fā)展，數(shù)字化進程具有重要的社會意義，系統(tǒng)已經(jīng)在城市中廣泛的應用和實現(xiàn)管理，取得了良好的應用效果和社會效益。 [科]

【參考文獻】

[1]陳鳳賢.基于多智能體技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)的研究[D].華南理工大學，2013.

篇(5)

[論文摘要]藍牙計劃基本上是一個無線傳輸?shù)挠媱潱恍枰高^實質(zhì)線路，在一定的距離范圍內(nèi)，可以傳輸可觀的資料量，當然這種無線傳輸并不像行動電話那樣數(shù)十公里內(nèi)皆可傳達，而是數(shù)十至數(shù)百公尺內(nèi)的短距離無線傳輸。此外可傳輸?shù)难b置不限于手機，只要有裝設藍牙收發(fā)模塊的裝置都可以使用藍牙傳輸，眼前的構(gòu)想即是讓其它的行動裝置都可以使用藍牙傳輸。

一、前言

越來越多數(shù)字電子產(chǎn)品借著新科技提升本身的性能和實力。以目前發(fā)展的趨勢來看，未來消費性電子產(chǎn)品將有兩個重要的發(fā)展指標，一是使用藍牙技術(shù)這類開放技術(shù)，以無線，局域網(wǎng)絡，可攜帶式設備成為網(wǎng)絡體的延伸。另一項則是內(nèi)存規(guī)格的統(tǒng)一，加密以及輕量化應用。

無論您喜不喜歡，“藍牙計劃”這個名詞幾乎已到了無孔不入的境界，不論是商業(yè)財經(jīng)臺還是一般大眾電視臺，都不只一次以上報導這個計劃的進展與新聞，話雖如此，但卻很少人了解此計劃的原意與來龍去脈，只知道有這樣一個計劃正如火如荼地進行，且聲勢浩大、似乎充滿無限希望。可預見的，未來與藍牙計劃相關(guān)的新聞只會更多，因為計劃正一步步實現(xiàn)中。

藍牙(Bluetooth) 簡單講就是一種電信、計算機的無線傳輸技術(shù)。單從字面上很難了解藍牙是個怎么樣的技術(shù)，他不像“GSM”一樣可以望文生義。簡單的說藍牙是一種無線網(wǎng)絡與消費性電子產(chǎn)品之通訊技術(shù)，透過無線傳輸和基頻模塊構(gòu)成，其快速響應和跳頻系統(tǒng)的特性使無線傳輸更佳穩(wěn)定。可以應用在各種電子產(chǎn)品如：筆記型計算機、行動電話、數(shù)字相機和其它相類似電子產(chǎn)品等。

二、藍牙的緣起

藍牙計劃基本上是一個無線傳輸?shù)挠媱潱恍枰高^實質(zhì)線路，在一定的距離范圍內(nèi)，可以傳輸可觀的資料量，當然這種無線傳輸并不像行動電話那樣數(shù)十公里內(nèi)皆可傳達，而是數(shù)十至數(shù)百公尺內(nèi)的短距離無線傳輸。此外可傳輸?shù)难b置不限于手機，只要有裝設藍牙收發(fā)模塊的裝置都可以使用藍牙傳輸，眼前的構(gòu)想即是讓其它的行動裝置都可以使用藍牙傳輸，包括PDA、筆記型計算機、車用裝置等等。藍牙計劃的發(fā)起，主要是1998年5月，由Ericsson（愛立信，瑞典）、Intel（英特爾，美國）、NOKIA（諾基亞，芬蘭）、IBM（國際商務機器，美國）、TOSHIBA（東芝，日本）等五家公司，共同組織一個“特別參與組織（SIG，Special Interest Grou）”稱為Bluetooth SIG，以此組織來制定一套短距離的無線傳送、接收的技術(shù)規(guī)格。

三、淺談藍牙技術(shù)

藍牙計劃雖是1998年開始，但是藍牙的技術(shù)根基卻來自1997年制訂完成的無線局域網(wǎng)絡通訊協(xié)議：IEEE-802.11。

藍牙基本上也是運用射頻（RF）方式進行無線通訊，至于使用的頻帶范圍，則是使用2.45GHz，這個無線電頻帶是全世界共同開放、不受法令限制的頻帶，舉凡工業(yè)、科學、醫(yī)療（ISM，Industrial/Scientific/Medical）、甚至微波爐等都是使用2.45GHz的頻帶。

