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2.1WirelessHART技术
WirelessHART技术运用的是网格状的组织网络，这样每一台设备都可以作为无线路由器来使用，它的功率更低，对于无线的传输的距离更远。网络中节点越多，网络可覆盖的范围越广，距离越远。而对于WirelessHART的频率为2.4GHz~2.4835GHz，这是国际通信联盟开放给工业、医学和科学三个主要机构使用的免费频段，因此WirelessHART技术不会对其他的通讯造成干扰。另外，在环保方面，WirelessHART技术的无线设备是微功率短距离的设备，这对于用户所担忧的网络功率就不论无线通讯技术创新与应用文/陈浩 孟夏无线通讯技术具有覆盖面积广、信息传递快、不受自然灾害的限制等特点，它是我们时代和科技不断发展的产物。无线通讯近些年也在不断的创新，和广泛的应用到我们的生活中来。这篇文章就是针对无线通讯技术创新与应用的讨论。摘要是问题了，不会对工作人员造成不良影响，它的发射功率为10MW，比手机使用的峰值还低。
2.23G和4G网络
目前在我国3G技术日渐成熟，TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA作为我国研发的3G无线通讯技术被广泛应用在各个领域，3G信号覆盖面积广，对于数据的传输快速，并且能支持语音信号和数据的传输和切换，这些3G技术已经发展成世界的主流，目前3G网络已经非常成熟，wcdma的技术的版本不断升级。目前，又出现了更高的覆盖率和通讯的技术，4G网络技术，目前4G技术还在刚刚起步的阶段，它更加的低成本，并且没有距离限制，这是对于3G的传输上的一些缺点和弊端做了一些调整和升级的网络传输，它更加的快捷，方便，数据传输量更大。3G和4G的优势越来越明显。
2.3WLAN网络
WLAN技术作为宽带的无线通讯网络，已经广泛应用到生活中，这种宽带无线式接入技术使网速更快、更灵活，它采用与商业一样的2.4GHz的波段。目前，WLAN宽带已经被广泛运用到办公室，家庭网络中。但是WLAN宽带的无线距离传输受到限制，只能在比较小的空间内才能接收到信号，传输数据，因此还没有被运用到更广泛的领域中。
2.4UWB技术
UWB技术是一种超宽带无线通讯技术，它是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此它的频谱范围非常广。它基本上是在3.1～10.6GHz频段中占用500MHz以上的宽带，因此它的功率很低，发射和接收数据比较简单，发射信号的功率谱密度低，定位精度高。因此UWB技术更适合运用在室内等密集多径的场所，它能够穿透墙壁，地面，身体系统，对于个人娱乐的局网是最具特色的无线通讯设施。
3无线通讯技术的应用
3.1工业中的运用
在工业生产中，无线通讯设备也在广泛的应用，并发挥着巨大的作用。其中比较运广泛的是，无线短程网和无线局域网。无线短程网功耗低，工作周期比较短，使收发信息的功耗降低，采用休眠模式。并且它数据传输可靠性高，同时预留了需要固定宽带的的专用空隙，避免了在信息传输过程中的碰撞和干扰。无线短程网还具有时延小的特点，无论是在休眠状态还是在激活状态下的时延都很短。另外，它还具有兼容性，通过网络协作建立自己的网络圈，加强课信息传递的可靠性。在工业中还经常用到的是无线局域网，它在工业发展上起着越来越大的作用。因为在工业自动化领域有很多的感应器、PLC、计算机、读卡器等等，这些设备的连接和信息传输都需要有一个控制网络，这些设备提供的通信接口通常是RS-232或RS-485，无线局域网将这些接口的设备都连接到一起，利用网络将信号互相转换，这样就使工业设备的通讯能力不断加强，还大大提高了信息处理能力，并且无线局域网覆盖广，这在现代工业自动化生产中，起着重要的作用。对安全防御管理、电信、光纤、生产设备自动化都有很多的应用。
3.2生活中的运用
无线通许科技现在已经广泛的运用到我们的生活中了。从之前的红外和蓝牙开始，已经被我们的手机、电脑、文曲星等很多的电子产品应用到生活中，我们可以通过无线通讯设备传输数据、图片、音频、视频，这不仅方便了我们的生活，也提高了我们的生活质量。随着科技的不断发展，通讯技术也在不断发展，从过去有线的网络，到现在WLAN已经广泛的应用于我们的家庭、办公室、娱乐场所和公共场合，人们随时随地都能通过无线网络获取数据。另外，GPS等系统也在不断的丰富我们的生活，在开车的时候我们可以通过GPS定位，寻找路线，搜附近的美食、找公交站点等等，这些无线通讯技术已经不断地影响我们的生活，并使我们的生活质量不断提高。
目前在油田现场广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。
其中GPRS和CDMA技术中国移动和中国联通公司的主营数据传输业务，在数据传输方面有着很强的优势，即信号覆盖范围广。对于陆上油田生产区域基本完全覆盖。但由于海上油田地理位置特殊，远离陆地的基站，因此很多海上生产平台还无法为GPRS/CDMA信号完全覆盖。此外经过测试，GPRS的平均速率为20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率为80kbit/s～100kbit/s，可以满足传输小数据量的生产数据要求，但无法满足大数据量的信号（例如视频信号）远程无线传输。虽然有利用CDMA技术进行视频信号传输的案例，但效果并不理想。
数字电台用于点对点或点对多点的工作环境，能够提供标准RS-232接口，可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接，实现透明传输。数传电台的传输速率从1200～19.2Kbit，传输距离20～50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟，标准统一，一直以来广泛用于油田的数据遥测/数据采集与监控(SCADA)项目中。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟，相应的设备价格的降低，使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时，数传电台的相关技术也在不断发展，智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。结合数传电台误码率低、信道可靠的特点，数传电台必将成为海上油田通信技术应用的可靠选择。
扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力，以及保密、多址、组网、抗多径等，同时具有传输距离远、覆盖面广等特点，特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线（微波）进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备，可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离（可达50km）、高速（可达百Mbps）无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。
例如，对于远离陆地且无法进行中继的海上平台，通讯链路只能通过卫星通信和短波通讯。其中卫星通信范围大，只要卫星发射的波束覆盖进行的范围均可进行通信。不易受陆地灾害影响，建设速度快，易于实现广播和多址通信等等优点。但其运行费用相对昂贵，且系统维护要求高。短波通讯以往只在军事通信、专业通信、业余通信中发挥着极为重要的作用，因其传输速率低、噪声大，电离层反射天波为主，通常不能稳定的使用固定频率工作等缺点，因此在其他领域已慢慢淡出人们的视线。尽管短波通信存在一些缺陷，但对于海上油田而言，短波通讯作为可靠性高、覆盖区域广的通信方式，用于海上平台的紧急通信及小数据量传输应该是一个比较好的选择。
