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出版周期：双月刊
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种：中文
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本：大16开
国际刊号：1009-6868
国内刊号：34-1228/TN
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主管单位：军事医学科学院生物工程研究所
主办单位：军事医学科学院生物工程研究所
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种：中文
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本：16开
国际刊号：1009-0002
国内刊号：11-4226/Q
邮发代号：82-196
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1989
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CA 化学文摘(美)(2009)
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中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2012）1220037-01
1 PROFIBUS-DP的基本功能
中央控制器读取从设备的输入信息并发送输出信息这一过程具有周期性。总线循环时间需要比中央控制（PLC）的程序循环时间短。通过相关研究表明，在大多数的应用场合中程序循环的时间一般约为l0ms。除了循环的用户数据传输外，PROFIBUS-DP同样提供了强有力的渗断和组态功能。数据通信是由主站和从站上的监控功能进行监控的。
PROFIBUSDP的基本功能可以总结如下：
1）传输技术：在实际工作中可以根据最大传输速率的不同来选用电缆和光缆两种传输介质。
2）现场总线存取：主站间的传递方式往往是令牌式传递，而主站与从站之间的传递方式为主一从传送，支持单主或多主系统。在对总线上的设备数量进行选择时，需要根据实际情况来定。
3）通信功能：使用点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）；循环主一从用户数据传送和非循环主一主数据传送。当用户数据在DPMI从站之间进行传输时，此时便需要按照确定的递归顺序自动执行。值得注意的一点是：DPMl和DP从站之间的数据传送一般可以分为三个阶段，分别是：参数设定、组态配置、数据交换。
4）运行模式：PROFIBUS-DP规范中对系统行为进行了详细的描述，以便能够在一定程度上保证各种设备的互换性。系统行为的确定往往需要根据DPMl的操作状态，这些状态由本地或总体的配置设备所控制，往往有如下三种状态：① 运行：输入和输出数据的循环传送DPM1由DP从站读取输入信息并向DP从站写入输出信息；② 清除：DMP1读取DP从站的输入信息并使输出信息保持为故障-安全状态；③ 停止：只能进行主-主数据传送DMP1和DP从站之间没有数据传送。
2 PROFIBUS-DP数据传输技术
2.1 通讯原理
PROFIBUSDP使用了第1层（物理层）、第2层（数据链路层）和用户接口层，由于工业上的特殊需要省略了3～6层。
物理层：PROFIBUS-DP的物理层在很多地方与OSI参考模型的第1层相类似，它们的主要功能基本上都是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以透明地传送比特流。就其传输技术而言，一般为半双工通信方式，传输速率的范围为，对应的最大通讯距离约为1200m，在实际工作中可以根据最大传输速率来选择传输电缆。需要注意的一点是：当处于电磁干扰比较大的环境时，一般可以使用光纤导体，以便可以在一定程度上增大传输的距离。
数据链路层：就PROFIBUS-DP的数据链路层而言，其主要是通过数据链路层协议，往往能够在不可靠的物理链路上实现比较可靠的数据传输。就其中的介质存取方式而言，可以大致的分为如下两类：1）令牌总线方式，令牌在总线上的各主站间传递，持有令牌的主站获得总线控制权，该主站依照关系表与从站或其它主站进行通信；2）主从方式，当主站与从站之间的周期性数据传输采用主从方式，主站向从站发送或索取信息。
应用层：在PROFIBUS-DP网中，技术人员自己定义了一个第8层用户层，这一层与用户接触比较多，它的主要作用在于可以方便的定义DP的功能、行规及扩展功能。
2.2 PROFIBUS-DP的系统结构
就系统结构中的配置而言，一般包括如下几个方面：站点数目、站点地址和输入输出数据的格式，诊断信息的格式以及所使用的总体参数。设备的形式决定着系统输入和输出信息量的大小，就目前的技术而言，我国允许的输入和输出信息最多不超过246字节。主站与从站之间的通信是通过主从原理来实现的，主站按轮询表依次访问从站，主站与从站之间周期地交换用户数据。
总线存取方式能够实现如下几种情况：1）纯主主系统；2）纯主-从系统，当系统中存在若干个从站和一个主站时，该主站便会循环地发送信息给从站或由从站获取信息；3）两种方式共同存在，多个主站与各自的从站构成相互独立的子系统。每个子系统存在一个DPM1、制定若干从站以及可能的DPM2设备。
3 PROFIBUS-DP技术的应用
PROFIBUS-DP技术是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术，可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字化通信和现场层通信网络。
