無線數(shù)據(jù)傳輸精選(九篇)
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第1篇：無線數(shù)據(jù)傳輸范文
關(guān)鍵詞：無線通訊模塊 PLC 協(xié)議 上位機(jī)軟件
中圖分類號(hào)：TN402 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）10（b）-0027-02
信捷研發(fā)的G-BOX是一種無線數(shù)據(jù)傳輸通訊模塊，與信捷XC、XD系列PLC等產(chǎn)品配套應(yīng)用，采用Modbus-TCP協(xié)議，在自動(dòng)化系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)與GPRS網(wǎng)絡(luò)，GSM網(wǎng)絡(luò)的無線連接。在此模塊的基礎(chǔ)上，可通過信捷上位機(jī)軟件XCPPro或者XDPPro組態(tài)，對(duì)PLC進(jìn)行遠(yuǎn)程編程和診斷，實(shí)現(xiàn)程序上下載功能；手機(jī)用戶可通過SMS短信服務(wù)對(duì)PLC實(shí)現(xiàn)控制，所以G-BOX特別適用于分布式系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控等應(yīng)用場(chǎng)合。
1 信捷G-BOX性能特點(diǎn)及適用領(lǐng)域
信捷的G-BOX具有數(shù)據(jù)傳輸開放透明、內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議棧的數(shù)據(jù)傳輸終端、支持TCP、UDP、DNS、PPP等多種協(xié)議等特點(diǎn)；可實(shí)現(xiàn)PLC程序無線上下載及實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可與用戶手機(jī)實(shí)現(xiàn)短信息通訊；適用于工業(yè)控制、遙感、遙測(cè)、油田、煤礦數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控等應(yīng)用場(chǎng)合。
2 性能及參數(shù)
2.1 端口排列
以天線在右為基準(zhǔn)，端口排列順序?yàn)椋海?）B端，（2）A端，（3）0V，（4）24V
（1）電源電壓為24V直流，允許范圍為DC21.6V～26.4V。
（2）G-BOX串口通訊接口為：RS232或RS485接口為端子A和端子B，當(dāng)采用RS485通訊時(shí)，A端為“+”信號(hào)，B端為“-”信號(hào)。
2.2 RS-232通訊串口
RS232為9針孔，串口側(cè)只能掛接一個(gè)設(shè)備，采用Modbus-RTU通訊協(xié)議，GPRS網(wǎng)絡(luò)側(cè)是Modbus-TCP協(xié)議。此無線數(shù)據(jù)傳輸模塊G-BOX，可與信捷XC、XD系列PLC直接通訊。
2.3 RS-485 通訊串口
采用RS485通訊串口時(shí)，只需將A、B端子與PLC的A、B端子對(duì)接即可。注意：RS232通訊口與RS485通訊口不可同時(shí)使用。
2.4 SWITCH 開關(guān)
共有2個(gè)switch開關(guān)，S1，S2。設(shè)置如下：
S1=0，S2=1是配置模式：通過電腦對(duì)G-BOX進(jìn)行初始參數(shù)設(shè)置。
S1=0，S2=0是短信模式：僅支持短信功能
S1=1，S2=0是信捷在線：GBOX處于在線模式，可進(jìn)行 GPRS通信。
S1=1，S2=1是別家在線：GBOX處于在線模式，可以進(jìn)行 GPRS通信。
2.5 LED指示燈
上電之后初始化4個(gè)燈都亮，初始化結(jié)束后PWR燈亮，其余燈滅。
3 使用步驟
3.1 初始配置
初始配置的目的在于使上位機(jī)軟件XCPPro或XDPPro與對(duì)象G-BOX相關(guān)信息相對(duì)應(yīng)，根據(jù)用戶對(duì)G-BOX內(nèi)參數(shù)信息的可知度，可分為未知狀態(tài)和已知狀態(tài)。
3.1.1 未知狀態(tài)
由于初次使用，用戶無從得知G-BOX內(nèi)參數(shù)信息，故需將上位機(jī)與G-BOX關(guān)聯(lián)，讀取G-BOX信息，使XCPPro或者XDPPro組態(tài)軟件對(duì)其記錄。同時(shí)，也可根據(jù)需求對(duì)G-BOX進(jìn)行某些參數(shù)的修改，保存文件時(shí)，將所有“TCP/IP網(wǎng)絡(luò)”設(shè)置信息全部保存。
（1）硬件連接及相關(guān)設(shè)置。
①將撥碼開關(guān)1置OFF，2置ON；②通過串口將G-BOX 與上位機(jī)相連接；③確定G-BOX中已插入SIM卡，并已開通GPRS業(yè)務(wù)，上電。
（2）軟件參數(shù)設(shè)置。
①首先打開上位機(jī)軟件XCPPro或者XDPPro組態(tài)，進(jìn)行軟件串口設(shè)置，波特率缺省值為19200BPS，奇偶校驗(yàn)缺省值為偶校驗(yàn)，通過手動(dòng)選擇通信串口，當(dāng)出現(xiàn)表示已成功連接G-BOX，完成后，單擊確定。②單擊“選項(xiàng)”，選擇“通訊方式設(shè)置”。③更改通訊方式，單擊“+”。④單擊“添加 G-BOX”，彈出“編輯G-BOX設(shè)備”對(duì)話框。然后根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)定。⑤關(guān)閉此窗口，通訊方式選擇“UDP”，雙擊“站號(hào)1”，網(wǎng)絡(luò)類型將自動(dòng)選擇外網(wǎng)。單擊確定，完成配置。
3.1.2. 已知狀態(tài)
當(dāng)用戶了解G-BOX內(nèi)參數(shù)信息時(shí)，要在上位機(jī)軟件中添加G-BOX信息，無需將上位機(jī)與G-BOX相連，可直接打開軟件XCPPro或者XDPPro，單擊“選項(xiàng)”，選擇“通訊方式配置”。
3.2 工作狀態(tài)
3.2.1 運(yùn)行狀態(tài)
初始設(shè)置后，將S2號(hào)撥回OFF便可進(jìn)入工作狀態(tài)，此時(shí)，將G-BOX與PLC相連，此時(shí)短信功能正常，并不能遠(yuǎn)程監(jiān)控、上下載。
3.2.2 在線狀態(tài)
持久在線狀態(tài)設(shè)置步驟如下：（1）將撥碼開關(guān)S1置ON，S2置OFF；（2）確定已插入SIM卡，并已開通GPRS業(yè)務(wù)，上電；（3）等待ONLINE（在線）燈亮起。
在此狀態(tài)下，G-BOX已登陸服務(wù)器，上位機(jī)軟件一直處于GPRS網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)。在以上的狀態(tài)下，XCPPro或者XDPPro首先嘗試通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）連接G-BOX，倘若嘗試失敗會(huì)通過服務(wù)器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，稍影響連接速度，確認(rèn)成功連接后，即可通過XCPPro或者XDPPro執(zhí)行程序的無線上傳下載與監(jiān)控，在正常情況下，監(jiān)控會(huì)有3秒延時(shí)。