3环境因素对技术应用的影响
偏远油区的环境因素以以海上油田最为特殊。海上油田除了考虑信道带宽，传输数率，传输距离，发射功率，天线要求等通信设备本身的技术参数外，在应用无线通讯技术的过程中，还必须全面地考虑海上平特的地理环境与地理条件对无线通信技术应用的影响。
3.1对信号传输的影响
可以通过选取性能好的设备或应用抗干扰措施以减少甚至避免干扰。但无线通信过程中的信号衰落问题则是普遍存在的，而且是不可避免的。由于海上油田远离陆地，与陆地之间的广阔的海域、多变的气候使得在陆上应用效果很好的技术在海上应用时没有了用武之地。
微波在空间传播中将受到大气效应和地面效应的影响，导致接受机接受的电平随着时间的变化而不断起伏变化，我们把这种现象称为衰落。从衰落的物理因素来看，可以分成以下几类：吸收衰落、雨雾衰落、K型衰落、波导型衰落、闪烁衰落等等。在各种衰落因素中，吸收衰落、雨雾衰落及K型衰落对海上油田的无线通信应用影响较大。
3.2对技术应用的影响
各项通信技术在海上油田应用中还存在的另外一个问题就是其独特的现场环境。海上平台一般空间狭小，还要考虑海上多风，平台最高点一般较低的特点。
首先是对天线安装的限制。海上微波通信受地形地貌影响，相同的通信距离要求两端天线的高度更高。对于卫星通信、扩频微波、短波通信等天线体积较大的应用，由于海上风力较大，抗风性的要求也使得设备在小平台的安装变得十分困难。
此外，对于无人值守的平台，设备必须具有高可靠性、可自动维护、参数远程设置等功能。而对于卫星通信、短波通信等要求平台上配备专业管理操作人员进行设备的管理维护，这一特点也为技术的应用带来一定的限制。
4无线网桥技术在海上平台视频监控中的应用
在实际的现场应用中，我们选取了基于5.8G无线网桥设备进行了现场应用测试。测试地点为浅海油井，测试内容为4路视频监控图像的传输。该系统具体解决方案是利用摩托罗拉Canopy5.8G无线网桥建立通信链路。在平台一侧首先通过视频服务器将模拟视频信号转化为可在网络传输的IP数据流，之后由无线网桥将信号传输到陆地端。陆地端一侧通过无线网桥进行接收后由视频监控服务器处理后，对视频信号进行录像存储及Web。相关用户可依据相应权限在局域网内进行视频图像的浏览、录像等操作。
系统通讯链路建立后，可远端对设备参数进行设置，设备维护方便。监控视频图像清晰、连贯，满足监控要求。从系统的链路冗余可以看出本次测试的应用距离已接近5.8G无线网桥技术在海上应用的最远距离。从系统的稳定性出发，在更远一些的类似应用中应谨慎选择这项技术。
结论
无线通信技术在偏远油区的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。在选取相关技术时除了要考虑包括传输距离、信号带宽、天线安装条件、发射功率、设备功耗、系统成本等各方面因素外，同时还要充分考虑环境对通信的影响。信号的衰弱会使很多通信技术达不到理论标定的距离，因此无法适应现场需要。面对大量的数据传输管理的需求，在选择无线通信技术手段方面还应统筹计划。特别是要对采用技术的先进性、可靠性及系统的可扩展性等多方面进行综合考虑。
参考文献
[1]王一平、肖景明.微波传播..北京：人民邮电出版社，1997
[2]许东.网络化的全数字图像监控系统.北京:有线电视技术,2002:27-56
[3]孙学康、张政.微波与卫星通信.北京：人民邮电出版社，2003
From RF Subsystems to 4G
Enabling Technologies
2010，1024pp
Hardback
ISBN9780521114035
杜克林等著
无线通信系统(Wireless Communication System)也称为无线电通信系统，是由发送设备、接收设备、无线信道三大部分组成的，利用无线电磁波，以实现信息和数据传输的系统。4G移动通信系统即下一代移动通讯，是移动通信系统演进过程中的一个阶段和目标，它不仅采用新的无线传输技术提高通信系统的性能，而且与现有的各种有线与无线网络相融合；它不仅包含现有的移动蜂窝网络结构，而且在某些环境下也可以采用Ad hoc方式进行组网，或者采用两种结构的组合形式，形成蜂窝网络下的两跳或多跳网络结构方式。
本书涵盖了目前以及下一代移动通讯与无线网络系统的所有关键技术，涉及CDMA技术、OFDM技术、超宽带、turbo和LDPC编码、智能天线、无线Ad Hoc和传感器网络、MIMO和认知无线电，为读者提供了掌握无线系统设计所需要的一切知识。本书共22章，1.无线网络发展史、无线系统各部分基础知识，以及本书结构等内容；2.各种无线通讯发展概况；3.无线通讯系统中影响频道和传播的各种因素；4.蜂窝和多用户系统的概念与相关技术；5.无线通讯系统分集技术；6.信道估计、信道均衡、脉冲整形等内容；7.各种调制与解调技术；8.扩频通讯原理及具体应用；9.正交频分复用的相关知识，以及正交频分复用的具体应用；10.天线设计原理及基础；11.射频与微波子系统的各部分原理分析与电路等内容；12.A/D和D/A转换相关知识；13.信号处理的相关技术；14.无线通讯系统信息理论相关基础；15.信道编码的基本技术；16－17.信源编码中的语音和音频编码、图像和视频编码；18－19.两种多天线系统：智能天线系统和MIMO系统；20.超宽带通信的相关知识；21.认知无线电相关知识；22.无线自组织传感器网络相关知识。
本书详细介绍了射频子系统及天线的性能、设计和选择方法，使读者对于无线系统有一个清晰概览，也是第一次完整的介绍无线系统中语音编码器和视频编码器的教科书。本书有400副插图，侧重于实际和艺术的系统设计技术，而不是系统设计的数学基础，适合于无线通信领域的研究生和研究人员，以及无线和电信工程师。
杜克林，IEEE高级会员，1998年在华中科技大学获得博士学位，1998－1999年在中国华为公司从事软件开发；1999－2000年在中国电信技术研究院TDD研发部移动通讯中心从事射频系统设计。2000到2001年在香港中文大学微波与通讯实验室从事项目管理；2001年加盟加拿大Concordia大学信号处理与通讯中心，并于2008访问了香港科技大学。他的主要研究领域包括信号处理、无线通信、射频系统、神经网络。
M. N. S. Swamy是IEEE会员、英国工程技术学会和加拿大工程信息中心会员，并获得许多IEEECAS奖励，包括在1986年GuilleminCauer奖、2000年教育奖和50年金质奖章。是加拿大Concordia大学电气与计算机工程学院信号处理与通讯中心主任；他还是Concordia大学1977到1993年期间工程与计算机科学学院院长。他发表了大量关于电路、系统和信号处理的论文，合作四本书。
杜利东，助理研究员
摘要：煤矿企业生产环节复杂，占用人员多，安全性低，推广自动化尤为必要。翟镇煤矿近年来生产系统装备大幅度提高，调度、通讯、信息、生产系统逐步实现自动化监控，减少了下井人员。
关键词：自动化；改造；煤矿；生产
一、生产调度、通讯综合信息平台建设
翟镇煤矿生产调度、工业电视、通讯综合信息平台包括生产检测、工业电视系统、程控交换机和井下无线通讯、井下人员定位系统。
1.生产检测及工业电视系统。
矿调度指挥中心设有KJ70生产监测系统主机，调度台正前方设有监测系统的大屏显示器，井下各地点设有监控分站和开停传感器，通过大屏显示器随时显示实时生产情况。工业电视由井上指挥中心16部监视器和井下16部摄像仪组成，通过光缆传输视频信号，在重要岗位安装生产检测传感器和摄像仪24小时监测监控，利用程控电话或无线通讯进行调度安排。