3.1 PROFIBUS-DP总线用于工厂自动化系统中
就一个工厂自动化系统而言，其往往包括三级网络结构，它们分别是现场级、车间级和工厂管理级。基于现场总线PROFIBUSDP的控制系统一般位于自动化系统的底层，即所谓的现场级。
1）现场设备层：该设备层的一个主要功能便是连接现场的各种相关设备，以便可以及时地完成现场设备控制及设备间的连锁控制。
2）车间监控层：该层的主要功能在于完成车间主生产设备之间的连接。
3）工厂管理层：如果想及时地将车间生产数据送到车间管理层，则需要将集线器与车间办公管理网进行连接。
3.2 PROFIBUS-DP控制系统组成
就该控制系统而言，其大致是由如下几个部分组成的：1）一类主站，实际指的是PLC、PC或可做一类主站的控制器，该主站的主要功能在于完成总线通信控制与管理；2）二类主站，指的是操作员工作站、编程器、操作员接口等，其主要的功能在于完成各站点的数据读写、系统配置、故障诊断等。3）DP从站，主要功能在于进行输入和输出信息采集和发送到设备。
4 常见故障分析及解决方法
4.1 DP通讯不正常
当遇到DP通讯不正常时，可以首先对上位机的硬件配置进行检查，检查其是否与现场设备的一致，同时也应该对波特率的设置进行检查，防止设置的过高。当上位机和CPU的运行都正常时，则需要检查下位机网卡。通过以往的检验，在检查这一部分时需要重点检查的是：1）DP线连接是否存在松动；2）DP接头是否存在一定的损坏；3）DP线是否存在短路现象。
4.2 通讯不定时丢失
这种情况是最常见的通讯干扰，往往也是比较难解决的干扰。一当出现了这种情况，便需要从设备、接线、DP线长度、节点数等多环节进行逐一查找故障源。与此同时，外部电磁干扰也能够在一定程度上导致通讯的不定时丢失。
4.3 加入设备无显示并出现干扰
这一现象的出现很有可能是因为DP地址冲突所致。上位机硬件组态中的地址与实际设备不相符，进而导致网络不能够识别。此时便可以对地址及硬件组态进行核实以便解决这一问题。实际经验告诉我们，当DP线过长时也有可能导致看不到新加的设备，或即便可以看到但通讯不正常等情况.鉴于此，当遇到这一情况时，我们应从地址冲突和DP线距离两个方面查找原因，解决问题。
在实际情况中，DP通讯故障往往与电气施工不当有一定的联系，比如上述中的：DP头接线存在问题，DP线剥离的长短不符合要求，或在现场施工过程中出现电缆拉伤、压伤等。由信号干扰而导致的DP通讯故障并不多见。所以在实际工作中，一旦遇到问题时，可以先从硬件入手检查判断故障原因。
5 结语
就PROFIBUSDP的应用趋势而言，其可能会向以下几个方面重点发展：1）PROFIBUSDP在网络性能中的推进，考虑到控制系统对网络的性能如可靠性、实时性将会有越来越高的要求，因此PROFIBUSDP与现场设备之间的通讯将成为研究热点；2）为了更好地适应市场需要，相关技术人员推出了一种基于以太网通信的解决方案，该方案能够在一定程度上为PROFIBUS总线网络系统提供与以太网的有机连接。目前，由于PROFIBUS的自身性能等各方面的优势以及PLC各大生产商的支持，得到了广泛地应用。我相信PROFIBUS将会有更大的发展空间，有望成为在最有发展前景的现场总线。
0 前言
上世纪70年代，随着低损耗光纤的问世，光纤开始以其自身特有的优点逐步代替电缆，在一些国家和地区的电话局之间开始使用。全世界范围内也开始了光纤通讯的研究，在科研领域掀起了规模空前的研究热潮。由于光纤通讯结构清晰，优点突出，因此，在发展中不断前进，随着社会需要的增加，光纤通讯具有良好的发展前景。
1 光纤通讯技术结构解析
目前，广泛使用的光纤通讯系统结构十分清晰，大多数该系统包括发射器、光导纤维、放大器、光接收器四个主要部分（如图1）。其中发射器主要用途是将电信号转换为光信号以应用于光纤传输；光导纤维用于传输光信号，大多数光纤埋置与地下；光放大器主要是放大光信号克服传输过程中的衰减；光接收器是将光信号转换成电信号。
1.1 发射器
发光二极管和镭射二极管通常被作为光纤通讯中的光源半导体元件，它们分别发出非同调性光和同调性光。其次，半导体作为光源不仅体积小、发光率和可靠率高而且它能将波长最佳化，可以很好的满足光纤通讯的要求。
1.2 光导纤维
光纤通常是由核心、纤壳和保护层组成。其中核心和纤壳部分通常是由硅玻璃制成，保护层是经过紫外线固化后的压克力，比较坚固可以埋置与地下。光纤的一个缺点就是弯折剧烈时容易折断，加之光纤端部链接要求十分精密，因此，折断的光纤不容易被结合。
1.3 光放大器
光纤通讯的发展主要受到讯号衰减和变形两个因素的影响，过去解决该问题的方法主要是应用一个先将光信号变回电信号之后放大再转回光信号的中继器。但是使用中继器使得系统架构变得非常复杂。光放大器不做光电装换直接将光信号放大，其原理是在一段光纤内掺杂稀土族元素如铒，再以短波长雷射激发。
1.4 光接收器
光接收器电路一般情况下包括两个部分即，转阻放大器和限幅放大器，通过对光侦测器转换出的光电流进行处理，转阻放大器和限幅放大器就能把光电流转换成电压讯号，之后再透过后端的比较器电路把电压讯号转换成数位讯号。
2 光纤通讯的优点
光纤通讯技术以其自身特有的突出优点，在市场竞争中具有非常明显的优势，广泛的应用于通讯、教育、卫生、工业生产等多个领域。它与传统的金属电缆相比较主要具有如下六个方面的优点：1）可传输的信息量大。头发丝粗细的一根光纤可以容纳几千路电视或几万路电话，其传输能力是电缆的几亿倍，因此是当代最理想的大容量传输线路；2）抗干扰能力强。光纤传递的事光波不是电讯号，它使用的频率和传统的无限电波频率不同，不会受到电磁干扰，因此传输信号质量高，抗干扰能力强；3）损耗低。随着光纤通讯技术的不断发展，光纤传输的损耗不断降低，已经从原来的1000分贝/公里降低到现在的2-5分贝/公里，比电缆的损耗低了很多；4）原材料丰富。生产光导纤维的原料是石英，资源十分丰富；5）成本低。6）线径细，材料轻。
3 光纤通讯的发展阶段