由于這個頻帶被廣泛使用了，那么使用此頻帶進行通訊，絕對是很容易收到干擾的，因此藍牙規(guī)格被設計成可跳頻通訊，能夠在一秒鐘內(nèi)進行1，600次的跳頻動作，此這樣的動作避免其它通訊的干擾。由于每秒1，600次的快速跳頻，這也使得藍牙無線收發(fā)的數(shù)據(jù)封包不能太長，否則不能滿足如此頻繁的跳頻次數(shù)，所以藍牙短封包、快速跳頻的特性，也使其無線傳輸能抗干擾、更穩(wěn)定通信。

藍牙規(guī)格已經(jīng)正式公布v1.0版，規(guī)格方面算是踏出成熟的第一步，接下來就是商品化、投入實際制造的階段。而要讓藍牙迅速普及，就是在既有的用途裝置上，追加設計藍牙功能即可，以節(jié)省開發(fā)時間與成本，為此藍牙射頻模塊就成為非常重要的一項零組件。

藍牙射頻模塊一方面要夠便宜，才可能快速普及，另一方面也要夠小巧，才能適用于所有的需求裝置上，目前專家推估射頻模塊的成本必須低于5美元才能普及，而各家公司也正加緊將射頻模塊設計地更精小、更便宜中。

四、藍牙技術(shù)的應用

藍牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的無線通訊能力，因此藍牙技術(shù)可以舒緩若干問題，例如可以直接利用藍牙的高速數(shù)據(jù)傳輸率來傳輸語音，等于是把藍牙通訊當成無線電話的功能。

另外對于小公司、小環(huán)境等，也可以省去布設實質(zhì)線路的成本，以及后續(xù)線路維護的困擾。還有藍牙可以指定隔絕與通行的通信功能，也等于可以建立無線的LAN環(huán)境、小族群通訊環(huán)境。

五、藍牙技術(shù)的展望

（一）藍牙收發(fā)話器對健康的好處。由于手機有高功率的電磁波，據(jù)報導證實電磁波會對人體造成傷害，所以有了藍牙，你將可以把一個小小的藍牙附件裝在你的大哥大， 然后把收發(fā)話器戴在你的耳朵(由于藍牙應用的是低功率，所以不會對人體有任何傷害)。準備好了以后，你就把你的大哥大放在口袋里講電話，不必把電話緊貼的臉，甚至按下收發(fā)話器上的按鈕就可以直接接聽來電。

（二）比一般傳統(tǒng)式紅外線傳輸更快，且不用對準兩個傳輸端口成一直線。藍牙科技在傳輸方面的好處就是，它能夠允許兩個裝置，在不排成一直線的狀態(tài)下，還能夠以無線的方式傳送數(shù)據(jù)。不像紅外線傳輸最大的缺點是， 你必須對準兩個傳輸端口成一直線才有辦法傳送數(shù)據(jù)。藍牙傳輸甚至無視于墻壁、口袋、或公文包的存在而可以順利進行。藍牙的數(shù)據(jù)傳輸速度比紅外線傳輸還要快，每秒鐘高達1MB。

轉(zhuǎn)貼于

（三）手表可自動對時間，無線下載Mp3。只要將來手表有內(nèi)建藍牙且有Mp3撥放功能，這樣一來將可自動設定為標準時間，且可很方便的隨時從計算機傳輸歌曲。

（四）其它還有很多很多，只要現(xiàn)在是要接線的，都有可能會被藍牙所應用。藍牙技術(shù)一旦普及，相信對通訊方式、產(chǎn)品設計、生活方式等都會有巨幅的沖擊，甚至很難想象沖擊的程度。不過就現(xiàn)階段而言，藍牙可能帶來的便利卻是可以想象的，各位可以想象家里安裝一個藍牙收發(fā)基地臺，家中的計算機、電話、傳真機都不用實際接線，就可以互通或連外。在公司內(nèi)外務人員趕時間，只要在藍牙收發(fā)范圍內(nèi)都可以傳送數(shù)據(jù)，例如咖啡廳、車站等都可以。此外倉庫的盤點盤查，只要帶個PDA，倉庫內(nèi)設有藍牙基地臺，馬上可以跟全省各地的倉庫進行盤點加總，當然，藍牙基地臺后面有接往Internet，或是以公司專線，或VPN方式連接。另外數(shù)字相機拍完的相片，只要接近筆記型計算機就可以回傳，省去記憶卡的插拔，既有計算機外設裝置也都可以無線化，無線打印機、無線鍵盤、鼠標、搖桿。還有家中、公司都設有藍牙基地臺，則一支具有藍牙功能的手機，在家就可以跟居家無線電話一樣使用，而且是付居家電話費，在公司則變成自己的辦公分機，公司替您付電話費，而在外出時就跟一般行動手機一樣使用，這樣真正落實一人一機終生用的理想，這種方式也被人稱為三合一電話，即是居家、辦公、行動電話三者合一。