4 短信功能
當(dāng)G-BOX處于短信功能狀態(tài)時(shí)，S1、S2都在處于OFF狀態(tài)，即使在沒有在線的狀態(tài)下，都能實(shí)現(xiàn)PLC與用戶手機(jī)的短信息功能，但值得注意的是：（1）剛上電50秒為手機(jī)模塊初始化時(shí)間，此時(shí)間段內(nèi)G-BOX不會(huì)作出正確響應(yīng)。（2）當(dāng)GPRS網(wǎng)絡(luò)中有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，會(huì)對(duì)PLC向手機(jī)通訊的功能（即短信報(bào)警功能）產(chǎn)生影響，但不影響短信對(duì)PLC的操作。
根據(jù)短信息數(shù)據(jù)傳輸方向，可劃分為以下兩種形式：
4.1 PLC=>G-BOX=>手機(jī)（短信報(bào)警功能）
在此功能下，PLC為主機(jī)，G-BOX為從機(jī)，從站號(hào)為FF（16進(jìn)制）。軟件XCPProV3.3q或XDPProV3.22以后版本，PLC硬體XC2以上3.3以后版本才支持G-BOX。
短信報(bào)警功能有兩種方式實(shí)現(xiàn)：（1）通過工具欄快捷方式實(shí)現(xiàn)，單擊短信配置：（2）通過PLC編程指令“多寄存器寫入”命令來實(shí)現(xiàn)，G-BOX從站站號(hào)為HFF，首地址為 50000。
4.2 手機(jī)=>G-BOX=>PLC（控制功能）
在此功能下，G-BOX為主機(jī)，PLC為從機(jī)，在此由于篇幅所限短信命令格式不作介紹。
5 結(jié)語(yǔ)
通過G-BOX的使用，處于遠(yuǎn)端的工程師依據(jù) G-BOX 配置信息檔案記錄，通過上位機(jī)軟件XCPPro以及信捷組態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)程序的無線上下載功能，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。這樣可以遠(yuǎn)距離處理問題，大大提高工作效率。
參考文獻(xiàn)
[1] 龔仲華.S7-200/300/400 PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2007.
第2篇：無線數(shù)據(jù)傳輸范文
關(guān)鍵詞: ZigBee技術(shù);無線數(shù)據(jù);無線傳感器;傳輸系統(tǒng)
1 ZigBee技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1 ZigBee概論
ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。它是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò),期數(shù)傳模塊類似于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站,通訊距離可以無限擴(kuò)展。
1.2 ZigBee技術(shù)特點(diǎn)
1.2.1 低功耗。在正常運(yùn)行模式下,由于ZigBee技術(shù)傳送的傳輸速率低,數(shù)據(jù)量不大,因此信號(hào)收發(fā)耗時(shí)很短;在非運(yùn)行模式下,ZigBee節(jié)點(diǎn)處于睡眠狀態(tài),普通情況下兩節(jié)五號(hào)干電池可以維持長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月到2年左右的使用時(shí)間。
1.2.2 可靠性。使用了免碰撞機(jī)制和重發(fā)機(jī)制,同時(shí)預(yù)留了專用時(shí)隙滿足需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù),避免了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)競(jìng)爭(zhēng)和沖突。MAC層采用了完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸模式,每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息,建立了可靠的通信模式。
1.2.3 時(shí)延短。喚醒休眠狀態(tài)和通信時(shí)延的時(shí)延都很短,適用于對(duì)時(shí)延要求苛刻的無線控制(如工業(yè)控制場(chǎng)合等)應(yīng)用。
1.2.4 成本低。ZigBee模塊的初始成本在6美元左右,而且還在降價(jià),ZigBee協(xié)議是免專利費(fèi)的,所以ZigBee技術(shù)成本低。
1.2.5 網(wǎng)絡(luò)容量大。ZigBee可采用星狀、串狀和網(wǎng)狀等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),Zigbee是一個(gè)由可多到65000個(gè)無線數(shù)據(jù)傳輸模塊組成的一個(gè)無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi),每一個(gè)Zigbee無線數(shù)據(jù)傳輸模塊之間可以相互通信。
1.2.6 安全性。采用了AES-128的加密算法。
1.3 其他幾種短距離無線技術(shù)
目前,短距離無線通信技術(shù)還有藍(lán)牙、紅外IrDA、無線局域網(wǎng)802.1l(Wi-Fi)、短距通信(NFC)n1等。不同的無線通信技術(shù)有不同的特點(diǎn),或能滿足耗電量、傳輸速度、距離的特殊要求;或能擴(kuò)充系統(tǒng)的功能;或符合某些單一應(yīng)用的特殊要求等。根據(jù)它們的點(diǎn)被分別應(yīng)用在各個(gè)不同的領(lǐng)域。
2 無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 整體設(shè)計(jì)方案
基于ZigBee技術(shù)設(shè)計(jì)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有覆蓋范圍廣的特點(diǎn),系統(tǒng)由多個(gè)自給供電的ZigBee節(jié)點(diǎn)組成,每個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)都可以進(jìn)行周圍環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、簡(jiǎn)單計(jì)算以及與其他節(jié)點(diǎn)及外界進(jìn)行通信。這種多節(jié)點(diǎn)的特征可以使眾多傳感器的協(xié)同合作進(jìn)行高質(zhì)量的傳感,從而組成一個(gè)容錯(cuò)性急哦啊好的的數(shù)據(jù)傳輸采集系統(tǒng)。
無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)通過傳感器將捕捉的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、ADC采樣、量化、編碼成為數(shù)字信號(hào)后存人數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,然后通過無線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給接收端進(jìn)行處理?；谇度胧较到y(tǒng)的ZigBee基站節(jié)點(diǎn)完成處理各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)信息和外界的無線通信。