光纤通讯技术自上世纪70年代问世以来，变在全世界范围内得到飞速的发展，应用领域之宽、影响范围之大十分罕见。光纤通讯技术的发展大概分为以下几个阶段：第一阶段为萌芽阶段，即，60到70年代，美国率先研制出低损耗光——细玻璃丝。该纤维芯径为50微米左右，外径100微米左右，内部材料的折射率略高于外部材料的折射率，作为一种替代铜导线的传输线路，它不仅损耗低，而且传输信息量大。之后，光纤发展进入第一代光纤时代，在80年代初期开始建立了商用短波长（0.8-0.9）微米的多模光纤线路，中继距离为5-10公里，传输容量大约为1500路到6000路电话的容量；第二代光纤时代，经过80年代的发展，光纤通讯在客服衰减及色散上去的了很大的进步，80年代以后在长波长单模光纤开始出现，并且在通讯系统中得到迅速发扎，由于是单模光纤因此色散十分小，工作波长为1.5微米左右，损耗低，因此传递信息量大，传输距离远。在1.5微米左右的波段，其传输距离可达200到250公里，这是目前在长途通讯网中广泛被推广应用的系统，近年来随着单模纤维技术的不断发展和成熟，其应用不断推广，在城市地区网上也在考虑采用长波长单模光纤系统；新一代光纤通讯，相干光光纤通讯中主要利用了两项技术分别是相干调制和外差检测。相干调制的要求是光信号不能像自然光那样没有固定的频率和相位，而是应该有固定的频率和相位，也就是说应该为相干光；外差检测，就是通过光混频器把激光和信号光进行混频处理，得到与信号光的频率、位相和振幅按相同规律变化的中频信号。相干光通讯具有明显的优点，首先，相干光通信灵敏度高，进而使无中继传输距离增加。相干检测能提高接收机的灵敏度。在相同的情况下，相干接收机比普通接收机的灵敏度
高20db左右，由于灵敏度高因此也增加了光信号的无中继传输距离。其次，相干光通讯选择性好，通信容量大。相干光通讯使用的是外差探测，探测的信号时混频光，因而只有中频频带的噪声才能进入系统，滤波性能良好；第三，具有多种调制方式。
4 光纤通讯未来的发展趋势
4.1 光纤通讯将进入快速发展阶段
微电子技术中著名的摩尔定律称：集成电路的集成度每18个月翻一番。但目前光纤通讯正以更高的速度发展，光纤容量和光电器件的发展速度是集成电路集成速度的一倍。光纤通讯的实质是光信号在光纤中的传输，用光纤代替传统的金属电缆，其优越性不言而喻。全世界范围内绝大多数的信息是由光纤传送的。最近几年迅速发展起来的波分复用技术是在玻璃丝粗细的光纤里同时传送不同颜色或不同频率的光。由于这些光各自携带着的信息不同，因此，极大地增加了通讯容量。
4.2 光纤通讯将发展成全光网
光电子技术的核心问题就是光转换成电或者电转换成光。未来的光通讯将会发展成全光网，未来的计算机将先后经历量子计算机和光子计算机两个阶段，光子计算机主要是利用光的并列特点，瞬间就能把一个二维图像调过来。
4.3 光存储容量不断增大
光存储技术在上世纪末兴起，它对信息的存取产生了巨大影响。现在普遍应用的光盘就是光存储的一种简单形式。现在正在充分利用光的特点研究比光盘的存储密度和记录速度更大的技术，也就是要在理论上开放光存储的大容量技术。
参考文献：
一、我国通讯技术的发展现状和面临的问题
当前，我国通讯技术已经经历多年发展，我国通讯产业从小到大，实现跨越式发展，我国逐渐成为全球网络以及通讯技术的应用以及制造大国，与此同时，通讯技术创新也得到了较大程度的发展和进步。当前，在通讯大多数领域中，我国已经基本具备生产世界先进产品的能力，同时很多企业也拥有加强的技术研发能力，在核心技术研发和产业化层面上也获得了较大发展空间。
（1）固定通讯领域。在世界范围内，国产交换设备已经达到较强水平，而且在国内市场中也占据着主导地位；通过高端路由器，可以使与国际先进水平之间存在的差距得以缩小，同时形成相应规模。（2）移动通讯领域。GSM 和 CDMA全线产品得到了较大程度的开发和研究。在3G三大主流国际标准中，TD-SCDM A发挥着重要作用，在研发和产业化过程中，也实现了较大突破性成就，促使核心网、基站、终端以及各种芯片的配套产品体系也得以初步形成，从而形成一条完成的产业链，形成了在自主核心技术基础上的产业群体，拥有具备重要商业价值的核心专利数百项。在世界中，WCDMA 系统设备得到了一定程度的发展，同时也开始在发达国家市场中推广，自主研发的数字集群系统使国际空白得以填补。（3）光通讯领域。在我国，多项国际标准建立并开始实施，商用光通信系统基本上同步于国外先进水平，将具有国际领先水平的40 Gbit/sSDH系统开发和研制出来。（4）下一代网络技术与产品研发取得积极进展。在世界范围内，软交换设备已经得到了迅猛发展，并且在国内外也实现了广泛应用。IPv6路由器也开始投入生产和研发，同时在CNGI示范工程中也得到了推广应用。
二、通讯技术创新和应用的重要措施
（1）建立健全有利于通讯技术人员脱颖而出的竞争机制。建立健全通讯技术，促使通讯技术人员综合素质的提升，可以在日益激烈的竞争中发挥推动作用。而在现代人力资源管理机制中，人才一直都是不可替代的资源。如果人是蓄电池，那么就需要不断充电，只有这样，才能在有需要的时候进行放电，可以实现二次开发。通讯技术的创新过程其实也是二次开发的过程。因此，要对通讯研发人员的培养和培训引起足够的重视，建立健全竞争机制，使研发人员可以得到不断学习新知识的机会，不断提升自身素质和能力，从而使他们的创新潜能被充分激发出来，大胆运用有潜质的年轻员工，给他们提供适当的研发位置，使通讯研发人员可以进行有序竞争，进而创新出更多通讯产品，从而使有才能、具备创新意识以及有较多创新成果的优秀研发人员脱颖而出，使通讯技术创新的核心竞争力得到有效保障。（2）强力推进关键技术和基础技术的创新。在通讯技术创新过程中，强力推进关键技术和基础技术的创新是尤为重要的一个环节。所以，在开展通讯技术创新的过程中，关键技术和基础技术创新不可或缺，同时也在通讯技术核心竞争中发挥着关键性作用，关键技术和基础技术创新必定会在人类社会和社会经济领域中发挥重要作用，在社会生产力的推动上，也会比其他技术更胜一筹。