六、結(jié)束語

藍牙技術(shù)一定會飛速發(fā)展，但仍然有一些應用的細節(jié)問題需要解決，如相鄰設備之間為防止信息誤傳和被截取，必須要用戶提前設置對應頻段等，嚴重影響藍牙技術(shù)產(chǎn)品面市的速度。但相信隨著一個不斷完善的發(fā)展過程，藍牙技術(shù)會為我們的未來家居和辦公帶來不僅僅是方便一點的革命。

參考文獻

[1]Nathan J.Muller Bluetooth Demystified（影印本）.人民郵電出版社。

[2]金純，許光辰，孫睿. 藍牙技術(shù). 電子工業(yè)出版社。

篇(6)

[關(guān)鍵詞]無線傳感器，路由，BP神經(jīng)網(wǎng)絡

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）41-0243-01

1.概述

近年來，微電子機械系統(tǒng)、無線通訊和數(shù)字化電子領(lǐng)域快速發(fā)展，使得開發(fā)出用于短距離通信的低能耗、低成本、多功能傳感器節(jié)點成為可能。這些節(jié)點能感知環(huán)境，數(shù)據(jù)處理和通訊[1]。基于傳感器節(jié)點協(xié)作的傳感器網(wǎng)絡提升了應用領(lǐng)域與能量，傳感器網(wǎng)絡是傳統(tǒng)傳感器研究的重大改進。

傳感器網(wǎng)絡有廣泛的應用領(lǐng)域，可以用于監(jiān)控和收集分布式區(qū)域中的各種目標和信息。圖1展示了一個經(jīng)典的WSNs，該領(lǐng)域主要是設計一個有效的路由算法，增進通訊連通能力，目標是減少能量消耗、延長傳感器網(wǎng)絡的生命周期。與能量消耗相關(guān)的論文研究成功近年來不斷涌現(xiàn)。

2.無線傳感器路由問題建模

一個大的傳感器網(wǎng)絡由很多簇組成。傳感器節(jié)點并不直接發(fā)送數(shù)據(jù)，而是在一個簇中由一個中心節(jié)點（Sink）完成數(shù)據(jù)收集工作。但是，由于發(fā)射信號限制，一個傳感器節(jié)點只能和它發(fā)射半徑之內(nèi)的其它節(jié)點相連，本文的內(nèi)容就是針對一個簇之內(nèi)的信息收集工作展開的。

S是所有傳感器節(jié)點的集合，E是一個節(jié)點的連接集合。是簇中的一個節(jié)點，代表著在節(jié)點u和v之間傳輸 1k的數(shù)據(jù)需要消耗的能量，本文使用如下無線通訊模型：接收1KB的數(shù)據(jù)包消耗傳感器節(jié)點 1k的電能，發(fā)送放大器的能量消耗與距離相關(guān)，節(jié)點（u， v）之間用C（u， v）代表[2]。信息收集路徑從sink節(jié)點開始，完成信息收集之后返回到同一節(jié)點，代表著一個完整的路徑，so是sink節(jié)點。路由的能量消耗按如下公式定義：

D 代表傳輸數(shù)據(jù)的大小，是一個動態(tài)值。

3.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)融合模型

反向傳播網(wǎng)絡（BP網(wǎng)絡）是前向神經(jīng)網(wǎng)絡中最重要的一種，該網(wǎng)絡的監(jiān)督學習算法采用誤差反向傳播算法。該算法[3]的學習過程主要有兩個：信號的正向傳播與誤差的反向傳播。主要是通過修正各層神經(jīng)元的權(quán)值，使得總的誤差信號最小。近幾年，，研究人員開展了很多基于神經(jīng)網(wǎng)絡的無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合方面的研究工作。實驗結(jié)果表明，把BP神經(jīng)網(wǎng)絡應用傳感器數(shù)據(jù)融合中，可以大大降低傳送數(shù)據(jù)的特征維數(shù)，提高無線網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)融合效率。