系統(tǒng)采用部分網(wǎng)狀(Partial Mesh)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),使每個(gè)節(jié)點(diǎn)的范圍被成倍地?cái)U(kuò)大。大部分短距離無線技術(shù)最大范圍一般為10m或更短,但是部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)沒有最大通信距離的限制。因?yàn)樗械墓?jié)點(diǎn)都被用作中繼器或路由器,數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí),將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)放在一個(gè)數(shù)據(jù)包里,數(shù)據(jù)包從一個(gè)節(jié)點(diǎn)跳躍到另一個(gè)節(jié)點(diǎn),直到到達(dá)ZigBee基站節(jié)點(diǎn)。然后,由ZigBee基站節(jié)點(diǎn)匯總并發(fā)送到PC機(jī)、服務(wù)器、局域網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)終端進(jìn)一步傳送。如果遇到信號(hào)通道阻塞、節(jié)點(diǎn)破壞、節(jié)點(diǎn)電池沒電等問題,一條路徑傳輸失敗,信號(hào)還可以找到其他的替代路徑。
2.2 ZigBee無線傳感器節(jié)點(diǎn)
系統(tǒng)中有相當(dāng)大數(shù)量的自給供電的ZigBee無線傳感器節(jié)點(diǎn),ZigBee無線傳感器節(jié)點(diǎn)的功能是采集需要的數(shù)據(jù),與其他節(jié)點(diǎn)及外界進(jìn)行通信,并且將數(shù)據(jù)發(fā)送到各傳感器節(jié)點(diǎn)組成的通信基站。ZigBee無線傳感器節(jié)點(diǎn)主要由傳感器模塊、ZigBee 收發(fā)模塊、微處理器模塊、存儲(chǔ)模塊和電源管理模塊五部分模塊組成。
電源管理模塊主要負(fù)責(zé)功耗管理和供電功能;傳感器模塊負(fù)責(zé)覆蓋區(qū)域內(nèi)信息的采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;MCU模塊負(fù)責(zé)控制整個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理操作、路由協(xié)議、同步定位、功耗管理、任務(wù)管理等;ZigBee收發(fā)模塊負(fù)責(zé)與其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線通信,交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù);存儲(chǔ)模塊負(fù)責(zé)存儲(chǔ)采集到的數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)中ZigBee節(jié)點(diǎn)是由微控制單元(MCU)和RF收發(fā)器組成的,其中RF收發(fā)器芯片設(shè)計(jì)了SPI接口與MCU通訊,MCU則連接鍵盤、顯示等人機(jī)交互界面、傳感器、控制器等。系統(tǒng)的ZigBee節(jié)點(diǎn)選擇使用16位微處理器MSP430F149,MSP430F149處理器自身具有A/D功能,從傳感器得到的模擬信號(hào)可以直接送到MSP430F149進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。RF收發(fā)器則選擇CC2420,因?yàn)镃C2420性能穩(wěn)定且功耗極低,支持硬件的加密、CRC校驗(yàn)。
2.3 ZigBee基站節(jié)點(diǎn)
ZigBee基站節(jié)點(diǎn)硬件部分主要由傳感器模塊、ZigBee收發(fā)模塊、ARM模塊、存儲(chǔ)模塊(NAND Flash,64MB-1GB可選)和電源管理模塊組成。它主要完成處理各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)信息和外界的無線通信,并將數(shù)據(jù)匯總發(fā)送到PC機(jī)、服務(wù)器、局域網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)終端。
第3篇：無線數(shù)據(jù)傳輸范文
關(guān)鍵詞 3G網(wǎng)絡(luò) 無線數(shù)據(jù) 傳輸
中圖分類號(hào)：TN919.81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
現(xiàn)代工程中，許多場(chǎng)所無法進(jìn)行有線數(shù)據(jù)傳輸，需要進(jìn)行無線數(shù)據(jù)的傳輸，本文介紹一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信模塊的搭建方法，數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕驹頌椋ㄟ^RS485口接收到用戶數(shù)據(jù)信息，并將其打成IP包，分布在各種工業(yè)設(shè)備前端控制器和無線通信模塊連接后通過WCDMA網(wǎng)絡(luò)接入Internet，將設(shè)備的各種狀態(tài)信息和現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音視頻信號(hào)通過WCDMA發(fā)送到Internet，并接收后端服務(wù)器發(fā)來的命令，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。一旦通過3G無線模塊連接上Internet，采集到的前端數(shù)據(jù)就可以用TCP/IP協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到任意一個(gè)具有IP地址的公網(wǎng)主機(jī)上去，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)無線傳輸，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的Web。
1無線數(shù)據(jù)通信模塊的選擇
當(dāng)前3G各協(xié)議傳輸速度分別為：EVDO下行速度為3.1Mbps，上行1.8Mbps；WCDMA下行速度為14Mbps，上行5.8Mbps；TD-SCDMA下行速度為2.8Mbps，上行1.6Mbps。不管通過哪一種3G通信網(wǎng)絡(luò)，不管是視音頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)（D1格式），還是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)，通信傳輸質(zhì)量均可以得到完全保證。本設(shè)計(jì)選擇了WCDMA通信傳輸協(xié)議。本設(shè)計(jì)最終選擇了由華為公司開發(fā)的EM770W UMTS M2M數(shù)據(jù)傳輸模塊。