因此，要在通讯关键技术和基础技术创新中投入足够的人力、物力、财力，从而使通讯关键技术以及基础技术的创新可以在开发研究中占据重要地位，进而使通讯技术实现全面创新。只有坚持技术创新，才能够不断开发和研究出新技术，才能够在竞争日益激烈的通讯国际市场中占据不败之地。（3）始终坚持标准化战略，加强知识产权保护。在通讯技术创新的过程中，坚持标准化战略、加强知识产权保护发挥着极其重要的作用。通讯技术在创新过程中，也存在着一些不兼容的问题，每一个电子产品都具备自己的连接方式和端口，使各类通讯产品之间的通用受到一定程度的限制。所以，在通讯技术创新过程中，实现通讯产品产业化，采取积极向外发展政策，加大通讯产品的创新力度，不断扩大应用范围，同时加强知识产权保护，进而使技术创新和业务发展可以实现共同促进，共同发展，与通讯核心技术相结合，开展技术创新和知识产权保护，在通讯产业中将具有影响力的技术标准制定出来，积极开展通讯标准化体系建设，为技术创新和业务推广奠定坚实基础。
参 考 文 献
近些年来，我国的移动通信技术正处于高速发展的状态，其的发展现状主要表现在以下三个方面：首先，我国移动通信市场的发展情况：当前，移动通信在世界范畴内发展迅速，网络化、数字化的通信势在必得[2]。另外，本国移动通信行业也全力改革创新，加强改善自身的服务质量，扩大市场规模，目前仍处于发展迅速的趋势。其次，我国移动通信的制造业发展现状：本国移动通信的生产规模逐渐壮大，其的生产技术和管理水平相对较高，但其的产业主体，仍是以外商独资或者中外合资的形式为主，其的生产方式还位于零件组装、整机安装的时期。根据相关资料统计，当前我国具有生产移动设备能力的企业共计 30 余家，其中 12 家为独资企业，其生产设备的特点有：技术新、起点高、组网灵活等。最后，其他通信系统的发展情况。当前我国其他的移动通信系统主要包括：无绳电话、寻呼系统、集群通信系统等，其中大部分的寻呼机与寻呼设备均生产于我国。然而，由于国内销售的无绳电话是以家用模拟电话为主，销售数字无绳电话的极少。因此，当前国内虽有多家厂商能自行生产一定的集群通信设备，但其的生产规模仍较小，需要政府及国家的支持。近年来，我国正构建健全的持久运行的卫星通信专用网、公从网等。与此同时，也加以改进了信息通信网络的技术，但要想全面实现 3G 通信，还需尽早由窄带网逐渐过渡至宽带网，由单一网过渡至综合网，以及由自动网过渡至智能网才行。
2 我国移动通信技术的发展趋势及特征
连跨两个世纪的电信技术正处于一个非常关键的转折阶段，在未来的十几年内，将是电信技术发展最频繁、最活跃的阶段。随着信息化时代的来临，以及 IP 技术的逐步兴起，电信网络的发展面貌将逐渐改变，并朝着更新的技术方向发展。移动通信技术在未来的发展趋势主要包括：宽带化、分组化以及综合化等。具体特征表现于：
2.1 宽带化的发展趋势特征
近年来，我国的移动通信技术主要朝着宽带化的方向发展，随着高量网点及光纤技术的逐渐发展，全球范畴内已逐步实现有线网络的宽带化，而我国的移动通信技术也将向着无线连接宽带化的趋向演进，无线通信的传输速率正逐渐由第二代移动通信系统的速率 9.6kbit/s 发展成第三代系统的 2Mbit/s。因此，移动通信技术的宽带化必将成为一种趋势。
2.2 分组化的发展走向特征
伴随着网络通信中数据通信业务量的不断增加及其领先地位的产生，以往的电路转换技术将逐渐发展成以分组化的网络通信技术，尤其是以 IP 技术为基准的网络通信技术必将成为一种趋势，而 IP 协议也即将成为我国电信网中起主导作用的通信协议[3]。目前，我国的移动通信公司正开展分组式的无线通信业务，对此，各网络用户将能在分组传输的形式下发送与接收信息数据，这一方式改变了以往移动通信数据的连接模式。而占骨干地位的 GPRS 核心网，也将普遍使用路由器的技术，在IP技术的基础上进行组织网络，初步进行移动通信骨干网 IP 技术的应用实践。
2.3 综合化的发展趋势特点
我国的移动通信技术除了朝着以上两种方向发展外，还朝着网络综合化、接入多样化的趋向发展。未来十几年信息网络的构架形式将朝着核心网以及接入网的方向转变，网络宽带化与分组化的发展趋势，使位于相同核心网络上的综合传输的各种业务信息不再成为设想。随着网络通信的综合化、管控范围的逐渐开放以及市场竞争的不断需求，将促使以往的电信网络技术和兴起的计算机网络技术相融合[4]。而接入网作为信息通信网络中发展潜能最大的部分，将来的通信网络将借助固定接入、无线本地的环路接入以及移动蜂窝的接入等不一样的接入装置进入核心网，以满足网络用户需要的不同业务，甚至在技术方面，也达到了固定接入和移动通信等各种业务的相互促进、相互融合。特别是无线通信使用协议(WAP)的兴起，将极大促进无线数据事业的发展，从而推动移动通信业务和 IP 业务的相互融合。
2.4 移动通信网络结构的深入变革
随着无线通讯技术的不断发展，近距离通讯技术已经得到了较为广泛的应用。但是每一种通讯技术都有其自身的优势，在进行选择的时候应该充分考虑到这一点。接下来，笔者就对几种近距离无线通讯技术进行简要的介绍。
1、概括
1.1UWB技术概述
这种技术是近距离无线通讯技术的一种，其最大的优势就是高速度，而且是无载波的技术手段。利用了非正弦波纳秒窄脉冲进行数据的传输，继而通过直接排序或者正交频分调制将数据的脉冲信号扩展到相应的范围，将极低功率信号在宽频上进行传播。经过验证，UWB技术能够在超低功率谱密度下进行超过480Mb/s的数据传输，且极其稳定可靠。
1.2蓝牙技术概述
蓝牙技术是较为常见的一种近距离无线通讯技术。这是一种较为开放的无线通讯技术，蓝牙通讯的最大优势就是近距离、成本低。在具体的运用过程中，采用高度的调频技术，能够将移动设备和固定设备有机地结合，同时蓝牙业务的负责人和波段都是固定不变的。蓝牙技术不仅采用了跳额，而且也对时隙进行了应用。大多数的蓝牙设备其体积较小，这是为了人们的携带方便。但是，蓝牙设备的有效通讯范围受到严格的限制，最多就是10米左右。
