分析通讯技术研发与运用

前言

无线网络的应用研究始于 20 世纪 70 年代,之后随着局域网的快速发展,无线网络由于其使用方便,不用布线即可实现网络通信,正好可以补偿有线网络的缺点,从而引起了人们的广泛关注。 随着计算机网络技术的发展,无线网络通信的应用越来越广泛。与有线网络通信相比,无线网络通信具有通信质量高、成本低等优点。无线网络通信可以用于挖掘机器人的设计,可以用于庞大的物流管理体系,亦可用于GPS 检测和自动化仓库的管理,这些应用也随着无线网络通信技术的发展而愈加成熟。

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:电机驱动模文秘站: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

自动化立体式仓库作为现代物流业的核心组成部分,起到了对物资储存与分配的作用。顾名思义,自动化立体式仓库是对储存物资的控制实现自动化,这就需要相关的设备、上位系统和底层控制设备等的信息要进行及时相互的交流,要实现这种相互的信息交流,则需要各个控制系统的相关设备之间要有准确的信息传递方式,这也是自动化立体式仓库的核心技术之一。早期的自动化立体式仓库其通信方式采用的是具有屏蔽通信电缆的点对点通信方式,由于采用有线的方式,这种通信方式容易受电缆折断或工作量繁重时信号传输的干扰,导致系统可靠性下降。无线网络通信技术的采用可以说是自动化立体式仓库的一个革命[4],由于这种通信方式不再依赖于有线式的点对点通信,而是实现了点与面之间的立体空间式通信。无线通信还方便于操作人员对设备的调试,只需通过无线网卡将相关设备连入即可完成对设备的调试。无线网络通信的应用使得自动化立体式仓库的运行效率更高更稳定。

4结语

无线网络通信已经不仅仅局限于人们之间的通话,由于其独有的优越性,使得这种通信技术得以在各种领域内被广泛采用,大大提高了各领域的运营效率。