2 EM770W通信模塊特點(diǎn)
完整集成了WCDMA功能的華為EM770W 3G模塊，具有功能齊備的連接接口，只需少量的研發(fā)，短時(shí)間內(nèi)，可集成自身應(yīng)用系統(tǒng)。
3 EM770W通信模塊接口設(shè)計(jì)
WCDMA 無線3G數(shù)據(jù)通信模塊EM770W將高頻處理電路、射頻電路（發(fā)射和接收）部分都集成在通信模塊內(nèi)部，我們只要根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)好接口電路即可。EM770W的接口形態(tài)為通用Mini PCI Express接口，因此通過52pin金手指接口與LPC2103ARM微控制器以及電路相連接。其中，外部供電部分和控制器單元共用3.3V電源，Mini PCI Express接口中52管腳為電源DC3.3V電源輸入，考慮到GSM大功率發(fā)射時(shí)存在電壓差，應(yīng)在電源端口上增加一個(gè)2200uF以上的大電容。
3.1微控制器接口的設(shè)計(jì)
EM770W UMTS M2M模塊提供兩路UART接口。全串口UART1可支持DATA服務(wù)，即可支持用戶從UART1發(fā)起PPP撥號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)操作。UART2不支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不支持收發(fā)AT命令，但可以支持收發(fā)DIAG命令。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，控制芯片通過UART接口通信，接受AT指令輸入。UART接口支持230.4kbit/s到300bit/s的波特率，默認(rèn)為115.2kbit/s，可滿足不同設(shè)計(jì)需求。
LPC2103系列的ARM7嵌入式微控制器的2個(gè)UART都帶有小數(shù)波特率發(fā)生器。其中，UART1含有標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制解調(diào)器接口信號(hào)，該接口模塊還完全支持硬件流控制（auto-CTS/RTS），它們的結(jié)構(gòu)符合16C550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在本設(shè)計(jì)中，使用3線制串口進(jìn)行UART1與EM770W模塊之間的通信，兩者之間使用232類芯片與標(biāo)準(zhǔn)RS-232-C的接口連接，在這里使用MAX3232轉(zhuǎn)換芯片，將信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS232電平，LPC2103即可與EM770W連接，并控制其通信。
3.2 USIM卡接口的設(shè)計(jì)
EM770W UMTS M2M無線模塊提供一路USIM卡接口，外接USIM卡為3.0V或1.8V，接口支持并可以自動(dòng)檢測(cè)的電平為3.0V或1.8V。USIM卡座一共有8個(gè)管腳，一個(gè)為懸空管腳，一般情況下，第8腳接GND和第7腳接USIM_CD，檢測(cè)USIM卡在位情況，但是在EM770W模塊中并未使用這種接法，該用法未使用。USIM卡接口速率為3.25MHz， USIM卡座距模塊接口較近，如果過長(zhǎng)會(huì)波形失真，影響通信，要求走線不要超過100mm，USIM-CLK和USIM-IO信號(hào)的走線需要用地線包絡(luò)。
3.3天線接口的設(shè)計(jì)
EM770W模塊的天線接口有主集和分集之分。必須選擇50 ohm阻抗的天線。使用的是Astron公司的51-3612-50-H連接器。考慮到模塊天線口的射頻性能，使用增益值大于1dBi的天線。
3.4 EM770W無線傳輸模塊初始化設(shè)計(jì)
系統(tǒng)前端控制器與EM770W模塊配合使用的Mini PCI-E連接器為Molex公司的MPC24-52K3311型號(hào)的female Mini PCI-E連接器。EM770W WCDMA無線數(shù)據(jù)傳輸模塊工作電壓為3V～3.6V，推薦工作電壓為3.3V，在設(shè)計(jì)中使用了開關(guān)電源，信號(hào)很弱時(shí)天線以最大功率發(fā)射，產(chǎn)生瞬態(tài)強(qiáng)電流?？紤]使用環(huán)境，EM770W模塊要上電自動(dòng)開機(jī)。RESET在開機(jī)過程中不需要做任何時(shí)序配合。當(dāng)模塊需要重啟時(shí)，通過復(fù)位鍵（RESIN_N管腳）拉低100ms可以實(shí)現(xiàn)EM770W的復(fù)位。
4小結(jié)
本文主要進(jìn)行了無線數(shù)據(jù)通信模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，主要實(shí)現(xiàn)了微控制器接口、USIM卡等接口電路的設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
第4篇：無線數(shù)據(jù)傳輸范文
關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組；在線監(jiān)測(cè)；無線傳輸；遠(yuǎn)程診斷；虛擬儀器
Wireless-based Remote Monitoring and Diagnosis System for Wind Turbines
CHEN Mingze1,2,YU Gang1
(1.Shenzhen Graduate School,Harbin Institute of Technology,Shenzhen,518055,China,2.Alstom Strongwish Ltd.,Shenzhen,518057,China)
Abstract：Because wind turbines are scattered in a widely distributed area,and will be established in the sea in the future,this situation will cause on-line monitoring system for wind turbines to have to deal with the issues of long communication distance,many communication nodes and difficulties to establish a communication network.This paper proposes a wireless-based remote monitoring and diagnosis system,and introduces the whole system architecture,data acquisition functions for both monitoring and diagnosis,wireless transmission scheme for second level network configuration,working mode and realization scheme for remote diagnosis based on database and virtual instruments.