2.程控交换机及井下无线通讯系统。
矿调度指挥中心设有第六代新型数字交换机，触摸屏显示，具有会议、急呼、录音查询等功能。调度指挥中心四部直通电话与井下电话联系，各要害生产场所及岗位均设防爆电话，确保井下各地点能够及时将出现的事故反映到调度指挥中心，调度指挥中心将指令下达到各采区、地点，将事故控制在最小范围。
井下无线通讯系统在井下设有一个基站控制器和26个基站发射器，通过光缆与井上无线通讯主机连接，无线通讯主机与地面程控交换机联网，实现井上下直接通话，无需转接。全矿无线通讯信号覆盖井下90%范围，满足井下通讯要求。
3.人员定位系统。
人员定位系统主机设在调度指挥中心。井下在各采区大巷和各工作岗位、采掘工作面安设分站天线，下井人员随身携带人员定位收发机，人员通过时分站天线自动记录收发机的信号，传送到主机和终端实现人员定位的目的，随时查看人员在井下的位置。当井下发生紧急情况时，指挥中心值班调度员下达撤离命令，向井下收发机发出报警命令，收发机收到报警命令后，提示人员沿避灾路线撤离。井下出现紧急情况时人员按求助按钮向调度指挥中心发出求救信号，值班调度员及时调度人员前往救援。
通过生产调度、工业电视、通讯综合信息平台可有效掌握井下生产情况，实现高效调度，矿井一旦发生事故，及时掌握事故时间、地点、类型、人员伤亡等情况，便于值班调度员在第一时间发出撤离人员或救助等指令，将事故损失降到最低程度。
二、安全生产综合管理三维可视化信息系统
电子信息技术的飞速发展推动了矿井生产信息化进程，但其矿井生产信息主要以表格与平面图形信息，在三维可视化方面并没有完全实现，建立安全生产综合管理三维可视化信息系统，建成三维数字化矿山，把安全监测监控数据与井巷工程平面图结合起来，可直观了解安全监测地点及其监测结果。主要功能是在常规CAD软件功能基础上增加图例库、线型库及元件库，具有智能制图功能，该系统通过三维立体图将工程、生产、安全、地质等多方面信息直观综合地反映出来，在一个视图上较全面地了解矿井安全与生产状态，为安全生产管理、调度指挥、抢险救灾提供综合信息支持。
三、井下运输大巷控制网络综合信息平台建设
针对原信集闭dos系统易出现调度错误的实际情况，对信集闭系统进行升级改造，通过大巷运输测速传感器，监测大巷电机车运输速度，实现与信集闭控制相结合，保证大巷运输不超速；把大巷架线停送电装置与信集闭结合起来，实现远距离控制。针对信集闭、泄漏通讯系统调度指挥机车运行不直观情况，安装视频监控系统，井下运输现状直观的传输到地面。
大巷运输监控实现了信集闭、视频监控、泄漏通迅相结合的控制方式，通过视觉、听觉、感觉相结合，提高了大巷运输控制监控效果及大巷运输效率。
四、生产系统设备自动化控制改造
翟镇煤矿建成了井上下设备视频监视、集中控制于一体的生产系统设备监控系统，通过光缆的反馈信号实现对设备的远程控制，把原煤生产系统、压风系统、高压供电系统、井下排水系统、采区运输系统等系统的运行状况显现出来，在地面通过工控主机对现场设备进行远距离集中控制。当设备出现异常情况时，集控室人员通过语音报警或显示器判断故障，迅速采取措施，实现了现场无人值守、减员提效。
1.原煤运输自动化控制系统。
实施原煤运输系统自动化改造，在地面可直观监视地面胶带运输机、井下采区胶带运输机和给煤机运行情况，通过监控电脑指令进行单台启停或连锁启停。连锁启车时设备按逆煤流顺序自动启动，连锁停车时胶带按顺煤流顺序停车，降低岗位人员操作不安全因素，减少人员投入，充分发挥了机控的功能。
2.高压供电自动化控制系统。
翟镇煤矿原配电系统采用电磁式继电保护，手动分合闸送电，准确率低，无功补偿采用电容补偿，功率因数低。对其进行自动化控制改造，将高低压配电设备运行状态进行总体监控，采用永磁式真空断路器，二次系统采用以CSR系列微机保护测控装置为主的综合自动化系统，改造后实现井下供配电系统电气监测、信号监视、开关分合控制操作、定值设定等，实现变电所无人值守。
3.排水自动化控制系统。
排水系统进行自动化改造，地面值班人员可直观监视井下泵房内排水泵运行情况，通过监控电脑指令进行单台启停或按程序启停各台排水泵。当设置为自动开泵时，根据水位控制原则，自动实现水泵的轮换运行，延长了水泵寿命，监控装置根据水仓水位及电网负荷信息，以“移峰填谷”原则确定开停水泵时间，泵房实现无人值守。
4.压风自动化控制系统。
压风机房使用的单螺杆压风机，在集控室上位机可显示压风机压风量、出口压力、温度，电机电流及电压等参数，根据需要随时修改参数，可设定使用气压情况自动开停，高效节能，可靠性高，实现无人值守。
5.采区运输自动化控制系统。
采区运输系统由胶带机和给煤机组成，均采用就地控制，安设岗位多，控制难度大，电费浪费，设备损耗大。按照“井上集中监控为主，井下多点监测为辅”原则，在采区皮带机头安装可编程控制器，采集实时数据上传到调度控制中心，地面工作人员远程控制，可实时掌握各皮带和给煤机的运行状况，实现无人值守，避免了由于人为操作造成的失误，实现自动化控制。
五、应用效果
1.可在地面实时获取系统各种运行参数，实现设备动态管理，为安全生产、调度指挥、抢险救灾提供综合信息支持。
2.矿井自动化改造后，固定岗位实现了无人值守，运输系统取消了岗位工，减少下井人员68人，达到了减人提效的目的。
参考文献：
[1]杨奇逊；变电站综合自动化技术发展趋势[J]；电力系统自动化；1995年10期。
1 NFC技术的发展现状
自上世纪末以来，无线通信被广泛应用到人们生活的方方面面，低功耗微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈追求，因而短距离无线通信引起了大家的重视，目前使用普遍的短距离无线通讯技术有蓝牙（Bluetooth）、无线局域网802.11（WiFi）等。近场通讯技术（NFC）近些年发展比较迅速，且具有很大的发展潜力。
NFC是Near Field Communication缩写，即近无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。
目前NFC的应用范围也不再局限于移动支付范畴，市场上支持NFC技术的设备也越来越多，包括OPPO、三星、谷歌、诺基亚和HTC等品牌手机，并且有很多其它电子设备也开始支持该技术。现在手机中NFC最常用的功能是将两台NFC手机靠近就可以轻松的实现数据传输。
2 NFC技术的原理及特点
NFC设备或NFC标签中的信息是通过设备之间无线频率产生的电磁感应来传递的，传输范围仅有几到十几厘米。NFC设备或标签在进行有效的数据通讯前要先通过协商来确定当前的模式及传输速率。NFC的工作模式可以分为三种：卡模式、读写器和点对点传输，点对点模式：支持两个近场通信设备之间相互通讯，实现信息交换和文件共享。读卡器模式：使近场能讯设备能从海报或者展览信息电子标签上读取相关信息。卡模式：近场通信设备能像智能卡一样，允许用户支付零售购物和交通费用。
NFC技术有以下主要特点。第一，近距离感应。NFC设备之间的极短距离接触，主动通信为20cm，被动通讯为10cm，让信息能够在NFC设备之间点对点传输。第二，通讯的安全性。除了极短距离的传输保证了信息的安全外，也可以通过加/解密系统来确保移动装置间的安全通信。第三，处理信息的快速性。从NFC设备的检测认证到数据的存取，所花费的时间短。
3 现有U盘存在的不足
有些人在办公的时候急需把自己的手机里的文件打印出来，但自己又没有带两用U盘，一些文印店的电脑都不联网，所以只能用手机软件或者蓝牙把文件发送到电脑上，然后再传到U盘里面，整过程耗费大量的时间还有流量，而且传统的U盘长时间插拔USB接口，不仅麻烦而且长时间容易造成USB接口的损坏。因此，我们可以开发一个基于NFC近场传输技术的U盘，只要将两个设备靠近而不需要线缆接插，就可以实现相互间通讯，为文件的存储与传递提供了很大的方便。