3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡

BP網(wǎng)絡是利用BP算法的前向型神經(jīng)網(wǎng)絡，其是在多層感知器的基礎上增加了反向傳播信號，可以較好地處理非線性的數(shù)據(jù)信息，具有較好的泛化能力，廣泛地應用在系統(tǒng)模型辨識、預測或控制。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡中的神經(jīng)元模型中的激發(fā)函數(shù)通常選用非線性的Sigmoid函數(shù)：

只有當系統(tǒng)特性在正負區(qū)間變化時，激發(fā)函數(shù)選擇對稱的Sigmoid函數(shù)，又稱為雙曲函數(shù)：

BP神經(jīng)網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)由輸入層、輸出層和隱層組成，其中隱層可以有多層，不過最常用還是單隱層的三層BP網(wǎng)絡。

3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡權(quán)值調(diào)整規(guī)則

BP網(wǎng)絡的學習過程是就將誤差反向傳播并修正網(wǎng)絡權(quán)值直到網(wǎng)絡的總誤差最小。定義BP神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入輸出模型對應的系統(tǒng)誤差函數(shù)為：

利用梯度最速下降法解析如何調(diào)整連接權(quán)值使誤差函數(shù)E最小。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡訓練過程[4]：當確定網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)后，始對BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練。BP神經(jīng)網(wǎng)絡的學習是由信號的正向傳播與誤差的反向傳播兩個過程組成的，在正向傳播時，輸入樣本信號從輸入層進入網(wǎng)絡，通過隱層處理最后傳送給輸出層，如果輸出結(jié)果與期望值不符，則把誤差進行反向傳播，根據(jù)上面的權(quán)值調(diào)整系數(shù)調(diào)整權(quán)值的變化，直到網(wǎng)絡輸出層的輸出結(jié)果滿足要求為止。

4.基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的 路由仿真實驗

無線傳感器網(wǎng)絡與神經(jīng)網(wǎng)絡在有些地方很類似，比如無線傳感器網(wǎng)絡中的傳感器節(jié)點具有感知數(shù)據(jù)處理信息的能力，相當于神經(jīng)網(wǎng)絡中的神經(jīng)元；無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點之間通過一定的規(guī)則傳遞信息，則相當于連接神經(jīng)元的突觸。神經(jīng)網(wǎng)絡算法與無線傳感器網(wǎng)絡中應用的數(shù)據(jù)融合技術(shù)有相同的功能，即通過一定的規(guī)則對大量的數(shù)據(jù)進行運算處理，從而得到反映這些數(shù)據(jù)特征的結(jié)果。因此，可以把神經(jīng)網(wǎng)絡算法應用到無線傳感器網(wǎng)絡中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合。

實驗中，設置傳感器節(jié)點數(shù)目為 100，200，300，400 和 500。傳感器網(wǎng)絡環(huán)境是一個 200m*200m 的空間[5-6]。令傳輸數(shù)據(jù)的大小為 1KB，發(fā)射半徑分別為 20m 和 30m。實驗結(jié)果是 50 次運行的平均值。圖2 和圖 3現(xiàn)實了算法在不同數(shù)據(jù)集上最有解的變化趨勢，從中可以看出能量的逐步變化，并且，圖 3 的能量消耗更小，因為發(fā)射半徑較大。

5.結(jié)論

本文利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型解決無線傳感器網(wǎng)絡路由問題，實驗中，采用了不同規(guī)模的網(wǎng)絡實驗數(shù)據(jù)，并同該領(lǐng)域其它經(jīng)典算法進行比較，驗證了本文所提方法在該領(lǐng)域的有效性。下一步的可針對模型在大規(guī)模數(shù)據(jù)集上表現(xiàn)沒有中小規(guī)模優(yōu)秀的問題方面展開。

參考文獻

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篇(7)

1.1自動抄表系統(tǒng)研究的目的及意義

水、電和燃氣是生活中必不可少的，它們的發(fā)展一直倍受人們的關(guān)注。在人們關(guān)注的同時，三表抄送系統(tǒng)產(chǎn)生了，并且，隨著科技的不斷發(fā)展，三表抄送系統(tǒng)也越來越智能化。