Keywords：wind turbines;on-line monitoring;wireless transmission;remote diagnosis;virtual instrument
オ
1 引 言
故障診斷技術(shù)作為一門綜合性很強(qiáng)的技術(shù),已經(jīng)在很多工廠中得到了應(yīng)用。最初手段是,基于現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行故障定位。這種方法至今在絕大多數(shù)工廠中尤其非關(guān)鍵設(shè)備中仍然在廣泛應(yīng)用。它不僅需要大量人力來進(jìn)行定期巡檢,而且在進(jìn)行故障定位時(shí)還需要診斷專家必須攜大量笨重的專業(yè)儀器到現(xiàn)場(chǎng),十分不方便,缺乏實(shí)時(shí)性。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn),虛擬儀器技術(shù)迅速崛起,它在故障診斷技術(shù)中也帶來了翻天覆地的變化。診斷專家不再需要笨重而昂貴的儀器,僅僅有一臺(tái)計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的軟件就可以進(jìn)行診斷,診斷技術(shù)的成本大幅下降。并且通信手段的發(fā)展又給診斷技術(shù)帶來了新動(dòng)力,開始由在線監(jiān)測(cè)替代人工巡檢,節(jié)省了大量的人力物力,工作人員只需要在辦公室中就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)的性能評(píng)估或診斷。目前,國(guó)內(nèi)很多企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測(cè)。
而近年來的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步,又使得診斷技術(shù)走向遠(yuǎn)程診斷。通過Internet,甚至通過手機(jī),工作人員或是管理者可以隨時(shí)隨地了解設(shè)備的運(yùn)行狀況,診斷專家也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷,不需要回到工廠,實(shí)時(shí)性進(jìn)一步提高。這些故障診斷技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展,已經(jīng)在很多文章中都有所論述［1,2］。
故障診斷技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,其應(yīng)用面也越來越廣泛,遇到的問題也將會(huì)越來越多。風(fēng)電行業(yè)是近年來國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)也正在經(jīng)歷著跳躍式的發(fā)展。但是,風(fēng)電行業(yè)中,機(jī)組的安裝維護(hù)將是十分困難的,不僅要增加人力,還增加了人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn),尤其,在不久的將來,風(fēng)力發(fā)電將進(jìn)軍海上之后,困難程度將是可想而知的。故障診斷技術(shù)的應(yīng)用將使這些問題迎刃而解,并且,在國(guó)外已經(jīng)有所研究［3,4］,然而對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)中上百個(gè)高空作業(yè)的風(fēng)電機(jī)組來講,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝本身又將是一個(gè)浩大而昂貴的工程。如果是海上風(fēng)電場(chǎng),那么現(xiàn)有的有線通訊方式在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng),更要面臨如何實(shí)現(xiàn)眾多機(jī)組的信息到監(jiān)控室的傳輸問題。海上鋪設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)基本上是不可能的。為此,一個(gè)基于無線數(shù)據(jù)采集與傳輸方式的監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)將是一個(gè)很好的選擇,雖然某些領(lǐng)域已經(jīng)有少量的應(yīng)用［5,6］,但是在對(duì)于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)中,這仍然是個(gè)空白。所以,本文提出一個(gè)以無線數(shù)據(jù)傳輸為基礎(chǔ)的,分布式集群化故障診斷與性能監(jiān)測(cè)模式,用以解決風(fēng)電機(jī)組的監(jiān)測(cè)與診斷問題。
2 系統(tǒng)功能要求與整體結(jié)構(gòu)
雖然故障診斷技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)能夠通過多種信號(hào)途徑提取設(shè)備的性能特征,定位故障部位,但是由于設(shè)備出現(xiàn)異常后,首先反映在設(shè)備的振動(dòng)異常,并且由于振動(dòng)傳感器造價(jià)低廉,安裝方便,振動(dòng)信號(hào)仍然是目前最容易獲取的信號(hào)。為此,它也仍然是現(xiàn)代診斷技術(shù)中的主流手段,應(yīng)用最為廣泛。本文以振動(dòng)信號(hào)為基礎(chǔ),并在阿爾斯通創(chuàng)為實(shí)技術(shù)發(fā)展有限公司開發(fā)的S8100泵群在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出針對(duì)風(fēng)電機(jī)組監(jiān)測(cè)的模型。而由于風(fēng)電機(jī)組齒輪箱工作環(huán)境十分惡劣,并且安裝在狹小空間,安裝困難,要求可靠性要比普通機(jī)械高很多,很可能成為風(fēng)電機(jī)組的薄弱環(huán)節(jié)之一［7］,為此,我們以對(duì)機(jī)組齒輪箱的監(jiān)測(cè)診斷為目的構(gòu)造整個(gè)系統(tǒng)。
整個(gè)系統(tǒng)以中心服務(wù)器為中心進(jìn)行運(yùn)作。它能夠采集特征值與波形數(shù)據(jù)兩種數(shù)據(jù)類型,以分別實(shí)現(xiàn)在線性能監(jiān)測(cè)與故障診斷兩大基本功能。并且,將特征值和波形數(shù)據(jù)通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中供人使用查詢。中心服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理,接收并響應(yīng)客戶端的各種請(qǐng)求,為客戶端提供數(shù)據(jù)服務(wù)和診斷工具服務(wù)。在線監(jiān)測(cè)模塊與中心服務(wù)器通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,接收中心服務(wù)器的指令,完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)?？蛻舳送ㄟ^Internet網(wǎng)絡(luò)對(duì)中心服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問,查詢機(jī)組狀態(tài)數(shù)據(jù),調(diào)用所需虛擬診斷工具,判斷機(jī)組性能,定位故障。總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
整體結(jié)構(gòu)可分為在線監(jiān)測(cè)模塊、中心服務(wù)器、客戶端三個(gè)部分。其中在線監(jiān)測(cè)模塊是機(jī)組與系統(tǒng)的接口,考慮到風(fēng)電機(jī)組分布分散,每個(gè)在線監(jiān)測(cè)模塊負(fù)責(zé)一臺(tái)機(jī)組的信號(hào)采集。眾多的在線監(jiān)測(cè)模塊,與中心服務(wù)器組態(tài)成無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。中心服務(wù)器又包含數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、虛擬儀器服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器三大功能模塊?？蛻舳瞬荒苤苯釉诰€監(jiān)測(cè)模塊中獲得所需數(shù)據(jù),而是通過Internet網(wǎng)絡(luò)可以路由到中心服務(wù)器,間接的獲得所關(guān)注機(jī)組的信息和服務(wù)?？蛻舳瞬捎肂/S構(gòu)架,允許用戶通過瀏覽器便可進(jìn)行一系列的分析操作。
