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短距離無線通信技術在儀器通信中的實踐論文
1短距離無線通信技術
1.1藍牙技術
藍牙技術是一種綜合無線通信技術和語音通信技術的數據傳輸技術，具有開放性特點，可以不借助電纜，直接實現電子設備之間信息的傳遞，而且耗能低，不具有成本，在數據傳輸中是免費的。其傳輸的頻率制定了標準，是全球通用的，運用的是2.4GHzISM頻段，運用了1600Hz的高效率的擴頻技術，在數據傳輸的過程中能夠自動的排除干擾因素。藍牙的傳輸距離一般為10m，如果要實現更長距離的數據傳輸，可以借助放大器，放大器能夠使藍牙的傳輸距離提高到100m，但是，藍牙的芯片要消耗比較高的成本，在數據傳輸的過程中存在范圍小的問題，而且還不能防止數據傳輸的安全問題。
1.2無線局域網技術
無線局域網技術是運用了IEEE802.11的相關標準的，其傳輸的速率是比較高的，最大的速率能夠達到54MB/s，能夠運用不同的測試系統(tǒng)進行傳輸速率的測試。盡管在數據傳輸中，還是會存在安全問題，數據容易泄露，但是，其數據傳輸的范圍要比藍牙廣，能夠在100m以上的范圍內傳輸信息。無線局域網的結構框架并不復雜，在測試系統(tǒng)的前方設計了數據采集的信號口，能夠對地方的“熱點”進行收集，然后運用支持無線局域網的筆記本電腦，在“熱點”區(qū)域內，就可以接收信號，將信號通過因特網進行傳播。但是，無線局域網的技術還是比較復雜的，在各項技術中，如果不能合理地處理，就會存在一定的沖突，影響了數據傳輸的效果。而且，在相關技術方面，還沒有制定統(tǒng)一的標準，在技術的使用上存在一定的安全問題。
1.3紅外數據傳輸技術
紅外數據傳輸技術是運用紅外線的方法，實現了點對點的數據傳輸，其能夠實現無線個人局域網�，F在，紅外數據傳輸技術的發(fā)展已經相當成熟，其使用的軟件和硬件都已經被研發(fā)出來，大多數應用在小型的移動設備上，掌上電腦和手機中幾乎都是運用的紅外數據傳輸技術。其傳輸速率是很高的，在1m內的范圍內數據的傳輸速率就能夠達到16MB/s，使用的是4PPM的調制方式，能夠在大容量的數據傳輸中使用，適合多種數據文件的傳輸，在傳輸的過程中可以借助多媒體數據流的方法提高數據傳輸的安全性。而且，紅外線在發(fā)射的過程中呈現的角度比較小，是運用的物理傳輸的方法，所以，其在數據傳輸的過程中可以保障數據的安全性，能夠在工業(yè)測控網絡中應用，實現了移動化的工業(yè)測試，為工業(yè)測試提供準確的數據。但是，紅外數據傳輸技術的缺陷在于其傳輸的距離比較短，而且在數據傳輸的過程中會受到視距的影響。在進行數據傳輸的過程中，需要將移動設備的位置固定下來，只能進行點對點的傳輸，不能與其他的網絡組合進行高速率的數據傳輸。
1.4ZigBee技術
ZigBee技術比較適合用于短距離的數據傳輸中，在數據傳輸中其結構比較單一，耗能也不多，自然傳輸的速率也不是很高。其覆蓋的范圍也很小，通常在10m到70m的范圍內傳輸，但是其工作的頻段都是免費的，而且能夠提供各種工作頻段，傳輸速度在20-200KB/s，在數據傳輸的過程中，能夠分析數據是否是完整的，實現鑒權的功能，運用了AES-128的加密算法，使數據傳輸更加得安全。這項技術在實現數據傳輸的過程中，其協議也不復雜，且不會消耗過多的成本，數據傳輸及時，不會出現延時傳輸的問題，在網絡中能夠容納大部分的數據。所以，ZigBee技術能夠實現對低成本的無線網絡傳輸技術的建立，具有很好的發(fā)展前景，在進行無線連接的過程中，其功耗是比較低的，而且傳輸的速率比較高，符合市場的發(fā)展。藍牙技術、無線局域網技術以及ZigBee技術都具有各自的優(yōu)勢，但是ZigBee技術與其他的幾項技術相比，其數據傳輸的速率較低，而且數據通信的范圍也比較小，所以，其還是不能實現大容量的數據傳輸。
