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无线通讯论文精品(七篇)

时间:2023-03-23 15:17:40

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇无线通讯论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

无线通讯论文

篇(1)

近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段,WLAN技术、蓝牙技术、UWB技术,以及紫蜂(ZigBee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信,分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率>100Mbit/s,通信距离<10m,典型技术有高速UWB、WirelessUSB;低速短距离无线通信的最低数据速率<1Mbit/s,通信距离<100m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速UWB。

2蓝牙(Bluetooth)技术

“蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通信设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通信。

蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(FrequencyHopping)和时分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线连接因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。打印机、PDA、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz频带,通道带宽为lMb/s,异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强,新的蓝牙标准2.0版支持高达10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。

作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术,它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。

3超宽带(UWB)技术

超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。UWB的特点如下:

(1)抗干扰性能强:UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。

(2)传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。

(3)带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。

(4)消耗电能少:通常情况下,无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。

(5)保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。

(6)发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。

(7)成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。

参考文献:

[1]方旭明,何蓉.短距离无线与移动通信网络[M].北京:人民邮电出版社,2004.

[2]刘乃安.无线局域网(WLAN)—原理、技术与应用[M].西安电子科技大学出版社,2004.

篇(2)

关键词:3G手机; 远程答辩; 研究生教育

中图分类号:TP391.4 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)11-180-001

研究生教育坚持”加强建设,积极发展,深化改革,注重创新,规范管理,提高质量”的总体工作方针,积极探索新形势下研究生教育规律,以提高研究生创新意识、创新能力为核心,深化研究生培养制度改革,培养出优秀创新拔尖人才。

随着3G无线通讯技术的推广运用,利用无线通讯技术高速传输图形图像、音频、视频等多媒体信息已变成现实。在进行移动学习平台的建设时,应充分考虑手机性能、学习者时间分散等特点。本系统将WAP基于手机在线服务的思想与面向服务的思想贯穿系统开发始终,采用了多层次、分布式的J2EE架构技术、MVC设计模式与基于手机开发的J2ME架构。这是一个具有与平台无关的、可移植的、支持并发式访问且安全的应用系统的架构。系统所采用的整合框架结合各自特点及Web应用分层思想,为Web应用各层都提供了相应的整合策略。

一、手机3G技术

3G无线通讯技术的推广运用,将会极大地推动移动学习的运用与研究。对于笔记本类型的移动设备而言,利用3G无线上网卡,可以为用户提供随时随地的上网条件,无需改变现有的网络教学环境即能满足移动学习的需要,因此基于3G无线通讯技术的移动学习研究将主要集中在手机、PDA等这些性能相对较弱、显示屏幕较小、输入不便的设备上。基于手机、PDA的特点,移动学习只能作为别的教学形式的有益补充,以满足学习者随时随地学习的需要。本文就是基于这个原则,提出了基于3G手机平台远程答辩系统的建设原则及实现的主要功能,作为同等学力教育的补充,相信此移动学习平台的运用,将会对学生的学习起到促进作用,同时也将为学习型社会创建提供一个可借鉴的方法。

二、手机平台在研究生教育中解决的问题

移动学习适应范围广泛,其既适于学历教育,也适于非学历教育,针对不同类型的教育,移动学习平台的功能将有所不同,本平台将针对某高校同等学力人员教育进行设计。同时由于受到3G手机性能、显示屏幕及输入不便等限制,移动学习平台的功能不可能与传统的教育教学模式相比较,因此移动学习只能作为基于互联网技术或其他教育方式的有益补充,而不能取代其他任何类型的学习方式。

推广这个平台的作用在于,同等学力学生为在职工作人员,从论文开题到中期以及最后的答辩,时间相对不容易集中,获取信息渠道也很有限,撰写论文遇到困境时,与导师面对面交流的机会和时间都很少。这个平台针对同等学力学生的这些特点,只需简单注册,即可登录系统,可以进行选题,查看下载相关通知及模版,提交开题报告,进行中期检查,以及与导师及时沟通,修改完善论文内容。上报答辩论文,以及答辩当天,时间安排均可在手机上清晰显示出来。