4 新概念U盘介绍
为了解决传统U盘存在的问题，我们设计出一种新型U盘，它由大内存容量的NFC卡片制作而成。可以实现新的非接触式U盘数据传输方式，这种U盘可以实现将手机内的文档，视频，音频等通过NFC技术传输到U盘内，同时我们可以将这种新型的U盘和传统的U盘结合，使新概念U盘既可以通过NFC技术从手机向U盘传递数据，也可以通过USB接口将U盘中的数据传送到电脑当中。让我们做更大的设想，如果将来的设计一个NFC读写器能连接在电脑上或者电脑也具有NFC的读写功能，则可以将U盘中的内容直接送入电脑当中。
这款U盘的研发主要需要解决的问题有两个：第一，增加NFC芯片的内存容量。因为目前用户对U盘的使用来说对于存储容量的要求还是比较高的。第二，将NFC芯片的内存与传统的U盘的内存结合到一起。即实现既可以通过NFC方式进行数据读写，又可以通过USB口进行读写。另外，我们大胆设想如果在打印机中加入NFC读取的功能，则可以将U盘放到打印机NFC感应区时，直接由打印机读取U盘内文档并打印出来。
4 新概念U盘的市场前景
若未来这两个问题得到解决，这种新概念的U盘得到推广并投入市场，一定会对传统的U盘产业进行很大的革新。
5 结束语
综上所述，利用近场传输技术的原理，对现有的U盘进行技术上的革新改造，是一种新的研究方向。由于NFC技术的迅速发展，U盘之间利用NFC技术进行信息的传输是可能实现的。若将NFC卡的存储容量进行有效的扩展，使这种U盘的存储容量符合广大消费者的需求，这样才能使这种U盘发挥出自身的价值，早日应用于市场。
参考文献
[1]赵云雁 基于NFC技术的智能海报应用研究 郑州大学2012年硕士论文
[2]赵飞云 杨慰民 基于NFC技术的移动应用 中国新通信2008年01期
0前言
移动学习作为数字化学习(E-learning)中的一个分支,是又一个新的学习模式,是教育技术领域研究的又一个新热点,对我国教育界已经不是一个陌生的概念。如今伴随着无线通讯技术的迅猛发展,人们逐渐看到、感觉到移动学习存在的巨大潜力,因此如何将无线通讯技术应用于教育和培训的话题又渐渐升温。正如基更先生所指出的“,不是技术本身所固有的教育特性造就了远程教育和开放大学的成功,而是公众普遍拥有的技术造就了这种成功。”AlexzanderDye等人在它们的题为《MobileEducation-aglanceatthefuture》的文章中对M-Learning(移动学习)给出了一个较具体的定义:移动学习是一种在移动计算设备帮助下的能够在任何时间、任何地点发生的学习,移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流。
1移动学习的对象
移动学习的对象不仅仅局限于学生的学习,还推广到公司员工、没有受过良好教育又渴望学习的人等等,唯一的条件是他们必须拥有移动通讯设备。它的理念是让学习“随时、随地、随身”地发生。
(1)学生:在无线通讯发展迅速的今天,大部分的学生都拥有了电脑、手机等电子通讯工具。这就为移动学习提供了一个很好的条件,我们可以充分利用这个优势来弥补课堂学习中的不足。
(2)公司员工:对于公司而言,移动设备的齐全及其高级功能,使“随需应变”的“移动学习”变得可行。公司面临的最大挑战是如何将相关的信息和材料在最恰当的时间提供给员工,保持员工的工作投入和竞争力。而移动学习也可以方便地借助他们现有的设备来解决存在的问题。
(3)没有受过良好教育又渴望学习的人:这些人要么工作环境差,甚至很无聊,又没有机会参加任何社会组织的培训。但是他们共有的是移动电话,用它来发短信、聊天、玩游戏。移动学习就要借助他们的移动电话来激发他们学习的热情,给他们学习的机会,教给他们学习技能,让他们更好地就业。
2移动学习的基本模式
以移动电话为支撑的短消息模式:这是最基本也最普遍的模式,是正在运用和开发潜力最大的模式。
以互联网为支持的连接技术模式:移动学习是移动通信、网络技术和现代教育三者结合的产物。所以互联网的技术支持是非常重要的,在短信息模式中,可以借助这一技术基础。其主要的技术支撑是:WAP(WirelessApplicationProtocol)无线应用协议“;蓝牙”(Bluetooth)技术,一种用于替代便携或固定电子设备上使用的电缆或连接线的短距离无线连接技术;GPRS(GeneralPacketRadioService)即通过无线分组业务、3G通信协议等,从而为我们提供在台式和笔记本电脑上才能实现的功能,如收发E-mail、网页浏览、流媒体、多媒体信息等。
3移动学习的特性
(1)数字化:移动学习主要借助的是移动通讯和网络技术,它的数字化特性是由其自身所借助的设备和支持技术决定的,也正是由于网络的迅速发展,才更能够加快移动学习发展的步伐。
(2)即时性:移动学习能够给学生提供一个最宽松的环境,使你随时都能够与他人交流新的想法,把你思想的闪光点与他人分享。移动学习的核心特征就是让学习者能够体验学习的愉悦,让学习者能够在最佳的时间和地点进行学习。
(3)随意性:移动学习可以利用零散时间学习,可以在回家、旅途、商场等任何时间、任何地点随时进行学习。而如遇到什么疑难问题也可以借助手机短信与老师和同学联系,获得解答。
(4)学习环境是移动的:不论是传统学习还是网络学习,他们的学习环境都是固定的。而移动学习的一个最突出的特点就是它的环境的移动性。这样学习不再局限于一个固定的环境,实现了学习真正意义上的自主性。
4移动学习的环境
移动学习能否得到很好的应用和发展,与其环境也有很大的关系。它的环境是移动的,教师、研究人员、技术人员和学生都是移动的,这是不同于传统学习环境的一个特性。但是移动学习主要借助的是移动公司的短信服务和网络公司支持的移动设备,所以这个环境是非常重要的。在整个的过程中我们必须与移动通信公司及网络公司达成协议,为我们的移动学习提供良好的环境。
在构建移动学习的同时,还要注意在任何场所学习的可行性。人是环境中最重要的一个要素,这就要求学习者具备一定的自我控制能力和自主学习的能力。移动学习中的学习者在整个流程当中,要能够协调好与老师、同学、同事之间的关系,合理选择学习的方式,实现自己的有效学习。在这个环境中,物力、财力等因素也是要考虑的问题。移动学习毕竟需要的是手机和网络移动设备,这就提出了一个高于传统学习的条件。如今在大学中几乎实现了这样的条件,所以我们要能够利用便利的条件,发挥移动学习的作用,从而在实践中探索,达到移动学习的真正目的——随时随地随身地进行终身学习。
5移动学习存在的不足
(1)大多数研究者表示,PDA和WAP手机等移动设备只是目前在学习手段上的一种扩展,它们不能够替代现有的学习工具。更重要的是,并非所有的学习内容和学习活动都适合使用移动设备。
(2)网络学习中在线阅读时间过长,学习者的眼睛容易疲劳,也容易让学习者产生厌烦感。而利用手机来进行学习,其屏幕的大小、分辨率等对阅读也有很大的限制,并且如果在路途中,车子的晃动等外在条件也影响学习者学习的心情等。
(3)移动学习的运用时机也存在一定的问题,人在走路或在车上学习时,最好是运用收音机、随身听或MP3等进行语言的听力训练。这样也就不需要运用掌上电脑、手机等昂贵的移动设备,节约了学习成本。
(4)人文因素。在移动学习中我们经常考虑的是如何利用现有的设备进行有效的学习,而忽略了学习者的需求。如公司对员工进行培训时运用移动学习,不仅可以提高员工的工作效率,也节省了很多的成本。但是员工是否乐意学习,是否能达到培训的目的及产生一定的效果,这些问题都没有考虑过。
总而言之,移动学习的优势是有目共睹的,我们相信在利用各种设备的辅助之下开展的移动学习,也能够给我们的教育带来新的发展。但是,它的发展仍处在探索阶段,如何才能够发挥好它的内在优势,在解决技术、环境、物资财力等方面的基础上,更好地对学习者进行人文关怀,这都是我们应该关心的问题。因为教育的要旨是使全体学习者进行愉悦的、主动的学习,而不是被动的学习。这就需要我们在整个过程中进行有益的探索,真正实现移动学习随时随地随身”的终身学习目标。