同時，隨著人們的生活水平不斷提高，老百姓對生活環(huán)境提出了更高的要求。在政府政策的鼓舞下，家居智能化得到了高速的發(fā)展。隨著科技的發(fā)展，小區(qū)住宅除了滿足人們最基本的居住要求，還要將方便、省時的物業(yè)管理帶給住戶。實現(xiàn)住宅的三表（水、電、煤氣）自動抄表、自動計費，已成為新型智能小區(qū)的必備條件。

作為智能化產(chǎn)業(yè)鏈中的一環(huán)——智能抄表系統(tǒng)也同時得到了蓬勃發(fā)展。從沿海的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)深圳、廣州、上海到政治文化中心北京，以及中國西部城市成都、重慶、貴州、昆明等地均不同程度地建設了智能化示范小區(qū)。這些智能化住宅小區(qū)的建設，提高了住戶的生活質(zhì)量，擴大了住戶的居住空間，為當?shù)刂悄芑ㄔO起到了示范作用。

讓我們回頭看看，幾年前甚至是在現(xiàn)在，很多落后的地區(qū)對三表抄送這一塊還是用最原始的方法，“親自登門拜訪”這就是傳統(tǒng)的抄表方式。傳統(tǒng)的三表需要抄表人員定期挨家挨戶抄取數(shù)據(jù)，結(jié)算出費用后，再到各家索取，誤差大、統(tǒng)計工作量大，人為的錯誤給物業(yè)管理和用戶帶來極大不便。現(xiàn)在有許多地區(qū)改為插卡式買電裝置，這雖然減少了人為因素，但是買電時要到銀行，費時費力，且水、電、氣表分別交費，也有許多不便之處。小區(qū)智能抄表系統(tǒng)節(jié)省時間、人力、物力、提高工作效率，降低物業(yè)成本，準確及時地將住戶所使用的三表數(shù)據(jù)顯示出來，為實現(xiàn)小區(qū)科學、系統(tǒng)的物業(yè)管理提供了有效的解決方法。

小區(qū)智能抄表系統(tǒng)的出現(xiàn)，方便了住戶，可設置多級加密功能，定義訪問權(quán)限，更可增加系統(tǒng)的保密性。防泄漏報警可以使住戶放心，不必因家中只有老人、孩子而擔心煤氣的泄漏與觸電現(xiàn)象的發(fā)生。一方面杜絕了抄表擾民的問題；另一方面可以簡化管理手段，減輕制物業(yè)管理負擔。因此三表出戶系統(tǒng)是新一代的具有城市性自動化計量收費管理系統(tǒng)，是提高住宅發(fā)展的必然，合乎人們高品質(zhì)生活的追求，符合國家小康型住宅產(chǎn)業(yè)的精神。

1.2自動抄表系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

自從1986年我國自行研制抄表微機以來，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，國產(chǎn)高性能的抄表微機已形成大批量的生產(chǎn)，成為一個新興產(chǎn)業(yè)。中科院計算所是最早從事這方面的技術(shù)研發(fā)工作的單位，并圍繞此項目專門成立集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的振中公司，并于1987年推出ZZ型號產(chǎn)品，開始了我國抄表機應用的潮流。隨著抄表機在國內(nèi)的普及，很多廠家也開始進入這個新興的產(chǎn)業(yè)，由此推動了抄表機產(chǎn)品向著產(chǎn)業(yè)化方向的大步伐邁進。在眾多的廠家中，發(fā)展到今天基本上形成了南北兩大成熟產(chǎn)品制造廠商：北京振中和廣州智敏（原名蘭德）。這個時候已經(jīng)很難在市場上看到國外品牌的抄表機產(chǎn)品，這也是民族產(chǎn)業(yè)在特定領(lǐng)域的一個勝利。

市場的競爭，推動著廠家在產(chǎn)品上推陳出新，不斷給用戶提供更方便、適用、經(jīng)濟、耐用的產(chǎn)品。18年中，僅振中公司就開發(fā)出了五大系列15個型號的產(chǎn)品。現(xiàn)在，國內(nèi)主流抄表機產(chǎn)品型號有振中公司生產(chǎn)的TP800和ZZ18兩個系列、智敏公司生產(chǎn)的HT3200系列，以及近幾年新興起的捷寶公司生產(chǎn)的JB9800產(chǎn)品。