三、平台的主要功能

本论文重点论述了学生远程答辩系统,包括:选题管理,论文管理,答辩管理,教师管理,学生管理,评语管理,查询统计。

选题管理包括:课题维护,参考课题,选题维护。

论文管理包括:论文过程维护,论文监督,论文指导资料。

答辩管理包括:答辩组维护,查看答辩组。

教师管理包括:教师维护,教师角色查看,综合评价更新。

学生管理包括:添加毕业生,毕业生信息维护,导出答辩成绩。

评语管理包括:论文评语管理,评阅项目管理,答辩评语管理,评语模板管理。

查询统计包括:课题统计,学生状态,老师答疑统计。

四、系统具体实现

本系统的目的是基于教育技术学的相关理论,采用计算机、网络、多媒体、数据库等技术手段,把远程教育的思想融入到系统中,为学生、研究生管理人员提供一个网上虚拟集成的答辩管理环境,有效提高学、教、管三方的积极性和协调性,高质量完成论文辅导与论文答辩,推动远程教育的发展。

整个系统的功能模块是根据高等教育论文和答辩的过程设计开发的,分为:论文选题、论文辅导、论文答辩三大主要模块。系统的用户分为:研究生管理员、同等学力学生、导师。以研究生管理员身份为例,详细描述平台的具体功能。

1.论文管理

1.1论文过程维护。操作步骤:点击“答辩管理”――>“论文过程维护”,该页面列出了当前已有的答辩组及其一些基本信息,可对开题报告,开题状态,中期报告,中期状态进行维护。

1.2论文监督。操作步骤:点击“论文管理”――>“论文监督”,在此页面中可以查看论文的详细以及论文是否通过评审。

1.3论文指导资料。操作步骤:点击“论文管理”――>“论文指导资料”,在此页面中可以查看论文详细的指导以及论文目前的状态。

2.答辩管理

2.1答辩组维护。操作步骤:点击“答辩管理”――>“答辩组维护”,在此页面中可以查看开题状态,配置答辩老师与答辩学生的具体情况。

2.2查看答辩组。操作步骤:点击“答辩管理”――>“查看答辩组”,在此页面中可以查看论文指导的详细意见以及论文目前的状态。

篇(3)

论文摘要:分析了移动学习的对象、模式、特性、环境以及存在的不足,参考国内外移动学习的研究,对移动学习的发展前景进行了展望。

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。

参考文献:

篇(4)

【关键词】城市;智能照明;单灯监控; 监控;管理

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】

[1]陈凤贤.基于多智能体技术的路灯节能控制系统的研究[D].华南理工大学,2013.

篇(5)

[论文摘要]蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划,不需要透过实质线路,在一定的距离范围内,可以传输可观的资料量,当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达,而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机,只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输,眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输。

一、前言

越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力。以目前发展的趋势来看,未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标,一是使用蓝牙技术这类开放技术,以无线,局域网络,可携带式设备成为网络体的延伸。另一项则是内存规格的统一,加密以及轻量化应用。

无论您喜不喜欢,“蓝牙计划”这个名词几乎已到了无孔不入的境界,不论是商业财经台还是一般大众电视台,都不只一次以上报导这个计划的进展与新闻,话虽如此,但却很少人了解此计划的原意与来龙去脉,只知道有这样一个计划正如火如荼地进行,且声势浩大、似乎充满无限希望。可预见的,未来与蓝牙计划相关的新闻只会更多,因为计划正一步步实现中。

蓝牙(Bluetooth)简单讲就是一种电信、计算机的无线传输技术。单从字面上很难了解蓝牙是个怎么样的技术,他不像“GSM”一样可以望文生义。简单的说蓝牙是一种无线网络与消费性电子产品之通讯技术,透过无线传输和基频模块构成,其快速响应和跳频系统的特性使无线传输更佳稳定。可以应用在各种电子产品如:笔记型计算机、行动电话、数字相机和其它相类似电子产品等。