二、浅谈蓝牙技术
蓝牙计划虽是1998年开始，但是蓝牙的技术根基却来自1997年制订完成的无线局域网络通讯协议：IEEE-802.11。
蓝牙基本上也是运用射频（RF）方式进行无线通讯，至于使用的频带范围，则是使用2.45GHz，这个无线电频带是全世界共同开放、不受法令限制的频带，举凡工业、科学、医疗（ISM，Industrial/Scientific/Medical）、甚至微波炉等都是使用2.45GHz的频带。
由于这个频带被广泛使用了，那么使用此频带进行通讯，绝对是很容易收到干扰的，因此蓝牙规格被设计成可跳频通讯，能够在一秒钟内进行1,600次的跳频动作，此这样的动作避免其它通讯的干扰。由于每秒1,600次的快速跳频，这也使得蓝牙无线收发的数据封包不能太长，否则不能满足如此频繁的跳频次数，所以蓝牙短封包、快速跳频的特性，也使其无线传输能抗干扰、更稳定通信。
蓝牙规格已经正式公布v1.0版，规格方面算是踏出成熟的第一步，接下来就是商品化、投入实际制造的阶段。而要让蓝牙迅速普及，就是在既有的用途装置上，追加设计蓝牙功能即可，以节省开发时间与成本，为此蓝牙射频模块就成为非常重要的一项零组件。
蓝牙射频模块一方面要够便宜，才可能快速普及，另一方面也要够小巧，才能适用于所有的需求装置上，目前专家推估射频模块的成本必须低于5美元才能普及，而各家公司也正加紧将射频模块设计地更精小、更便宜中。
三、蓝牙技术的应用
蓝牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的无线通讯能力，因此蓝牙技术可以舒缓若干问题，例如可以直接利用蓝牙的高速数据传输率来传输语音，等于是把蓝牙通讯当成无线电话的功能。
另外对于小公司、小环境等，也可以省去布设实质线路的成本，以及后续线路维护的困扰。还有蓝牙可以指定隔绝与通行的通信功能，也等于可以建立无线的LAN环境、小族群通讯环境。
四、蓝牙技术的展望
（一）蓝牙收发话器对健康的好处。由于手机有高功率的电磁波，据报导证实电磁波会对人体造成伤害，所以有了蓝牙，你将可以把一个小小的蓝牙附件装在你的大哥大，然后把收发话器戴在你的耳朵(由于蓝牙应用的是低功率，所以不会对人体有任何伤害)。准备好了以后，你就把你的大哥大放在口袋里讲电话，不必把电话紧贴的脸，甚至按下收发话器上的按钮就可以直接接听来电。
（二）比一般传统式红外线传输更快，且不用对准两个传输端口成一直线。蓝牙科技在传输方面的好处就是，它能够允许两个装置，在不排成一直线的状态下，还能够以无线的方式传送数据。不像红外线传输最大的缺点是，你必须对准两个传输端口成一直线才有办法传送数据。蓝牙传输甚至无视于墙壁、口袋、或公文包的存在而可以顺利进行。蓝牙的数据传输速度比红外线传输还要快，每秒钟高达1MB
（三）手表可自动对时间，无线下载Mp3。只要将来手表有内建蓝牙且有Mp3拨放功能，这样一来将可自动设定为标准时间，且可很方便的随时从计算机传输歌曲。
（四）其它还有很多很多，只要现在是要接线的，都有可能会被蓝牙所应用。蓝牙技术一旦普及，相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击，甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言，蓝牙可能带来的便利却是可以想象的，各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台，家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线，就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间，只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据，例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查，只要带个PDA，仓库内设有蓝牙基地台，马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总，当然，蓝牙基地台后面有接往Internet，或是以公司专线，或VPN方式连接。另外数字相机拍完的相片，只要接近笔记型计算机就可以回传，省去记忆卡的插拔，既有计算机外设装置也都可以无线化，无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台，则一支具有蓝牙功能的手机，在家就可以跟居家无线电话一样使用，而且是付居家电话费，在公司则变成自己的办公分机，公司替您付电话费，而在外出时就跟一般行动手机一样使用，这样真正落实一人一机终生用的理想，这种方式也被人称为三合一电话，即是居家、办公、行动电话三者合一。
五、结束语
蓝牙技术一定会飞速发展，但仍然有一些应用的细节问题需要解决，如相邻设备之间为防止信息误传和被截取，必须要用户提前设置对应频段等，严重影响蓝牙技术产品面市的速度。但相信随着一个不断完善的发展过程，蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来不仅仅是方便一点的革命。
参考文献：
[1]NathanJ.MullerBluetoothDemystified（影印本）.人民邮电出版社。
[2]金纯，许光辰，孙睿.蓝牙技术.电子工业出版社。
0前言
移动学习作为数字化学习(E-learning)中的一个分支,是又一个新的学习模式,是教育技术领域研究的又一个新热点,对我国教育界已经不是一个陌生的概念。如今伴随着无线通讯技术的迅猛发展,人们逐渐看到、感觉到移动学习存在的巨大潜力,因此如何将无线通讯技术应用于教育和培训的话题又渐渐升温。正如基更先生所指出的“,不是技术本身所固有的教育特性造就了远程教育和开放大学的成功,而是公众普遍拥有的技术造就了这种成功。”AlexzanderDye等人在它们的题为《MobileEducation-aglanceatthefuture》的文章中对M-Learning(移动学习)给出了一个较具体的定义:移动学习是一种在移动计算设备帮助下的能够在任何时间、任何地点发生的学习,移动学习所使用的移动计算设备必须能够有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流。
1移动学习的对象
移动学习的对象不仅仅局限于学生的学习,还推广到公司员工、没有受过良好教育又渴望学习的人等等,唯一的条件是他们必须拥有移动通讯设备。它的理念是让学习“随时、随地、随身”地发生。
(1)学生:在无线通讯发展迅速的今天,大部分的学生都拥有了电脑、手机等电子通讯工具。这就为移动学习提供了一个很好的条件,我们可以充分利用这个优势来弥补课堂学习中的不足。
(2)公司员工:对于公司而言,移动设备的齐全及其高级功能,使“随需应变”的“移动学习”变得可行。公司面临的最大挑战是如何将相关的信息和材料在最恰当的时间提供给员工,保持员工的工作投入和竞争力。而移动学习也可以方便地借助他们现有的设备来解决存在的问题。
(3)没有受过良好教育又渴望学习的人:这些人要么工作环境差,甚至很无聊,又没有机会参加任何社会组织的培训。但是他们共有的是移动电话,用它来发短信、聊天、玩游戏。移动学习就要借助他们的移动电话来激发他们学习的热情,给他们学习的机会,教给他们学习技能,让他们更好地就业。
2移动学习的基本模式
以移动电话为支撑的短消息模式:这是最基本也最普遍的模式,是正在运用和开发潜力最大的模式。