這幾類機器各有特色，首先在數(shù)據(jù)的采集方面，TP800產(chǎn)品提供可選的紅外、激光條碼掃描接口，可以根據(jù)客戶的不同需求來選擇；HT3200將紅外和激光集成到一體，以滿足同時采用紅外和激光應用的這部分用戶需要；JB9800產(chǎn)品則在外觀上進行了改進，仍然以鍵盤式、紅外抄表為主。

其次，在數(shù)據(jù)的傳輸方面，TP800在國內(nèi)首次采用高速USB通訊方式，在數(shù)據(jù)由掌上機傳輸?shù)絇C機上的速度上全面提高，比串口通訊速度高幾倍；隨后，其它廠商也在新產(chǎn)品中引用了USB通訊方式，進一步滿足了用戶應用中的速度上的要求。振中2005年新推出的ZZ18結(jié)合了多種抄表機的特點，配合紅外抄表功能提供了激光指示定位器，便于用戶能夠準確、高效率的采集電表信息。

1.3自動抄表系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)

1.3.1表計的相關(guān)指標

表計，包括電表、水表、煤氣表、熱量表、冷氣表、其中電表應用最廣也最早，迄今為止，抄表系統(tǒng)最大成果就是電表的抄表已經(jīng)比較成熟穩(wěn)定，這個成果非常來之不易。從最早的用戶加光電管、霍爾元件改裝機械表，到表廠生產(chǎn)帶脈沖的機械表，再到全電子式電子表的廣泛應用，甚至電子式電表還經(jīng)歷了不準確的AD7755芯片到有準確脈沖的ADE7755芯片兩個過程，抄表系統(tǒng)終于能夠比較準確的抄電表了。其中，最為關(guān)鍵的是有準確脈沖輸出的電子式電表的應用，它統(tǒng)一了表計脈沖輸出方式，使各個廠家的抄表系統(tǒng)都可采用，而且簡單，穩(wěn)定。可見抄表系統(tǒng)中表計性能是非常關(guān)鍵的。

（1）電能表相關(guān)技術(shù)

電能計量和管理的需要以及電子技術(shù)的發(fā)展，使電子式電度表在20世紀70年代就已出現(xiàn)。隨著數(shù)字電子技術(shù)的飛速進步，電子式電度表的功能逐漸增多并日益完善。

電子式電度表一般由電能測量機構(gòu)和數(shù)據(jù)處理機構(gòu)兩部分組成，根據(jù)電能測量機構(gòu)的不同，又分為機電脈沖式電度表和全電子式電度表兩大類。 機電脈沖式電度表沿用感應系電度表的測量機構(gòu)，其數(shù)據(jù)處理機構(gòu)則由電子電路和計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)，因而，機電脈沖式電度表是一種電子線路與機電轉(zhuǎn)換單元相結(jié)合的半電子式電度表。

機電脈沖式電度表技術(shù)開發(fā)的重點放在有關(guān)電能管理的數(shù)據(jù)處理方面，使之能夠進行本地和遠地的數(shù)據(jù)傳輸以及遙測和遙控。機電脈沖式電度表以感應系電度表為基礎，繼承了感應系電度表結(jié)構(gòu)牢固、長期運行可靠和價格低廉的優(yōu)點，因而在民用電能計量領(lǐng)域被廣泛采用。

全電子式電度表不再使用感應系測量機構(gòu)，而是由乘法器完成對電功率的測量。由于它沒有傳統(tǒng)電度表上的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，因而又被稱為“靜止式電度表”或“固態(tài)電度表”。 近年來，各種新型電子式電度表不斷推出，型號各異，功能眾多，但其基本原理相同，主要功能可歸為三個方面：計量、計費功能，包括分時計量、最大需量計量和預付費等；保護功能，包括過電流、過電壓保護與防竊電等；通訊功能，可以是紅外通訊、無線電通訊或載波通訊等。

（2）水表的相關(guān)技術(shù)

電池使用壽命指標。這是一個重要指標。煤氣表在這方面解決的不好。有些煤氣表要求用戶幾個月?lián)Q一次電池，這就不科學。現(xiàn)在的低功耗設計方案已經(jīng)能使一只智能IC卡水表的不換電池工作時間提高到8年甚至10年。如果達到這樣的水平，對用戶和供水部門都會是很方便的。當然，水表的機械計量部分和電器控制部分的使用壽命應當更高一些，更換電池后，應當可以繼續(xù)使用一個較長的時間。