1.5UWB技術
UWB技術的數據傳輸速率比較高，而且成本低廉，不能產生大量的能耗，是一種新型的無線通信技術，這項技術的信號帶寬比較大，一般都處于500Hz，信號帶寬與中心頻率的比值也比較大，其傳輸的速率控制在100-500MB之間。UWB在使用的過程中，其工作頻段在3-10Hz之間，但是，信號的傳輸范圍比較小，一般只能在10m以內的空間內實現數據的傳輸，運用OFDM技術進行調制，能夠將無線收發(fā)中心必須使用的載波調制技術摒棄，能夠在規(guī)定的范圍內直接實現無線技術的操作。
2儀器通信的無線通信模塊的開發(fā)
儀器間的通信技術已經朝著自動化的方向發(fā)展，其隨著自動化測量技術的發(fā)展，已經取得了比較大的進步，為了能夠實現短距離通信技術的發(fā)展，分析短距離通信模塊在儀器通信技術中的應用，運用NRF905芯片，對無線通信技術的模塊進行開發(fā)。NRF905芯片在使用的過程中采用了sho-ckburst技術，運用了高斯頻儀監(jiān)控的調制方法，從而能夠使電路在集成的過程中減少成本，其傳輸的速率能夠達到50KB/s，在待機中幾乎不會產生能耗，其能夠運用載波監(jiān)測輸出的方法，能夠對多點的無線通信進行設計，在數據接收完成后，還能夠降低能耗，使功率降低。NRF905芯片能夠在不同的頻段中使用，實現了較大范圍的通信，其是一種單獨的芯片，所以，在集成的過程中能夠對電路進行充分地利用，借助幾個外圍的元件，實在數字的串行接口。能夠實現系統(tǒng)的嵌入式應用，可以在將單片機嵌入到系統(tǒng)中應用，而且能夠運用控制NRF905芯片進行控制的基礎上，實現對數據的及時發(fā)射與接收，能夠與PC機連接使用。NRF905中TXEN和TRX主要實現的是對系統(tǒng)的模塊化的控制，在MCU中的幾個PO口的狀態(tài)不同時，能夠對其待機、發(fā)射和接收的模式進行分析，在此基礎上，能夠實現對所有接口的配置。在計算機編程技術的前提下，單片機能夠借助SPI接口，對幾個模塊的參數進行設計，然后再反射模式和接收模式的影響下，能夠將數據發(fā)射和接收。NRF905芯片還能夠實現載波的檢驗，使數據能夠互相匹配。NRF905芯片能夠實現對收發(fā)一體的數據傳輸模塊的建立，這個模塊可以與低速率傳輸的設備連接，實現無線的傳輸，通過相關的驗證，此模塊在通信的時候安全性比較高，而且具有較高的數據獲取的靈敏度，在沒有干擾的情況下可以在200m的范圍內進行數據傳輸，數據的接收速率達到了50KB/s，實現了對傳輸范圍的調整。在數據傳輸過程中，能夠通過對天線端的設計，減少速率誤碼的出現。通過對數據的分析，可以看出接口的速率控制在RF端，能夠實現點對點的數據傳輸，能夠實現工業(yè)數據的收集和身份的認證。
3結語
現在，無線通信技術實現了長足的發(fā)展，能夠在不同的領域應用，其成本比較低，而且能夠實現短距離的無線通信，不用在借助電纜等設備，實現了設備與設備之間高速率的數據傳輸，運用了AES-128的加密算法，使數據傳輸更加得安全。無線傳輸技術在實現數據傳輸的過程中，其協議也不復雜。
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