1.3红外技术概述
对于电缆的连接工程来说，对于红外技术的应用较为普遍。这种技术主要针对硬件的运用，其无线数据的收发主要是通过红外光以及数据电脉冲之间的转换。其传输方式往往采用点对点或者是较短的距离内，红外技术的速度也非常快，同时保密程度也很强。现如今的最高速度已经达到了16M，但是这个速度还没有得到深入的推广。
1.4 ZigBee技术的概述
这种技术是一种具有多种优点的无线通讯技术，其应用的范围较近，复杂程度、能耗、速度以及成本都很低，且具有双向性。其应用对象具有一定的特点，要对传输速度没有过多的要求或者是典型的有周期性、间歇性以及低反应时间数据的电子设备。这种技术虽然是近距离的传输技术，但是可支持无限的扩展。所以，应用范围较广。
1.5 RFID技术
射频识别技术是一种较为特殊的通信技术，其工作原理主要是利用无线电讯号来进行识别，进而读写相关的数据信息。在此过程中，不需要相应的识别系统和目标和这件有任何媒介。其频度划分较为细致，包括低频、高频、超高频以及微波的技术。而且射频识别技术的读写器也有移动式和固定式之分。到目前为止，较多应用在图书馆和门禁系统等方面。
2、多种无线通讯技术在竞争中互补相容得以发展
2.1UWB技术
这种技术的发展还不是非常完善，仍然存在着诸多问题需要解决。目前为止，这种技术要努力地实现和其他通讯系统的共存。由于UWB技术使用的频谱很快，因此会同其他的技术频谱有所交叉。这就带来了外源干扰的问题，此外如何解决带内干扰以及4G网络的共存问题都是亟待解决的难题。其中针对UWB与4G的共存研究，DAA作为UWB的防干扰技术在日本和欧洲已经受到重视，为了保护未来4G移动通信系统，一些国家提出UWB必须使用DAA的限制方案。
2.2蓝牙技术
蓝牙技术到目前为止主要在手机上的应用程度较高，其普及的速度较快。但是如果蓝牙只应用与手机的话，其引用范围就会显得过于狭窄。虽然手机的市场较为强大，对蓝牙也会有一定程度的带动，但是蓝牙也应该在各种游戏设备、相机以及现在较为先进的技术上得到应用。这样才能使得蓝牙技术给人们提供更多的需要，而且利用起来也较为方便。相关的蓝牙技术工作者应该加强对蓝牙的应用空间和范围的重视和研究，提高蓝牙技术的利用率。
2.3 ZigBee技术
这种技术的应用主要是在对于能源管理有着很高要求的领域，因为其成本相对较低而且对能源的消耗量非常小。到目前为止，这种技术已经广泛地应用于电子遥控器、门禁系统等方面，但是由于这种技术自身的特点，可以考虑将其应用在一些便携式的设备中，如对家电的控制以及小额的付款之类。从其发展形式上看，此种技术的应用率和应用范围将高于其他的无线通讯技术，也是我国无线通讯技术未来的发展趋势。
2.4 RFID技术
另外值得一提的是被列为21 世纪最有前途的重要产业和应用技术之一的RFID技术。它得益于多项技术的综合发展，包括芯片技术、天线技术、无线技术、电磁传播技术、数据交换与编码技术等。近年来，它的应用范围和深度都得到了迅速的发展，它作为接入层技术，结合互联网或公共电信网，将能构造一个实现全球物品、人员信息实时共享的“物联网”。未来几年内RFID技术主要以供应链的应用为赢利的主体，从采购、仓储、生产、包装、卸载、流通加工、配送、销售到服务，这些供应链上的每一环节加入RFID之后，就会变得更加顺畅。
3、无线通信技术的未来发展趋势
在未来的发展中，各种通信领域的互补性会更加明显，如现在人们比较熟悉的WLAN、3G、UWB等。WLAN更利于中等距离的数据接收，3G则更加适应强漫游和广域无缝覆盖的移动需求，而UWB则以低发射率、高传输速率、抗干扰能力强、结构简单和安全性高为优势，可帮助实现短距离的高速无线连接。未来的无线网络将是一个综合一体化的系统，各种无线通信技术各自发挥作用。从大范围来看，3G或者超3G技术将成为该领域主导，而UWB、WLAN 等技术则因各自不同的技术特点在相应的区域和覆盖范围内，与3G形成有效互补。因此，我们应当在各种无线接入和组网的一体化，以及接入手段的多元化上做进一步的尝试，以满足不同客户群的需求，实现业务多元化和市场细化，进一步平衡移动通信的发展状况，同时也达到合理规划无线通信网络和资源有效配置及利用的目的。
通信网络的高效频谱接入。无线电频谱已成电信业稀缺资源。传统的TDMA、CSMA/CA等协议已不能很好地满足人们对于无线网络大容量、高效的需求，逐渐向Mesh、Adhoc网络过渡，MAC层接入协议已经其中成为关键技术之一。认知无线电技术这种新的通信机制可以提高频谱的使用效率，认识感知并判断工作环境，通过训练可以动态、自适应地调整操作参数。
4、总结
综上所述，在国内外的短距离无线通讯技术中，不同的技术手段有着不同的优势，无论是UWB、蓝牙还是红外技术都有其各自的优势，但是这些短距离无线通讯技术的发展还不够完善，要进行改进。社会所需要的无线通讯技术应该是具有一定的综合性，因此各个技术之间的融合和渗透的必不可少的，也是无线通讯技术发展的必然趋势。■
参考文献
光纤通讯技术是一种利用光导纤维进行信号传输以实现信息通讯的一种技术和手段，它是社会经济与时展背景下，信息通讯技术领域中的一次重大变革和转折。光纤通讯技术在实际信息通讯应用中，具有通讯占用空间小以及传送量大、信息传送质量高、抗电磁干扰等多方面突出的特征和优势，具有相对广泛和普遍的应用。本文在对于光纤通讯技术特征与分类分析基础上，结合光纤通讯技术的发展现状，对于发展特征与前景进行分析展望。
1 光纤通讯技术及其特征、分类介绍
1.1 光纤通讯技术与特征优势分析