以互联网为支持的连接技术模式:移动学习是移动通信、网络技术和现代教育三者结合的产物。所以互联网的技术支持是非常重要的,在短信息模式中,可以借助这一技术基础。其主要的技术支撑是:WAP(WirelessApplicationProtocol)无线应用协议“;蓝牙”(Bluetooth)技术,一种用于替代便携或固定电子设备上使用的电缆或连接线的短距离无线连接技术;GPRS(GeneralPacketRadioService)即通过无线分组业务、3G通信协议等,从而为我们提供在台式和笔记本电脑上才能实现的功能,如收发E-mail、网页浏览、流媒体、多媒体信息等。
3移动学习的特性
(1)数字化:移动学习主要借助的是移动通讯和网络技术,它的数字化特性是由其自身所借助的设备和支持技术决定的,也正是由于网络的迅速发展,才更能够加快移动学习发展的步伐。
(2)即时性:移动学习能够给学生提供一个最宽松的环境,使你随时都能够与他人交流新的想法,把你思想的闪光点与他人分享。移动学习的核心特征就是让学习者能够体验学习的愉悦,让学习者能够在最佳的时间和地点进行学习。
(3)随意性:移动学习可以利用零散时间学习,可以在回家、旅途、商场等任何时间、任何地点随时进行学习。而如遇到什么疑难问题也可以借助手机短信与老师和同学联系,获得解答。
(4)学习环境是移动的:不论是传统学习还是网络学习,他们的学习环境都是固定的。而移动学习的一个最突出的特点就是它的环境的移动性。这样学习不再局限于一个固定的环境,实现了学习真正意义上的自主性。
4移动学习的环境
移动学习能否得到很好的应用和发展,与其环境也有很大的关系。它的环境是移动的,教师、研究人员、技术人员和学生都是移动的,这是不同于传统学习环境的一个特性。但是移动学习主要借助的是移动公司的短信服务和网络公司支持的移动设备,所以这个环境是非常重要的。在整个的过程中我们必须与移动通信公司及网络公司达成协议,为我们的移动学习提供良好的环境。
在构建移动学习的同时,还要注意在任何场所学习的可行性。人是环境中最重要的一个要素,这就要求学习者具备一定的自我控制能力和自主学习的能力。移动学习中的学习者在整个流程当中,要能够协调好与老师、同学、同事之间的关系,合理选择学习的方式,实现自己的有效学习。在这个环境中,物力、财力等因素也是要考虑的问题。移动学习毕竟需要的是手机和网络移动设备,这就提出了一个高于传统学习的条件。如今在大学中几乎实现了这样的条件,所以我们要能够利用便利的条件,发挥移动学习的作用,从而在实践中探索,达到移动学习的真正目的——随时随地随身地进行终身学习。
5移动学习存在的不足
(1)大多数研究者表示,PDA和WAP手机等移动设备只是目前在学习手段上的一种扩展,它们不能够替代现有的学习工具。更重要的是,并非所有的学习内容和学习活动都适合使用移动设备。
(2)网络学习中在线阅读时间过长,学习者的眼睛容易疲劳,也容易让学习者产生厌烦感。而利用手机来进行学习,其屏幕的大小、分辨率等对阅读也有很大的限制,并且如果在路途中,车子的晃动等外在条件也影响学习者学习的心情等。
(3)移动学习的运用时机也存在一定的问题,人在走路或在车上学习时,最好是运用收音机、随身听或MP3等进行语言的听力训练。这样也就不需要运用掌上电脑、手机等昂贵的移动设备,节约了学习成本。
(4)人文因素。在移动学习中我们经常考虑的是如何利用现有的设备进行有效的学习,而忽略了学习者的需求。如公司对员工进行培训时运用移动学习,不仅可以提高员工的工作效率,也节省了很多的成本。但是员工是否乐意学习,是否能达到培训的目的及产生一定的效果,这些问题都没有考虑过。
总而言之,移动学习的优势是有目共睹的,我们相信在利用各种设备的辅助之下开展的移动学习,也能够给我们的教育带来新的发展。但是,它的发展仍处在探索阶段,如何才能够发挥好它的内在优势,在解决技术、环境、物资财力等方面的基础上,更好地对学习者进行人文关怀,这都是我们应该关心的问题。因为教育的要旨是使全体学习者进行愉悦的、主动的学习,而不是被动的学习。这就需要我们在整个过程中进行有益的探索,真正实现移动学习随时随地随身”的终身学习目标。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2012）06－0063－02
一、引 言
物联网（Internet of Things，IOT）又称传感网，指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、视频监控系统和“外在使能”的各种资产、携带智能终端的个人与车辆等，通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通，从而提供安全可控乃至个性化的实时监控、定位溯源、报警联动、远程控制、安全防范等管理和服务功能，实现任何智能物体间的“管、控、营”一体化。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。并且随着科学技术的不断发展，物联网技术将催生新的产业，形成新的经济增长点，其发展前景十分可观。鉴于此，2010年8月，教育部审批通过了35所高校获批开设物联网相关专业，新设专业将自2011年开始招生。在2011年，又有27所高校设置的“物联网”专业通过了教育部的审批。
二、教学实践与教学方法的初步探索
笔者所在的大学还未申报物联网专业，但与物联网技术相关的支撑专业门类比较齐全，如信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术、控制工程及测控技术及仪器等专业。基于此，笔者在2011年连续两个学期开设了物联网技术导论的公选课，学生选课非常踊跃，170人的选课规模每次都爆满，从这可以看出当前本科生对物联网等新生技术具有非常强的学习欲望。针对物联网技术的特点，在现有教学技术的基础上，对教学方案进行了初步探索。
1．合理选择教材
笔者结合选课学生的特点：不仅有理工科学生，还有社会科学类学生，选择了周洪波博士所编写的《物联网技术、应用、标准和商业模式》一书。此书以通俗易懂的方式，指导学生了解物联网世界，且不需要较强的专业背景，适应不同专业的学生。
2．严格修订教学大纲，合理安排教学内容。
教学大纲不仅是进行教学内容及进度的依据，也是考试考查的依据，更是教学质量评估的依据。一个好的教学大纲，非常有利于教学质量的提高。在教学内容上，首先讲述物联网产业的发展与机遇，让同学们明白物联网技术无论是在经济、生活以及国家战略上都有非常重要的前景。让同学们掌握互联网、物联网以及它们的区别与联系，并了解基于四大技术的物联网支柱产业群，分别为RFID从业人员、传感网从业人员、M2M人群以及工业信息化人群；其次，着重讲述物联网产业链，即Device、Connect以及Manage（DCM）三层系统，或者也可称之为感知层、网络层和应用层。让学生了解物联网的通讯与连接，包括短距离无线通讯技术、长距离无线通讯技术、短距离有线通讯技术和长距离有线通讯技术。在物联网应用方面，通过物联网在城市市政管理、农业园林、医疗保健、智能楼宇和交通运输等方面和同学们进行交流和探讨。并通过介绍各种传感器的原理与技术，让同学们对整个物联网系统有更进一步的了解。
3．教学方法和教学互动