3 在線監(jiān)測(cè)功能
在線監(jiān)測(cè)功能由安裝在現(xiàn)場(chǎng)的在線監(jiān)測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)。它以單片機(jī)為中心與機(jī)組形成一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)機(jī)組進(jìn)行不間斷地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。機(jī)組的振動(dòng)信號(hào)通過安裝在關(guān)注部位的振動(dòng)傳感器采集獲得,先后通過放大電路和濾波電路的調(diào)理過程,使得信號(hào)適合A/D芯片對(duì)其進(jìn)行后續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。在線監(jiān)測(cè)功能如圖2所示。
對(duì)于特征值的采集,完全由單片機(jī)控制,單片機(jī)按上位機(jī)(中心服務(wù)器)所要求的時(shí)間間隔去控制A/D芯片的工作,讀取一段連續(xù)的A/D芯片數(shù)據(jù),使用該段數(shù)據(jù)根據(jù)上位機(jī)要求計(jì)算出相應(yīng)的特征值數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)緩存區(qū)(外部寄存器)中。上位機(jī)會(huì)按照一定的時(shí)間間隔向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求,當(dāng)單片機(jī)接收到請(qǐng)求后,會(huì)將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)讀取出來,發(fā)送給上位機(jī)。為了保障特征值數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性,緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)將會(huì)被下一個(gè)新讀取的特征值數(shù)據(jù)覆蓋。
而對(duì)于波形數(shù)據(jù)的采集,由于單片機(jī)能力有限,所以不能實(shí)時(shí)地進(jìn)行波形采集,要由上位機(jī)來觸發(fā)。當(dāng)需要采集波形數(shù)據(jù)時(shí),上位機(jī)會(huì)像單片機(jī)發(fā)送請(qǐng)求。單片機(jī)接收到請(qǐng)求后,會(huì)對(duì)A/D芯片發(fā)出指令,并連續(xù)讀取A/D芯片的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到波形數(shù)據(jù)的緩存區(qū)中。上位機(jī)會(huì)定期對(duì)單片機(jī)發(fā)送波形數(shù)據(jù)的請(qǐng)求,單片機(jī)收到請(qǐng)求后對(duì)該緩存區(qū)訪
問,并讀取數(shù)據(jù),發(fā)送回上位機(jī)。
4 無線數(shù)據(jù)傳輸
如今現(xiàn)場(chǎng)中的在線監(jiān)測(cè)及診斷系統(tǒng),應(yīng)用最為廣泛的通訊模式是RS 485串口通訊。RS 485接口總線速度快,傳送距離遠(yuǎn),以差分平衡方式傳輸信號(hào),具有很強(qiáng)的抗共模干擾能力。該標(biāo)準(zhǔn)雖然規(guī)定了最大負(fù)載數(shù)為32個(gè),并可以通過增大結(jié)點(diǎn)輸入電阻的辦法增多收發(fā)器數(shù)量［8,9］,如果結(jié)點(diǎn)數(shù)仍然不能滿足需求,還可以通過串口擴(kuò)展的方法來擴(kuò)展監(jiān)測(cè)分站數(shù)量。并且因?yàn)镽S 485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),一般只需二根連線。現(xiàn)場(chǎng)的在線監(jiān)測(cè)模塊通過RS 485總線連接,再經(jīng)過串口轉(zhuǎn)換模塊,將RS 485標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為RS 232標(biāo)準(zhǔn)連接到中心服務(wù)器的串口上,實(shí)現(xiàn)通訊,這是現(xiàn)場(chǎng)最常用的結(jié)構(gòu),如圖3所示。
但是由于風(fēng)電場(chǎng)中單個(gè)機(jī)組容量比較小,數(shù)量眾多,分布廣泛,導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)工作站數(shù)量眾多,通訊距離遠(yuǎn),分布分散,并且一般都在10 m左右的高空作業(yè),監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)本身的安裝與維護(hù)都將是很困難的。為此,我們通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)滿足以上諸多要求。同時(shí),考慮到頻段的申請(qǐng)問題等,我們選用UM192無線通訊模塊,工作原理如圖4所示。
該模塊采用單片射頻集成電路及單片MCU,電路少,體積精簡(jiǎn),僅為47 mm×26 mm×10 mm,便于安裝；使用ISM頻段,無須申請(qǐng)頻率點(diǎn),載頻位433 MHz,工作頻率為429.00~434.90 MHz,最多可提供32個(gè)信道,不同的信道僅需在硬件上跳線開關(guān)便可實(shí)現(xiàn)；通訊距離遠(yuǎn),視距情況下,天線放置位置>2 m,可靠傳輸距離可達(dá)1 000 m,并且通過適當(dāng)?shù)奶炀€配置方案進(jìn)一步擴(kuò)大通訊距離；具備較大數(shù)據(jù)緩存區(qū)；提供多種數(shù)據(jù)接口,包括現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛的RS 485和RS 232串口通訊接口；對(duì)底層協(xié)議透明,用戶只需要在接口進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)即可,無需考慮該通訊模塊的編程問題；并且該模塊已經(jīng)對(duì)抗干擾、誤碼率等問題進(jìn)行了足夠的考慮。數(shù)據(jù)通過MUC的處理,轉(zhuǎn)發(fā)到射頻芯片上,發(fā)向接收端［10］。
我們?cè)趫D3的基礎(chǔ)上,添加一級(jí)無線網(wǎng)絡(luò)層,達(dá)到無線傳輸?shù)哪康摹Ｖ行姆?wù)器仍然通過485總線與各個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)通訊,而我們之前提到過,UM192最多能夠32個(gè)信道,那么,我們就最多能夠組態(tài)32個(gè)無線網(wǎng)絡(luò),以解決大量機(jī)組的在線監(jiān)測(cè)問題。各個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通訊模式,設(shè)定掛接在485總線上近服務(wù)器端的無線模塊為主站,其余掛接在近機(jī)組端的在線監(jiān)測(cè)模塊均為從站,各個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)中的從站都有惟一的地址編碼,互不重復(fù)。而各個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的主站在485總線上又是以中心服務(wù)器為主站的從站。這樣就形成了二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如圖5所示。