光纤通讯技术是一种利用光导纤维进行信号传输通讯的技术手段，在实际应用中，光纤通讯技术进行信号传输所占用的空间比较小，并且能够传输的信息容量比较大，具有信息传递质量高、抗电磁干扰等应用特征和优势，因此应用范围与实际应用情况都比较突出。值得注意的是，在进行信息传递与通讯传输中，光纤通讯技术是通过光通讯系统中的信号通讯与传输实现的，而光通信系统在进行信号通信与传输中，不是通过单根的光导纤维进行信号传递实现的，而是在多根光导纤维的共同作用下，通过所组成的光缆实现信号的传递与通信的。通常情况下，在一根直径约为1厘米的光通信系统光缆中，就有将近一百根的光导纤维，进行信息通信与传输中，光缆和电缆一样也可以通过空中架设或者地下埋入、海底铺设等方式，进行信号传递与通信传输应用。总之，光纤通讯技术与光通信系统的应用实现，在一定程度上促进了激光通信在实际中的应用与发展。目前，光网络通信系统中，主要架构内容有光网技术合作计划以及多波长光网络、泛欧光子传送重叠网、泛欧光网络、光通信网管理、波长捷变光传送、光城域通信网与接入网等研究项目，在光纤通讯技术的应用与发展中有着重要的作用和意义。
1.2 光纤通讯技术的分类介绍
结合实际通信传输中对于光纤通讯技术的应用情况来看，光纤通讯技术主要包括光纤光缆技术以及光有源器件、光无源器件、光复用技术四种技术类别。其中，光纤光缆技术及其应用发展包括通信系统应用光纤和特种光纤两种，早期的通信系统使用光纤主要有3个传输窗口，随着通讯技术的发展，逐渐出现了第四窗口以及第五窗口、S波窗口，其中最为重要的是第五窗口，也就是全波窗口。光有源器件中，超晶格结构材料以及量子阱器件的发展已经成熟，并能够大量生产，比如多量子阱激光器等。光无源器件与光有源器件一样是光纤通讯技术中不可缺少的器件设备。
2 光纤通讯技术的发展与前景展望
2.1 光纤通讯技术的发展与特点分析
在光通讯技术领域中，光通信的发展出现要比无线电通信技术的发展出现早，其中，最早以美国贝尔光电话的研究提出为标志，并且在第二次世界大战期间，光电话也逐渐发展成为红外电话线，通讯传输中保密性更强。此后，激光的出现促进了光通讯技术面貌发生了根本性的改变，并且在通讯传输应用中激光能够像无线电波一样进行调制与解调应用。但是，应用激光进行通讯传输的最大障碍就是容易受到气候因素的影响，并且通信传输过程中大气层内信号会出现衰减，而光导纤维通信传输技术的研究与出现与发展应用，对于激光传输中大气因素影响有了很好的避免和控制，并且促进了激光通信技术进入稳步发展阶段。
结合光纤通讯技术的发展现状来看，其发展过程具有实现超长距离传输和新型光纤不断出现并应用两个突出特点。首先，在网络通信传输中，无中继传输是骨干传输网络的发展目标，而目前的发展与应用实际中，利用色散齐理技术实现的无中继传输，能够实现2000km到5000km距离的通讯传输，而改进光纤指标，延长光传输距离是目前光纤通讯技术发展与研究的重点之一。其次，为了适应光通信传输市场的需求，进行新型光纤的研究设计与应用也是光纤通讯技术发展中的一个突出特点。
2.2 光纤通讯技术发展前景展望
结合光纤通讯技术的发展现状与特点，光纤通讯技术的发展前景主要倾向于四个方面。首先是新一代光纤的发展研究，其中所说的新一代光纤包括全波光纤与非零色散光纤。其次，光纤通讯传输中超高速系统的研究设计。传统的光纤通讯与发展中，始终是按照电的时分复用方式进行发展变化的，而随着光纤通讯传输技术的发展与市场需求变化，为了满足下一阶段的光纤通讯传输技术需求，光纤通讯技术的研究发展中会逐渐倾向于按照光的时分复用方式进行通讯研究与发展。再次，光纤通讯技术的研究发展还会朝着超大容量的WDM系统以及全光网络的研究发展与应用上靠近。这也光纤通讯技术发展下，社会需求的推动与满足体现。
总之，光纤通讯技术作为一种新的通讯技术与手段，在实际应用中具有较为突出的特征优势，进行光纤通讯技术及其发展的分析，有利于促进光纤通讯技术的研究发展，促进光纤通讯技术在实际中的推广应用，具有积极作用和价值。
[参考文献]
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[2]黄连生，傅鹏，王林森，王祥学.光纤通讯技术在晶闸管触发系统中的应用[J].电力电子技术.2011（11）.
移动通信技术在大型工厂内应用，可以较好地优化厂区内的网络结构。因为我国大型工厂的厂区面积大，员工也比较分散，因为，厂区内防爆区需要有众多的工作人员，但是这些工作人员不仅零散，还不停地移动，因此，在这种情况下，移动通信设备对于防爆区内的工作人员进行动态管理就彰显的非常重要。有了移动通信技术就会在厂区内实现有序的智慧高度，因为无线技术可以实现相互联互通的，因此，不管厂区内的面积有多大，都可以有效地保证信息的传递，由此可见，无线通讯技术对于企业的安全生产具有重要作用。
二、对通信系统中常用的无线通讯技术进行分析
现在，因为通信系统中常用的无线通讯技术的种类繁多，可是，现在无线通讯技术运用最广泛的主要是以下几种：GPRS/CDMA、数传电台、无线网桥及卫星通信、扩频微波和短波通信技术等。
1、无线通讯技术――数字电台
无线通讯技术中数字电台是用语音进行信息传输的，数字电台在厂区内去多用在点对点挥着是点对多点的工作环境中，因为数字电台技术发展的时间比较长，且数字电台技术也已经成熟，有标准的数据接口，可以跟计算机、PLC、RTU等数据终端进行连接，数字电台的传输具有透明性的特点。数字电台在传输的过程中不管是传输速率还是传输距离都能够满足大型厂区内的通信要求，与此同时数字电台还有较强的抗干扰性，在数据接收方面还有较强的灵敏性。随着科学技术的不断发展，第二代通讯系统和第三代通讯系统在技术经过不断地完善，现在，在众多场合内GPRS/CDMA技术已经开始逐步代替了数字电台技术。除此之外，数字电台在相关的技术上没有止步不前，而是向网络化、智能化和超宽带方向发展。
2、无线通讯技术――扩频微波和无线网桥技术
伴着我国经济的快速发展，通讯技术也在飞速发展，近年来，随着我国无线通讯技术中扩频微波和无线网桥技术的兴起，这两种技术作为一种新兴的数据传输技术扩频微波技术具有较强的刚干涉能力，与此同时，它还具有以下几个优点：保姆性强、组网、抗多径、多址、传输距离远和覆盖面广等，因此，在野外联网中可以广泛的应用该技术。无线网桥技术就是无线射频和有线网桥两者结合的数据传输技术，可以使用无限实现远距离的点对点间的链接。这对于固定设备和固定设备之间的无距离无线组网十分有帮助。