整表使用壽命。整表的使用壽命是一個值得探討的問題。因為整表的使用壽命從理論上說，是由壽命最短的器件決定的。那么，使用壽命最短的器件是那個呢？按照國家標準，這個器件是水表，但實際上，水表的使用期限都遠遠超過國家標準規(guī)定的年限，可見，這個標準定的并不合理。從現(xiàn)在的實際制造情況來看，要制造商承諾的壽命指標達到6年是合理的。但實際上，智能IC卡水表的使用壽命超過10年是完全可能的。

防潮濕及密封性能指標。密封問題上面已經(jīng)提到過。只要對電器部分采用密封處理方案，加上一些防潮濕處理手段，達到85%以上的技術(shù)指標應當是沒有問題的。防振動性能指標。水表在運輸和安裝過成中會遇到振動問題。所以要考慮這個指標。一般說來達到1g的水平是足夠了。

物理性破壞指標。一般說來，只要采用良好的整體性殼體保護措施，一般都能滿足保護性要求。當然，使用IC卡的水表，其卡座是容易受攻擊的部位，這是一個無法解決的問題。所以要考慮進行軟件保護處理，使對卡座的攻擊意義不大，即便卡座壞了，并不影響IC卡水表其它部分的正常工作。但從實際使用情況來看，這個問題并不嚴重。因為IC卡水表一般是安裝在用戶家里，使用對象明確，并且水表是用戶的財產(chǎn)，沒有特殊的理由，用戶并不會攻擊儀表。不能考慮無限制的加強儀表的抗攻擊性，而是要對故意施加的破壞行為能夠進行認定并進行相應處罰。

防電磁干擾指標。電磁干擾并不是一個重要指標。居家環(huán)境很少遇到高于2000伏靜電場這樣的狀況。一般正常使用的電磁波強度也不可能達到會傷害人和其它電子產(chǎn)品的強度，所以這個指標定在2000伏足夠了。

防冷凍技術(shù)指標。防冷凍問題主要是一個保管和使用方法問題，比如說，在結(jié)冰的溫度區(qū)，要做排水處理，防止冰漲，這顯然是個管理問題。溫度低零度不必考慮水表的使用，因為水已經(jīng)結(jié)冰，無法計量。但是在運輸和保管過程中，可能會遇到遠遠低于零度的溫度，這就需要考慮。這個合理指標的數(shù)值應當是-25度至+50度范圍內(nèi)，在這個范圍內(nèi)水表應當不會被凍壞，當溫度恢復到正常溫度后，水表應能正常工作。

（3）燃氣表的技術(shù)指標

報警功能：在氣量不足，非法操作，電池電量不足時，均報警提示。

竊氣功能：如果有竊氣行為，燃氣表會自動關(guān)閥。

關(guān)閥功能：電源斷電、氣量用完、過流量等能自動關(guān)閥。

累計氣量計數(shù)功能：數(shù)據(jù)運算保持和恢復；累計氣量顯示總和回送。

自動校表功能：公司開發(fā)的IC卡燃氣表計算機自動校表系統(tǒng)，突然傳統(tǒng)校表原理和模式。

異域碼識別：IC卡管理軟件系統(tǒng)中設置異域，方便燃氣公司管理。

內(nèi)部隔離取樣，計量精確，三重動態(tài)密碼，防止復制。

1.3.2自動抄表通訊方式

（1）按信道介質(zhì)分，常見的自動抄表通訊有光纖通訊、電話線通訊和無線通訊三種方式：

光纖通訊具有頻帶寬、傳輸速率高、傳輸距離遠和抗干擾能力強等特點，非常適合上層通訊網(wǎng)的要求。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展和廣泛應用，自動抄表系統(tǒng)中有可能更多地使用光纖。