物联网是个实用性很强、发展前景很广的技术。将来物联网会发展到什么程度，对人类的科技和生活会产生什么影响，都是一个未知数。因而在教学过程中，笔者非常注意和学生互动，让同学们发挥自己的想象力，尽量去描绘50年，甚至100年后因物联网的存在，人们的生活所发生的翻天覆地的变化。在上课过程中，笔者既有讲述的环节，有和学生互动的环节，更有让学生分组讨论的环节。笔者希望此课程是个开放的课程，学生不仅能学到知识，更能发挥自己的主观能动性。同时，通过运用多媒体等途径来呈现物联网所存在的问题和发展前景，请同学们利用已有知识，并发挥自己的想象尝试提出解决方案，设置悬念，然后抓住重点、热点作深入分析，最后上升为理论知识。从而使课程生动形象，对错分明，环环相扣，印象深刻，气氛活跃。当然，这种讲课方式有一个前提，那就是建立在师生间平等、相互理解的基础上。这种授课方式，就是师生间的相互沟通，实现这种沟通，理解是基础，也即心灵交融，才能实现交往、沟通。
4．考核方式
为了适应物联网技术应用型人才培养目标的要求，笔者在考核方式上突出强调学生对物联网技术的基本概念掌握和发展前景设想，同时考查学生的论文写作能力，从而实现对学习过程的督促与考核，客观完整地评价学生的学习效果。在考核的评价标准上学生的成绩由学生上课过程中的讨论报告、出勤率和最终课程论文三个部分组成。其中讨论报告占20%，出勤率占20%，最终课程论文占60%。这种考核方式既能让学生进一步了解物联网技术，又能发挥学生的想象力和主动性，并能让学生初步掌握科技论文的写作格式和写作方法。
三、结束语
物联网是一个新兴的产业和技术，笔者依据物联网专业的特点，结合我校应用型人才的培养目标，从物联网专业设置的现状、教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了初步的探讨。经过几个学期的教学探索，摸清了教学规律，优化了教学过程，改进了教学方法，使学生具有合理的知识结构，理论与实践相结合，从而具有解决实际问题的能力、开放的思维和协作能力，能够畅想未来，把握经济、社会和科学发展的大趋势，以适应社会经济和本科生教育信息化发展的需要，成为能够适应21世纪新挑战的复合型高端人才。
参考文献
1 周洪波.物联网技术、应用、标准和商业模式［M］.北京：电子工业出版社，2010
2 康晓慧、罗霄凤、张梅等.植物病理学方向研究生教学改革与探索［J］.安徽农业科学，2012（2）：1225～1227
我们设计的系统一般是采用无线分组传输的方式，基本可以分为：通讯层、采集执行层、监控中心。常用的方式有抑制性节能、降压节能和开关节能。论文从不同的角度阐述了城市智能照明中单灯监控的应用与研究。
1.单灯照明监控的发展
如今，单灯照明装置是在城市道路规划建设中应用比较广泛的一个系统，它主要是一个单独控制盏路灯在开关、节能、数据采集和故障判断的设备。通常是由以下几个部分组成。
（1）单灯监控模块：安装在灯杆内或灯具内，由单灯监测单元和单灯控制单元组成。
（2）单灯通讯模块：单灯配套的通讯模块，实现了单灯装置和监控前端的装置。
（3）单灯适配器：在开关箱中，实现了开关箱管辖范围内的单灯装置数据急抄。
单灯监控系统可以通过监控中心的监控计算机单元与相应的软件构成网络系统，并且按照一定的通讯协议来判断该设备的工作状态和故障情况。
现今采取的照明主要还是采用了节能手段来满足需求，这样会大大的影响到光照度和光源寿命，实际上无法满足根本的目的，但单灯产品则改变了这一局势，不仅能够满足光照度的需求和光源的寿命，还能满足对每盏灯的控制和管理。真正的实现了智能化需求。目前判断亮灯率的方法主要有两种形式：
（1）通过人工巡检，亮灯率可以非常准确，但耗时耗力，在此基础上需要大面积亮灯，这样就会造成巨大的浪费。
（2）通过测量线路整体电流来实现亮灯率的监测，但要注意环境方面因素影响，测量的结果不可能是完全准确，通常在90%以上。
2.单灯监控多功能化
单灯监控系统能够解决此问题，每个光源都装有一个监控终端，其工作状态能够及时的传送到监控管理中心，因此亮灯率的判断可以为百分之百。且能够有效的避免了由于灯不亮给人们的生活带来了不便之处。另外，单灯系统有效地防止了电缆被偷窃的行为发生，同时在单灯系统中可以预设好几种应急方案。
现在的监控系统功能组合的形式主要有以下几种：
方式一：只有终端监控、通讯模块、监控中心等三个部分组成的亮灯自动化系统。
方式二：监控终端、电缆防盗器、通讯模块、监控中心四部分组成的亮灯自动化系统。
方式三：监控终端、电缆防盗器、单灯模块、单灯适配器、通讯模块、监控中心六部分组成。第三种方式是技术学家锁倡导和建议的使用系统，具有监控，数据分析，防盗等优势。
3.无线通讯背景
Zigbee技术是被当今世界所认可发展最迅速的技术，市场前景非常的广阔。该技术使用了电波的方式用作无线信息传输，采用的是复数节点方式来连接到网络。Zigbee技术伴随着短距离无线通讯技术，个人局域网的需求而发展，根据这个协议所规定的技术是一种低距离、低复杂率、低成本、高可效性的双项无线通讯技术，主要是适用于自动控制和远程控制两个方面。尤其是针对单灯照明领域应用是非常的广泛。
考虑到城市照明的应用条件，控制中心应该是该系统的心脏，要有专业的机房设施，接入到以太局域网内，且同时具备子系统来接受和处理信息的传输过程，完成存储和转发的任务。利用zigbee组网，结合科技软件来实现信息化管理。系统全天24小时监控。
Zigbee的通信功能能够迅速建立起工作数据库，有效的降低了故障率和偷盗行为的发生率，需要查询的时候，zigbee提供识别功能，来达到信息传输。
4.单灯照明的广泛应用
国内的单灯产品是最近几年的时间里面刚刚兴起，还是处于发展期。但是产品的更新程度很快，装置的形式变得多种多样。从有线通讯方式到电力线载波通讯方式。控制方式也是从单路控制方式转变成为多路控制；故障诊断方式也是从无到有。安装从原先的在灯头上安装到安装在灯杆上。从以上的几个方面，我们不难可以看出单灯产品逐渐的走向成熟，只有质量更好，才会更好的去服务社会和人民。
4.1控制对象
单灯控制的对象应该是其对应的灯具光源，目前常规的单灯监控装置可以控制：高压钠灯、汞灯。特别的单灯监控装置可以对电子镇流器的光源进行控制。或者是对LED路灯的电源驱动进行监控并构建通讯网络。
根据控制对象的不同，单灯装置的控制数量也是存在着差别，大量的单灯装置采用单对单的控制方式，也存在个别的单对多。
4.2节能方式
节能方式是越来越得到了巨大的应用范围，现今的单灯节能方式主要有以下几种方式：
（1）抑制性节能方式：因电网电压的偏高导致了耗电以及的灯源的损耗，而开发出来能在夜间电压偏高时候，能自动降压，稳定供电，达到了节能电能和延长电炮的使用寿命。
（2）降压节能方式：通过降低电压，而开发出的相关产品主要有两种方式：无极变压节能方式和档位节能方式。无极变压指的是根据不同客户的需求来调节电压范围以达到节能目的。而档位节能是通过输出变压器抽头来输出不同电压量满足节能的要求。
（3）开关节能方式：通过对灯具光源的直接开关来实现了节能，该方式产生的直接效果是最理想。对灯源的影响很小。通过形成系统以后，采用不同的分组策略实现分组开关灯控制。从而取得较高的开关灯控制，达到节能。
5.单灯监控装置的实现方式
一般是指前端监控与单灯装置间的通讯方式，常见的通讯方式有：电力载波方式，无线传输方式，其他传输方式。
（1）电力载波方式：该技术主要是利用电力线网来为传媒媒介，将载有信息的高频信号加载到电线上面，通过电力线来传输信息，且通过调制器把高频信号从电力线上分离出来，传送到终端监控。如今，电力载波已经变得非常普遍，其研究方向主要还是低速的电线载波通讯方式，主要是用来传输电网调节管理信息，以及载波语音通讯等。随着数字电子技术的不断发展，传统的电力行业已经慢慢的走向了数字化。
（2）无线传输方式：该方式是基于相关的网络协议介入到电网中来进行数据方面的传输和应用。常见的有无线局域网、蓝牙、ZIGBEE和无线团体局域网。无线解决方案采取了ZIGBEE的无线通讯方案，其最大的特点是：