三、无线通讯技术中短距离无线通讯技术的简介
“蓝牙（Bluetooth）是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。”蓝牙也是近年来没被大家挖掘出来的一种无线、短距离的通讯产品，蓝牙可以在短距离进行无线连接实现互联的要求，蓝牙的连接方式简单、安全和经济性等特点，进而实现了近距离内几种通讯设备的无缝资源共享，同时，还能有效地实现语音和数据之间的通讯需求。因为蓝牙技术的安装比较方便，只需将CMOS芯片嵌入即可。因为，蓝牙技术发展的时间短，还没有得到完善，估计用不了多久，蓝牙技术就会被人们在日常生活中广泛应用。
四、无线通讯技术中超宽带（UWB）技术研究
超宽带（UWB技术具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。）技术其实在上世纪就已经出现了，在当时，该技术主要运用在军事、军事雷达等通讯设备等方面。在科学技术的飞速发展下，人们对无线通讯技术的要求越来越高，超宽带技术又被重新推出。超宽带技术跟经常使用的连续在博通讯方式不同，超宽带是运用极端的脉冲信号来传送信息的，每个脉冲持续的时间很短，仅有几十皮秒到几纳秒的时间。因此，脉冲所占用的带宽高达GHz，因此，最大数据传输速率达到百分之一。在高速通讯时，超宽带设备的发射功率很小，只有设备的几百分之一，相对于普通的来说，非超宽带接收机相当于噪音，所以从理论上讲，超宽带可以跟无线电设备共享宽带。超宽带这一高速又低功耗的数据通讯当时被广泛应用指日可待。超宽带急速的优点如下：
优点一：超宽带具有较强的抗干扰性。因为超宽带运用的跳时扩频信号，该系统具有较大的处理增益，在发射的时候将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，且输出功率低于普通设备产生的噪音。
优点二：超宽带传输速率高。因为超宽带的数据传输速率高达几百Mbit/s，有可能高于蓝牙百倍。
优点三：超宽带的带宽极宽。超宽带使用的宽带都高于1GHz。它系统容量较大，同时还可以跟现在的窄宽带通讯系统同时工作不耽误。
优点四：超宽带消耗的点能少。在通常情况下，无线通讯系统在通讯的时候有的需要发射载波，所以就会小号贤能。超宽带可以不用载波，只发出瞬间脉冲电波，它只有在不要是才发送脉冲电波，因此耗电少。
优点五：超宽带的保密性好。超宽带的保密性好主要表现在以下两个方面，一是超宽带采用的跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码才会发射数据；二是系统的发射功率密度低，用传统的接收机无法接收。
优点六：超宽带的发送功率相当小。
优点七：超宽带的成本低，方便携带。
五、结束语
伴着我国经济的快速发展，无线通讯技术也在飞速发展，无线通讯技术的低成本以及建立链路也比较简单、易懂、良好的灵活性以及扩展性较强，在诸多行业中得到广泛的的应用。
参考文献
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[5]正子.数字化无线通讯技术[J].通信世界，2000，01：42.
2 DSRC通信技术的系统结构
DSRC协议体系针对专用短程通信设备的应用需求,需要遵循OSI参考模型中的3层结构:应用层、数据链路层和物理层。这3层协议组成了DSRC协议体系,由各层协议来保障各层之间的数据传输。其中,应用层是为了给车载端和路边的应用进程提供服务;数据链路层是为了对通信链路的稳定进行维持,同时使用CRC-16使误码率降低,伪随机序列加密保障数据的安全性;物理层协议是为了对DSRC的基本性能进行定义:传输速度为1Mbps,频段是5.8GHz,通信距离为10~30m。考虑到多车同时通信的情况,同时也为了提高设备的利用率,DSRC使用了分隙ALOHA技术以减少路边设备和新车建立通信链路所需要的竞争次数,使用了分时复用技术以保障多车和路边设备可以同时建立通信链路。路边设备可以对全双工通信方式进行支持,由若干个等长的时隙组成了每一个数据帧,根据性质能分为激活时隙ACTS、消息时隙MDS、控制时隙FCMC。其中FCMC中的信息指定车辆可以准确的接收时隙及发射数据块。MDS中包含着数据块,新的车辆通过ACTS也能够加入到路边设备的通信行列。
3 DSRC通信技术的原理
道路交通运输信息通信—特定短距离通信是DSRC协议的全称, DSRC协议的主要特征包括三部分:非同步分时多重存取、半双工通信方式和主从式结构。DSRC的通讯系统主要包括3个部分:专用短程通信协议、Road SideUnit (路侧单元,简称RSU)以及On BoardUnit (车载单元,简称OBU )。DSRC有被动式和主动式2种信息传输形式:
(1)被动式。被动式也被称作反向散射系统或异频收发系统,它是指RSU把电磁信号发射后,待电磁波将OBU激活使其进入通信状态,同时通过一种切换频率以反向的形式发送给RSU的系统,被动式的OBU可以是无电源的,也可以是有电源的。
(2)主动式。此系统中的OBU和RSU都含有振荡器,都能够对电磁波进行发射。待RSU将询问信号发射给OBU后,再由OBU通过自身电池的能量把数据发射给RSU。DSRC主动式技术中的OBU一定得配置电池被动式;RSU将电磁信号发射后,激活OBU使其进入通信状态,同时通过一种切换频率以反向的形式发送给RSU。
4 DSRC通信技术在ITS中的应用
2研究进展