由于電話在城鎮(zhèn)的迅速普及，利用現(xiàn)有電話網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通訊是一個經(jīng)濟方案。利用電話網(wǎng)通訊，只需在數(shù)據(jù)集中器和工作主站處加裝調(diào)制解調(diào)器即可，其傳輸速率可達56Kbps。但電話線通訊的線路接通時間較長，一般要幾秒到十幾秒。還有，我國的廣大鄉(xiāng)村、小城鎮(zhèn)還沒普及電話。對于分布分散的集中器，利用無線方式進行數(shù)據(jù)通訊是一種較好的選擇。目前我國已有車載無線通訊自動抄表系統(tǒng)投入運行。但無線通訊方式需要慎重選擇頻點，并需申請頻點使用權(quán)。

（2）若按連接方式分，則自動抄表系統(tǒng)的通訊方式主要有星型和總線型連接方式：

1星型連接通訊是以工作主站為中心，以星型發(fā)散的形式分別通過通訊信道，與分散于各地的集中器連接，形成1對N的連接形式。這種方式下信道通訊數(shù)據(jù)量大，要求有一定的傳輸速率和頻寬。

2總線型通訊以一條串行總線連接各分散的采集器或電度表，實行各節(jié)點的互連。這種方式下，信道上節(jié)點多，傳輸速率也不會很高，一般用于底層的電能數(shù)據(jù)的采集。常見的有RS-485總線網(wǎng)和低壓電力線載波通訊網(wǎng)。由于電力線完全由電力部門控制，如果用電力線實施載波通訊，不需要再投資鋪設通訊線路，不僅可大大節(jié)約資金投入，且還具有維護量小的特點；否則，用低壓電力線作通訊信道可以實現(xiàn)靈活的“即插即用”。尤其是近年來擴頻通訊技術(shù)的較成功應用，使得低壓電力線載波通訊越來越多地用于自動抄表系統(tǒng)。利用低壓電力線作為自動抄表系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)通道，成本低、方便準確。

通訊方式的選擇是設計自動抄表系統(tǒng)的首要任務，它直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能。具體確定通訊方式時需要綜合考慮系統(tǒng)面對的對象、用戶的分布、用戶的數(shù)量、地理條件、期望達到以的目標以及系統(tǒng)的擴展升級和與其他網(wǎng)絡的兼容等等。因此，上述的各種通訊方式不應該是孤立的，而且任何一種通訊方式在不同的系統(tǒng)中的應用效果也不盡相同。

第二章

方案論證

2.1無人抄表系統(tǒng)的功能說明及論文要求

隨著人們生活水平的提高，科學技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代城市居民居住區(qū)智能化樓宇管理系統(tǒng)成為了一個熱門的話題，在目前的技術(shù)下，可以相對較好地實現(xiàn)智能化樓宇管理，無人抄表系統(tǒng)是智能化樓宇管理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)。

根據(jù)智能化樓宇管理系統(tǒng)的要求，無人抄表系統(tǒng)需要具備以下功能。

（1） 實時查詢。用戶可實時查詢起冷熱水表、電表和煤氣表的讀數(shù)，應交納各項費用今額和上次統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及各種條目的實時查詢、打印。

（2） 歷史查詢。可提供每戶各種不同條目下歷史數(shù)據(jù)的查詢和打印，包括自動收費信息、人事信息的查詢和打印。

（3） 自動收費。包括各項財務參數(shù)，收費方式，收費周期等的設置，水。電，燃氣量統(tǒng)計，按廠商設置周期自動統(tǒng)計客戶不同表使用量，并按起設置的財務參數(shù)，收費方式及不同表的讀數(shù)，自動計算客戶應交納的費用，實現(xiàn)收費單的打印。

（4） 人事管理。實現(xiàn)居民區(qū)住戶信息的增、減幾瀏覽。

本論文采用PLC作為控制核心，根據(jù)智能化樓宇管理系統(tǒng)的要求，無人抄表系統(tǒng)需要具備以下功能。

1.實時查詢。用戶可實時查詢其冷熱表、電表和煤氣表的讀數(shù)，應繳納各項費用金額和上次統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及各種條目的實時查詢、打印。

2.歷史查詢。可提供每戶各種不同條目下歷史數(shù)據(jù)的查詢和打印，包括自動收費信息、人事信息的查詢和打印。

電能測量可以采用集成電能測量芯片加一小型單片機系統(tǒng)實現(xiàn)。

小區(qū)采集系統(tǒng)采用S7-200的CPU226來實現(xiàn)。

遠程監(jiān)控系統(tǒng)采用組態(tài)軟件WinCC來完成。

2.2抄表系統(tǒng)的主流解決方案