中心服務(wù)器通過轉(zhuǎn)換后的串口通訊方式掛接到總線上。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過廣播方式進(jìn)行通訊,中心服務(wù)器通過485總線發(fā)送廣播數(shù)據(jù),各個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的接收端收到廣播信息后,再向各自的從站發(fā)送廣播信息。中心服務(wù)器采用帶地址碼的數(shù)據(jù)幀發(fā)送數(shù)據(jù)或命令,所有無線網(wǎng)絡(luò)中的從站全部都接收,并將接收到的地址碼與本地地址碼比較,不同則將數(shù)據(jù)全部丟掉,不做任何響應(yīng)；地址碼相同,則證明數(shù)據(jù)是給本地的,從站根據(jù)傳過來的數(shù)據(jù)或命令進(jìn)行不同的響應(yīng),將響應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送回去。這些工作都由上層協(xié)議來完成,并可保證在任何一個(gè)瞬間,通信網(wǎng)中只有一個(gè)電臺(tái)處于發(fā)送狀態(tài),以免相互干擾。
5 遠(yuǎn)程功能
中心服務(wù)器包括虛擬儀器(VI)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器三部分。由無線網(wǎng)絡(luò)接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)服務(wù)器中。根據(jù)信息論原理,數(shù)據(jù)中的波動(dòng)越大所包換的信息量也就越多,而服務(wù)器磁盤空間是有限的,為此應(yīng)當(dāng)配以適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)管理算法,以使得保存的數(shù)據(jù)中能夠包含最大信息量,能夠?qū)θ蘸蟮脑u(píng)估診斷工作提供最大的幫助。
數(shù)據(jù)服務(wù)器采用基于網(wǎng)頁(yè)的B/S構(gòu)架。HTML,HTTP,TCP/IP協(xié)議是現(xiàn)今Internet中最普遍應(yīng)用的協(xié)議,可以說,只要有Internet的地方必然會(huì)有這些協(xié)議,他們組成了Internet的基礎(chǔ)。而現(xiàn)代企業(yè)中,絕大多數(shù)企業(yè)都很容易通過寬帶或撥號(hào)接入Internet,這為診斷與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程功能提供了良好基礎(chǔ)?；诰W(wǎng)頁(yè)的B/S構(gòu)架,使得用戶不需安裝任何專用客戶端程序,只要在HTML,HTTP,TCP/IP協(xié)議之上,便能夠在任何接入Internet的地方對(duì)中心服務(wù)器進(jìn)行訪問。用戶不必關(guān)心系統(tǒng)本身的升級(jí)與修改問題,可以完全專注于故障診斷過程。另一方面,隨著故障診斷技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,新的診斷手段不斷出現(xiàn),隨之而來的將是新的虛擬儀器工具的出現(xiàn)。這樣B/S構(gòu)架也為將來虛擬儀器數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)充或修改提供了方便,體現(xiàn)了系統(tǒng)良好的擴(kuò)展性能。
用戶在訪問過程中,會(huì)通過Internet向中心服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求。數(shù)據(jù)服務(wù)器講請(qǐng)求解析后,分別向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和虛擬儀器(VI)服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求,請(qǐng)求所需的數(shù)據(jù)和虛擬儀器(VI)工具。VI工具服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器分別根據(jù)請(qǐng)求提取所需工具和數(shù)據(jù),再通過數(shù)據(jù)服務(wù)器和Internet反饋到客戶端瀏覽器。通過這樣一個(gè)鏈路,將所需的工具和數(shù)據(jù)下載到客戶端瀏覽器中,從而滿足用戶的各項(xiàng)需求,完成診斷工作。如┩6所示。
整個(gè)系統(tǒng)對(duì)客戶端的惟一要求就是,瀏覽器能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)類型。同時(shí),客戶端可以是在多種平臺(tái),只要該平臺(tái)能夠接入Internet,并且可以運(yùn)行瀏覽器,比如在無線上網(wǎng)的筆記本電腦中。
6 結(jié) 語(yǔ)
采用無線通訊模塊無須對(duì)傳統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大規(guī)模改動(dòng)便可滿足風(fēng)電機(jī)組在線監(jiān)測(cè)的需求,只需開發(fā)合適性能的無線通訊模塊便可。這方式也可用于在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的改造升級(jí),提高其監(jiān)測(cè)范圍及監(jiān)測(cè)對(duì)
象數(shù)量?；诖讼到y(tǒng)的中心服務(wù)器,可以進(jìn)一步進(jìn)行虛擬儀器工具的開發(fā),不斷豐富診斷手段；也可以進(jìn)一步開發(fā)數(shù)據(jù)管理算法,提高增加數(shù)據(jù)中的信息量,提高系統(tǒng)效率。數(shù)據(jù)和虛擬儀器工具的途徑,可以進(jìn)一步覆蓋能夠上網(wǎng)使用瀏覽器的其他平臺(tái),如PDA、手機(jī)等,整個(gè)系統(tǒng)還可以整合視頻、音頻和網(wǎng)絡(luò)會(huì)議功能,連接機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)和多個(gè)客戶端,實(shí)現(xiàn)多個(gè)客戶端對(duì)機(jī)組的“會(huì)診”。為此,本文內(nèi)容有待于進(jìn)一步的豐富發(fā)展。
參 考 文 獻(xiàn)
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第5篇：無線數(shù)據(jù)傳輸范文
關(guān)鍵詞：環(huán)保監(jiān)測(cè)；數(shù)據(jù)采集；無線傳輸；HJ/T212協(xié)議
中圖分類號(hào)：TE973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599(2011)23-0000-01
Environmental Monitoring Wireless Data Collective Transmission System
Xu Hongning
(Shenyang Ware Digital Technology Co.Ltd.,Shenyang 110015,China)
Abstract:Aiming at a high-function wirelss data collective transmisstion equipment which focuses on all kinds of pollutions to realize the instant monitoring of the instrument and transmit the monitoring data to the monitoring center through transmission network, in the meanwhile receive and carry out the orders from the monitoring center and finally realize distance monitoring,instant monitoring, over-standard alarm.Through analog signal inerface,digital singal interface and all kinds of instrument such as flowmeter,COD,PH device, ammonia antrogen,residual chlorine and smoke monitoring,the environmental monitoring wireless data collective transmission system can monitor the instrument more conveniently and meets the requirements of the contry control,province control and city control.