1）低成本，通过大幅度的简化协议降低了对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的频段中只有10-250kbit/S，专注于低传输应用。3）近距离，通过路由器和节点间的通讯接力，传输距离将更远。根据实际的发射功率大小来决定了各种不同应用模式的结合。4）高安全性zigbee提供了3种安全模式：包括了无安全设定、使用接入控制滑单防止非法获取数据，以及采用高级加密来确定安全属性。
6.结语
社会在不断发展，单灯监控装置的使用最大程度上方便了人们的生活，更加体现出现代化城市的进程。我们从各个不同的角度具体地阐述一些实质性的内容，表达了单灯装置监控系统的广泛应用，除了技术方面的更新之外，节能功效是核心的主题，系统利用了简单的传输方式和通讯方式来达到良好的节能目的，该系统对于现代化城市发展，数字化进程具有重要的社会意义，系统已经在城市中广泛的应用和实现管理，取得了良好的应用效果和社会效益。 [科]
【参考文献】
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
就目前来看，GSM通信网络作为通信工程的重要组成部分发展迅速，我国的GSM通讯用户越来越多，这就对GSM网络的运行提出了更高的要求。而从通讯运营商的角度来看，面对日益激烈的市场竞争，客户对于通信质量的要求的提高，数据量的不断扩大等问题，提高通讯网络的服务能力才是发展之本。
1、GSM通讯网络优化概述
所谓GSM通讯网络优化，指的是在对网络的日常维护与运营中，通过周期性地对网络的各类重要参数进行采集，并对采集到的相关数据进行分析与挖掘，从而抽取出对无线通讯网络质量造成影响的因素，在此基础上，结合相关参数的调整修改，辅之以一些必要的技术方法，使无线通讯网络重新恢复至较好的运行状态，从而将无线网络的收益率维持在最佳状态。GSM通讯网络优化最终可以达到以下目的：提升运营商的收益，降低运营成本，维持比较高的用户体验满意度，使网络系统合理配置，使网络资源得到尽可能大的利用。
2、GSM通讯网络的质量优化
2.1高话务密度区
我国的GSM通信用户和业务从十年前开始就已经迅猛发展，由于业务量和用户的双增长，导致一些地区话务量在某些时段高度集中，这就引发了一些基站载频配置超过一般标准，进而引发了频率分配的一些问题，而不合理的频率分配则影响到了系统用户容量，因此，高话务密度区的网络优化是一个亟待解决的问题。
2.1.1高话务密度区特点分析
一个通讯基站覆盖区域作为高话务密度区，便会呈现出用户容量与服务质量之间的矛盾，高话务密度区有着如下的一些特点：首先是宏蜂窝基站之间的距离偏小，尤其在一些二线、三线城市，随着城市网络的建设，基站越来越多，基站之间的距离往往仅有几百米，如此小的间距一方面增大了投入新站的难度，另一方面则由于频率复用而导致频间干扰效应明显，容易出现网络质量恶化的问题。
2.1.2高话务密度区GSM通讯优化策略
经过分析高话务密度区特点，可知有两个方面的问题需要解决，一是对于单位区域内突然增长的话务量，二是为维持网络运行质量而降低基站配置。由此有以下的优化方案：
（1）引入微蜂窝系统
微蜂窝系统的特点在于发射功率比较小，系统占地面积不大，因此安装起来较为灵活，在一些话务量鞥张迅速的区域，通过配置一个微蜂窝层，能够有效均衡这些地区的话务量，如果将微蜂窝与宏蜂窝混合搭配使用，便能构成双层体系结构。然后通过对设备与网络的参数进行相关配置，把位置相对固定的系统用户保持于微蜂窝层，把移动速度较快的群体维持于宏蜂窝层。以这样的方案提供较好的服务质量。
（2）在室内设置独立信源
这种优化模式适用于一些信号弱、用户多的环境，例如地下室、电梯、大型商场等。在室内设置独立信源的方式，一方面能够使用户密度大的区域，包括地下室、电梯、大型商场覆盖增强，另一方面也能起到吸收话务量，分担负荷的作用。
（3）基站增加小区个数
当前，GSM通讯网络的基站基本配置为1个基站3个小区，而对于那些用户化物非常多的区域，这种方法会导致过大的小区配置，从而引发过多的频率干扰，影响到网络服务的质量。本文对在一些高配小区基站增加小区个数，先进行容量缩减，在对小区进行分裂。由于目前万维站间距较小，因此能够在1个基站之下，通过扩容小区的数量，并配置功率角适当的天线系统，一方面分流了用户话务，另一方面减少了系统干扰。
2.2高层楼宇区
我国高层建筑越来越多，GSM通讯信号的强度和所处的高度成正比，因此高度越大，通话质量越差。
2.2.1高层楼宇区特点分析
当前影响高层用户通话质量的因素包括：一是在高层建筑内容易同时收到几个基站的信号，导致通话质量差，经常掉话，干扰严重；二是高层位置信号电平往往较高，导致频繁的切换，影响服务质量；三是乘坐电梯容易发生小区重选，引起掉话。
2.2.2高层楼宇区GSM通讯优化策略
（1）重选和切换问题的优化
结合相关研究的测试数据，可以在高层楼宇构建主控小区。考虑到高层均配置有楼宇内信号覆盖系统，采用微蜂窝作为单独信源，因此，可以在室内覆盖强度上进行优化，使之通过增强室内信号来减低其他小区信号的干扰，从而维持用户服务质量。具体的方法例如加装室内定向天线等等。
（2）网络干扰问题的优化
只有高层建筑不被邻近小区所干扰，用户的通话质量才能得到保证。我们可以降低GSM通讯天线的倾角参数，并改良天线方向，达到强化本地基站覆盖的目的。此外，还可以在建筑内部引入E频点，减轻相邻宏蜂窝基站干扰的程度，维持用户服务质量。
（3）电梯覆盖问题的优化
在电梯设备的低层，将其覆盖信号设置为与楼宇低层相同，此种设置可以方便地使用户在进入电梯时，顺利地占用底层楼宇信号，避免掉话。而在设备高层，则将其覆盖信号设置为与楼宇高层相同，此种设置同样可以方便地使用户在离开电梯时，顺利地占用高层楼宇信号，避免掉话现象的发生。在高层与底层的重叠区域，还可以使底层信号逐步降低，而高层信号逐渐增强，通过信号的顺利切换维持用户服务质量。
2.3高等院校区
当前的各大无线网络运营商均将高校学生用户作为竞争的主要战场之一。高校学生用户处于校区之中，用户分布密度非常集中，由于学生的日常行为模式，也容易导致在课间以及晚间，话务突然激增，峰值话务量与数据流量往往回答道平均值的几十倍，这就为运营商的网络优化带来不小的挑战。
2.3.1高等院校区特点分析
结合笔者的运营维护经验，高等院校区往往由于以下的一些原因造成用户体验不佳，以及客户感知度下降：首先是现在的高校往往面积很大宿舍区和教学区紧凑分布，而各大楼宇又对无线通讯信号形成了不可忽视的屏蔽效应，导致一些楼宇之内信号较弱，影响了用户体验度。此外，校园内单位区域的业务使用者密度极大，忙时话务量远大于平均值，导致高校附近的无线设备承载能力偏低，影响了用户使用。
2.3.2高等院校区GSM通讯优化策略
经过分析高等院校区的网络和用户特点，笔者推荐以下的优化方案：
（1）对现有的高校周边基站进行扩容
这种优化模式可以在短时间内解决一部分问题，然而由于基站本身的配置问题，难以大幅度地提升用户容量，并且随着扩容，会直接影响到基站的覆盖能力。因此优势在于成本不高，劣势在于改善有限。
（2）在高等院校里配置宏蜂窝基站
这种优化模式可以明显改善高校用户服务质量，也能同时兼顾基站用户容量与基站覆盖的问题，然而其缺点也是显而易见的，即需要一定时间进行设计与建设，且一些院校并不愿意在校园之内设置基站，成本偏高。
（3）引入智能GSM动态分配模式
这种模式使用了GSM通讯智能控制技术，通过结合可控功分器的功能设置，在高等院校附近的无线通讯基站内，在话务量忙的小区与话务量闲的小区天线上配置一套功分器，实现对高等院校GSM通讯基站的调整，这种方式也可以有效进行GSM通讯资源的实时、智能分配，起到改善高等院校用户体验的目的。
3、结束语
随着GSM用户的持续增加和无线通讯业务的层出不穷，我国的GSM通讯网络规模必将不停增加，在网络的运营与维护之中，必将面临更多的网络优化内容，本文所涉及的GSM网络优化经验和成果，可以为运营商在日常维护工作中提供一定的借鉴，为GSM通信服务的提升起到积极作用。
参考文献：