二、蓝牙的缘起

蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划,不需要透过实质线路,在一定的距离范围内,可以传输可观的资料量,当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达,而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机,只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输,眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输,包括PDA、笔记型计算机、车用装置等等。蓝牙计划的发起,主要是1998年5月,由Ericsson(爱立信,瑞典)、Intel(英特尔,美国)、NOKIA(诺基亚,芬兰)、IBM(国际商务机器,美国)、TOSHIBA(东芝,日本)等五家公司,共同组织一个“特别参与组织(SIG,SpecialInterestGrou)”称为BluetoothSIG,以此组织来制定一套短距离的无线传送、接收的技术规格。

三、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。

四、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。

五、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。

六、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。

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[关键词]无线传感器,路由,BP神经网络

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)41-0243-01

1.概述

近年来,微电子机械系统、无线通讯和数字化电子领域快速发展,使得开发出用于短距离通信的低能耗、低成本、多功能传感器节点成为可能。这些节点能感知环境,数据处理和通讯[1]。基于传感器节点协作的传感器网络提升了应用领域与能量,传感器网络是传统传感器研究的重大改进。

传感器网络有广泛的应用领域,可以用于监控和收集分布式区域中的各种目标和信息。图1展示了一个经典的WSNs,该领域主要是设计一个有效的路由算法,增进通讯连通能力,目标是减少能量消耗、延长传感器网络的生命周期。与能量消耗相关的论文研究成功近年来不断涌现。

2.无线传感器路由问题建模

一个大的传感器网络由很多簇组成。传感器节点并不直接发送数据,而是在一个簇中由一个中心节点(Sink)完成数据收集工作。但是,由于发射信号限制,一个传感器节点只能和它发射半径之内的其它节点相连,本文的内容就是针对一个簇之内的信息收集工作展开的。

S是所有传感器节点的集合,E是一个节点的连接集合。是簇中的一个节点,代表着在节点u和v之间传输 1k的数据需要消耗的能量,本文使用如下无线通讯模型:接收1KB的数据包消耗传感器节点 1k的电能,发送放大器的能量消耗与距离相关,节点(u, v)之间用C(u, v)代表[2]。信息收集路径从sink节点开始,完成信息收集之后返回到同一节点,代表着一个完整的路径,so是sink节点。路由的能量消耗按如下公式定义:

D 代表传输数据的大小,是一个动态值。

3.基于BP神经网络的数据融合模型

反向传播网络(BP网络)是前向神经网络中最重要的一种,该网络的监督学习算法采用误差反向传播算法。该算法[3]的学习过程主要有两个:信号的正向传播与误差的反向传播。主要是通过修正各层神经元的权值,使得总的误差信号最小。近几年,,研究人员开展了很多基于神经网络的无线传感器网络数据融合方面的研究工作。实验结果表明,把BP神经网络应用传感器数据融合中,可以大大降低传送数据的特征维数,提高无线网络的数据融合效率。

3.1 BP神经网络

BP网络是利用BP算法的前向型神经网络,其是在多层感知器的基础上增加了反向传播信号,可以较好地处理非线性的数据信息,具有较好的泛化能力,广泛地应用在系统模型辨识、预测或控制。

BP神经网络中的神经元模型中的激发函数通常选用非线性的Sigmoid函数:

只有当系统特性在正负区间变化时,激发函数选择对称的Sigmoid函数,又称为双曲函数:

BP神经网络的网络结构由输入层、输出层和隐层组成,其中隐层可以有多层,不过最常用还是单隐层的三层BP网络。

3.2 BP神经网络权值调整规则

BP网络的学习过程是就将误差反向传播并修正网络权值直到网络的总误差最小。定义BP神经网络的输入输出模型对应的系统误差函数为:

利用梯度最速下降法解析如何调整连接权值使误差函数E最小。

BP神经网络训练过程[4]:当确定网络结构后,始对BP神经网络进行训练。BP神经网络的学习是由信号的正向传播与误差的反向传播两个过程组成的,在正向传播时,输入样本信号从输入层进入网络,通过隐层处理最后传送给输出层,如果输出结果与期望值不符,则把误差进行反向传播,根据上面的权值调整系数调整权值的变化,直到网络输出层的输出结果满足要求为止。

4.基于BP神经网络的 路由仿真实验

无线传感器网络与神经网络在有些地方很类似,比如无线传感器网络中的传感器节点具有感知数据处理信息的能力,相当于神经网络中的神经元;无线传感器网络节点之间通过一定的规则传递信息,则相当于连接神经元的突触。神经网络算法与无线传感器网络中应用的数据融合技术有相同的功能,即通过一定的规则对大量的数据进行运算处理,从而得到反映这些数据特征的结果。因此,可以把神经网络算法应用到无线传感器网络中实现数据的融合。

实验中,设置传感器节点数目为 100,200,300,400 和 500。传感器网络环境是一个 200m*200m 的空间[5-6]。令传输数据的大小为 1KB,发射半径分别为 20m 和 30m。实验结果是 50 次运行的平均值。图2 和图 3现实了算法在不同数据集上最有解的变化趋势,从中可以看出能量的逐步变化,并且,图 3 的能量消耗更小,因为发射半径较大。

5.结论

本文利用BP神经网络模型解决无线传感器网络路由问题,实验中,采用了不同规模的网络实验数据,并同该领域其它经典算法进行比较,验证了本文所提方法在该领域的有效性。下一步的可针对模型在大规模数据集上表现没有中小规模优秀的问题方面展开。

参考文献

[1]张重毅,适用于无线传感器网络的移动路由算法[D]. 吉林: 吉林大学计算机科学与技术学院, 2007.

[2] 李凤保,李凌.无线传感器网络技术综述[J]. 仪器仪表学报, 2005,26(3):559-561.

[3] Shih E, Cho S, Ickes N, Min R, Sinha A, Wang A, Chandrakasan A. Physical layer driven protocol and algorithm design forenergy-efficient wireless sensor networks[C]. Proceedings of the ACM MobiCom 2001, Rome: ACM Press, 2001, 272-286.

[4] 唐勇,周明天,张欣.无线传感器网络路由协议研究进展[J]. 软件学报,2006,17(3):410-421.

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相关热搜:信息管理  信息管理系统  计算机信息管理

近年来,由于国内各级医疗机构现行救治信息的传递和管理模式的落后现状,导致在各类突发事件伤病员救治、后送过程中,无法快速、准确管理和传递救治信息,不利于及时救治和事件处置后期对伤病员救治、后送情况进行分析汇总。因此,如何利用现代计算机和无线通讯技术数据汇总、分析功能,搭建伤病员救治信息和伤情评估信息化平台是各级医疗救治机构必须面临的一个崭新课题。

 

1相关概念

 

1.1分级救治又称阶梯治疗,是在第一次世界大战期间,由俄罗斯军事医学科学院奥别里教授结合俄军士兵伤员救治过程提出的[1],是战时各级救治机构对伤病员进行分工救治的总称。

 

1.2医疗后送是指各级救治机构对伤病员进行救护、治疗和后送的全部工作。其目的是提高伤病员治愈率和归队率,减低致死率和残废率。

 

1.3救治信息是救治机构记载和传递伤病员伤病情况及救治经过相关信息的总称,是上级救治机构处置伤病员的依据,其作用是为了保持伤病员救治的连续性和继承性,也是救治工作结束后总结经验教训和进行伤情研究的重要资料。

 

1.4信息平台随着计算机技术和相关信息产业迅猛发展,美军相关研究机构联合桂谷IT公司率先将计算机和电子设备引进到伤情记录体系,并逐步应用于研制各种用于作战人员伤情的采集、记录、传输、分析的信息系统与设备。

 