无线网络通信的核心技术是无线信号的多址接入方式,这是无线信号覆盖用户使其实现通信的连接通道。由于无线通信的无线电波可以进行大面积的覆盖,加之无线通信具有广播信道这一特点,使得某一个用户所发射的无线信号可以在覆盖区域内被所有用户所接收,于是如何使发射方与目的接收方连接在一起,是无线通信需要解决的首要问题,这即涉及到信号地址的分配问题。无线网络通信所用到的多址接入方式,其数学原理是无线信号的正交分割定律。在电磁领域,无线信号是以无线波的形式传播的,它是码型、频率和时间的函数。据此可以将无线通信的多址接入方式分为以下3 种:第一种划分方式是,当以无线信号传输所存在的时间不同而划分所建立的接入地址时,这种划分方法就是时分多址(TDMA)。时分多址的系统设备须有高度精确的同步与定时,以确保由各个移动装置所发射出的无线信号可以不在发射基站发生混淆。这种多址方式的优点是发射频率的规划比较简单,互调干扰小,可以准确地接收指定时间间隔内的无线信号。同时这种方式使得系统设备的容量变大,以更方便地对无线通道进行动态分配。第二种划分方式是当用无线信号的传输频率不同而划分所建立的接入地址时,这种划分方法就叫做频分多址 (FD-MA)。这种多址方式发展得已经比较成熟,而且与模拟系统的兼容性好,对无线信号发射功率的控制要求不是很高。其缺点就是在集成系统的设计中需要对频率控制进行详细地规划,在通信发射基站需要安装多个可以负载不同频率的发射机,且需要让他们同时进行工作。第三种是当以无线信号的码型不同而建立接入地址时,此种划分方法叫做码分多址 (CDMA)。在这之中,频分多址是被人们最早使用的,而码分多址则是最近几年才应用到无线网络通信中来的。这种多址方式的优点是无线信号所需要的发射功率比较低。
3 无线网络通信技术的应用
3.1 智能挖掘机设计
挖掘机的出现使人们从大量繁重与危险的体力劳动中解放出来,提高了工业生产的效率。由于传统的挖掘机在高度危险的环境中 (比如易崩塌、高温、有毒气等) 工作时,驾驶员的生命安全得不到有效保护,这也使得这种高效的挖掘机的适用范围受到一定的限制。随着无线网络通信的飞速发展,其在智能挖掘机设计中的应用也开始发展。具有无线网络通信功能的智能挖掘机主要由 5 部分组成:电机驱动模块、角度检测模块、距离检测模块和无线通信模块,在这之中,无线通信模块起到了核心的控制作用[1]。它的实现过程是这样的:选用具有优异性能与较少外围元件的PTR2000 作为无线网络通信的核心设备,它可以实现智能挖掘机中上位机和下位机之间的无线通信,操作者只需要将智能挖掘机的方位角度和前进距离等命令输入,即可通过无线通信这一模块传输到下位机,然后通过角度检测模块和距离检测模块的配合,即可完成挖掘任务。无线网络通信在挖掘机中的应用,大大提高了挖掘机的工作效率,同时可以将挖掘机的应用范围进一步扩展,可以适应高危险的工作环境,提高了操作者的生命安全保障。
3.2物流管理
连锁经营在商业零售领域内的应用比较普遍,近年来随着网络通信技术的发展,这一经营方式得以飞速发展,使得企业的经营成本也大大降低,也使得客户的消费更加方便快捷。随着人民生活水平地提高,消费群体的日益壮大,连锁经营行业所面临的客流量也持续攀升,商品流通更加高效。但这带来的一个问题是传统的管理技术无法适应如此大量数据的实时性更新,尤其是图书的连锁经营销售行业,如何记录大量图书的入库与出库信息、货架上各类图书的实时更新,以及如何在短时间内对图书的销售与物流信息进行核算盘点,是摆在图书物流管理与连锁经营销售行业面前的一大难题。传统的有线网络通信方式受限于布线复杂、成本高昂而无法完成现阶段的图书物流与销售任务。无线网络通信技术的应用使这一问题迎刃而解[2]。图书连锁零售商一般会在全国各地设立多个配送中心,这一配送中心也是图书销售行业的核心物流网络,可以同时满足用户需求与图书销售。在各个配送中心使用的是具有无线通信功能的便携式数据终端设备。这一设备可以使图书销售行业的物流网络实现高效快捷准确运作。这种便携式的无线通信终端设备摆脱了传统有线通信的束缚,可以自由移动,在数据采集业和物流行业应用时优势明显,在图书物流配送网络中的应用也收到了比较好的效果。在图书物流配送与销售中,所有的物流信息,包括物流托盘、作业表单、作业人员等都可通过这种设备的无线网络通信功能来实现其记录与采集。在图书物流配送中心的入库环节,无线通信的终端设备会在主机上下载相关的数据,而工作人员所要做的就是将对应的单据编号从数据终端上输入即可。通过对实际已经入库的图书条形码进行扫描后,将应收数据与实收数据进行校对。最后一个环节是无线通信的终端设备会讲采集到的相关数据传输到主机系统上,以供物流配送中心的管理系统进一步地分析和处理。在图书的出库环节,操作顺序类似,据此配送中心可以得到详细的图书配送与销售上架情况,从而实现对整个图书销售环节的数据收集与控制。可见,当无线网络通信用于图书的物流销售管理中时,可以大大提高工作效率,且能对图书销售相关的详细信息进行收集与掌握,从而可以更方便地进行图书销售的物流管理与销售。
3.3 GPS检测系统
无线网络通信在GPS实时监测系统中的应用是该技术得以推广的一大动力。在GPS监测系统中,核心部分是数据链,它的作用是将现场监测到的GPS数据传输到数据处理中心。传统的数据链采用的是有线的方式,比如国际换联网和局域网等,但由于很多监测现场与数据处理中心距离较远,有线的方式需要的投入成本与操作成本比较高昂,且受外部环境影响较大,导致GPS信息数据处理出现一定问题。而无线网络通信方式的应用则解决了这一问题,目前在GPS中应用较多的无线网络通信方式有CDMA、无线公众网GSM[3]等。GPS的多天线监测系统是基于无线网络通信的,可以实现 RINEX 格式的互相转换和监测数据的即时下载。GPS的监测数据具有多种实时传输方式,比较常用的是刚才提到的CDMA,此外还有GPRS,后者在传输速度和价格方面具有独特的优势。GPS 用户只要处于无线通信信号的覆盖区域,有一个常用的IP 地址,并且在数据的接收终端能够接入到互联网络,那么用户就可以将 GPS所监测的数据即时传输到所需要的计算机里。具有无线网络通信功能的GPS 特别适用于在崩塌或滑坡地带使用,因为这样的地带比较危险,不适合工作人员在此进行实时值班监测相关数据信息。与常规的 GPS 连续运行站式监测系统和GPS 静态定位监测模式相比,具有无线网络通信功能的 GPS 可以更好地继承和综合这两种模式的优点,同时避免两种模式的一些缺点。
3.4 无线网络通信技术在自动化立体式仓库中的应用