1.5创伤死亡曲线因创伤及创伤并发症造成死亡的时间变化曲线即为创伤死亡曲线。自20世纪80年代以来,世界各国创伤死亡曲线从三峰模式转变为单峰模式。

 

2伤病员救治信息传输管理现状

 

2.1分级救治模式形成主要是医疗后送模式的演变过程,从最早的就地治疗到后送治疗,直至不同阶段和梯次的分级救治。该模式最早应用于军事救援任务,20世纪末期,随着区域性军事冲突减少,突发性事件比例上升,逐渐演变成现在的分级救治体系,例如美军和俄军均采取5级阶梯救治,我军沿用3级阶梯救治,并且也都将其应用于非战争伤病员救治过程。

 

2.2救治信息发展历程在医疗后送演变过程中,各国均在分级救治体系中不断完善伤情记录机制,救治和伤情信息由最早的就地治疗的“口头传递”逐渐演变为格式化的纸质表格、卡片和标签,其存在与使用的历史时间跨度较长。但在近代局部或区域性战争中,医学救援人员发现,传统的纸质伤情记录单已经不再适合时展,也不利于保存、汇总和分析。美军在越南战争后对战场救护工作进行总结时发现,由于战场前沿的一、二级医疗机构所救治伤员的伤情和救治记录资料由于载体限制,导致相关信息严重残缺不全,甚至有所遗失,导致失去了对许多伤员实施有效的黄金救治时间。这些问题的暴露,随着多媒体、互联网络、无线通信、传感发生器和生物工程等技术发展,有力推动救治信息传递向现代化、信息化和数据流过渡,从而有效促使创伤死亡曲线由“三峰模式”逐渐向“单峰模式”转变[7]。

 

2.3国内救治信息现狀国内分级救治体系研究一直较为滞后,这与近一时期内国内和区域性军事斗争较少,军队医院执行战争和非战争救援任务频次较低有一定关系。虽自汶川地震后国内仅依托城市急救中心和120急救电话建设了创伤救治体系,少数大城市建有依托综合性医院的创伤中心。但是,在此类事件的分级救治过程中,从救援现场的一级救治单元到区、县级医院的二级救治单元直至市、省级医院的三级救治机构均无有效、健全的协调沟通机制,也无相关系统数据平台、仪器设备记录创伤情况和救治信息。因此,改变传统的卡片式、表格式纸质伤情记录信息载体十分必要。

 

3搭建管理平台的基本构想

 

3.1总体设想在传统分级救治体系基础之上,利用计算机技术、数据库技术和无线通讯技术等较为先进的技术手段,探索信息化救治信息载体在突发事件中的应用,有效加强伤病员在特殊条件下的创伤救治情况评估,推动医疗救援演练和研究,改变原有的分级救治中伤病员信息无记录、记录困难、缺失以及信息无法有效传递、查询、留存、统计等现实困难。

 

3.2具体目标

 

3.2.1建立数据信息平台采取甲骨文公司Oracle数据库的分布式处理功能,设计和建立基于互联网的数据库系统平台,作为区域分级救治指挥中心汇集、分析、调配伤病员数据信息平台;充分保证数据一致性和完整性,具备开放性和可扩充性,研究分级救治数据库架构组成,设计存储过程和触发器,形成该数据库建立方法,达到数据安全可靠的目的。3.2.2无线通讯技术应用利用射频识别技术可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据、而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触的特点,作为记录伤情和救治信息的电子载体,建立与数据库信息平台交互通信,并编制标准化操作规程。同时,现有无线网络通信系统建设完善,无需独立建设网络通信基站,建设成本低廉。

 

3.2.3羊持终端程序开发使用开发工具在技术相对成熟、基于无线射频识别技术的手持终端机开发界面友好的WindowsCE6.0应用程序,并通过开发工具设计器进行实时反映数据变更,强化伤情记录的数据程度完整性和连续性。在终端程序开发过程中,预留Web应用和软件升级接口,保证手持终端机及其配套软件操作简单、易于推广。