Keywords:Environmental monitoring;Data collection;Wireless transmission;HJ/T212 agreement
人類不斷的向環(huán)境排放污染物質(zhì)，如果排放的物質(zhì)超過了環(huán)境的自凈能力，環(huán)境質(zhì)量就會(huì)發(fā)生不良變化，危害人類健康和生存。傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作主要以人工現(xiàn)場(chǎng)采樣、實(shí)驗(yàn)室儀器分析為主,存在著監(jiān)測(cè)頻次低、采樣誤差大、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分散、不能及時(shí)反映污染變化狀況等缺陷，難以滿足政府和企業(yè)進(jìn)行有效環(huán)境管理的需求。如今環(huán)境在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為有關(guān)部門及時(shí)獲得連續(xù)性的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效手段。只需經(jīng)過幾分鐘的數(shù)據(jù)采集，污染源的環(huán)境狀況信息就可發(fā)送到環(huán)境分析中心的服務(wù)器中。一旦觀察到有某種污染物的濃度發(fā)生異變，環(huán)境監(jiān)測(cè)部門就可以立刻采取相應(yīng)的措施，取樣具體分析?？梢?，環(huán)保監(jiān)測(cè)無線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)便在于可快速而準(zhǔn)確地獲得環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以確定目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境狀況和發(fā)展趨勢(shì)。
一、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
（一）現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集終端部分。該終端主要是為了獲取現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)監(jiān)測(cè)儀器的數(shù)據(jù)、上傳并保存原始數(shù)據(jù)。包括：系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋＃ǘ┓?wù)器中心信息分析處理系統(tǒng)。主要包括：數(shù)據(jù)接收，綜合查詢分析，系統(tǒng)維護(hù)和數(shù)據(jù)四大模塊。（三）通訊協(xié)議?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集終端與信息分析處理系統(tǒng)之間的通訊完全符合HJ/T212-2005《污染源在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)（監(jiān)控）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》。
二、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集終端硬件設(shè)計(jì)
現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集終端是基于微處理器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主芯片采用的是的Atmel的32位微處理器AT91SAM7X256[2]，可處理從各種傳感器和分析儀采集的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。整個(gè)系統(tǒng)由4部分組成，即電源、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、鍵盤顯示、GPRS無線傳輸。
（一）電源部分。系統(tǒng)選擇220V交流電輸入模式供電，再由開關(guān)電源轉(zhuǎn)換為12V直流作為系統(tǒng)總電源,再由各個(gè)轉(zhuǎn)換芯片為各部分電路供電。備電電源模塊采用12V5Ah的蓄電池，在外部電源切掉的情況下，可持續(xù)工作40小時(shí)左右，并且將掉電和上電狀態(tài)上傳給終端供用戶及時(shí)進(jìn)行處理。（二）數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)。模擬量通道共11路，每路模擬通道可通過軟件或硬件跳線的方式提供兩種信號(hào)輸入方式（4-20mA、0-5V）。所有輸入信號(hào)均通過12位A/D轉(zhuǎn)換器每15秒/30秒掃描一次；數(shù)字量通道共5路，按照modbus協(xié)議進(jìn)行通訊；開關(guān)量輸入通道共8路，可以讀取繼電器的工作狀態(tài)以監(jiān)測(cè)接入設(shè)施的工作狀態(tài)；開關(guān)量輸出通道共4路用來控制相應(yīng)儀器的電子開關(guān)或繼電器的開閉，來完成自動(dòng)控制儀器的功能。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分選用可編程閃速存儲(chǔ)器AT45DB321D，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大,達(dá)到4M左右。（三）按鍵和顯示部分。數(shù)字鍵部分包括0-9，負(fù)號(hào)跟小數(shù)點(diǎn)，用來輸入數(shù)據(jù)；光標(biāo)控制部分包括4個(gè)箭頭鍵：其中兩個(gè)垂直移動(dòng)鍵和兩個(gè)水平移動(dòng)鍵，顯示菜單時(shí)，垂直光標(biāo)鍵進(jìn)行選擇條目，水平光標(biāo)鍵進(jìn)行選擇類別。除此回車鍵執(zhí)行進(jìn)入子菜單/確定，退出鍵執(zhí)行返回上一級(jí)菜單，BK執(zhí)行退格功能。這些按鍵可以實(shí)現(xiàn)全部菜單操作。LCD選用常用的250*64模塊，通信是基于SPI總線。監(jiān)測(cè)點(diǎn)相關(guān)信息如監(jiān)測(cè)點(diǎn)名稱編號(hào)、污染源名稱及量程單位等可在這里進(jìn)行設(shè)置，并且顯示所連接的監(jiān)測(cè)儀器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、小時(shí)均值、日均值和月均值，還能顯示污染物的小時(shí)總量、日總量、月總量。（四）GPRS無線傳輸部分。本系統(tǒng)采用了Motorola公司高性能工業(yè)級(jí)GPRS模塊。這種模塊與UART連接。通過軟件實(shí)現(xiàn)AT命令，可以控制GPRS連網(wǎng)，發(fā)送短信，語(yǔ)音通話等，支持固定IP或動(dòng)態(tài)域名尋址；支持多數(shù)據(jù)中心，自動(dòng)切換。
三、服務(wù)器中心信息分析處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
包括在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接收，綜合查詢分析，系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)和數(shù)據(jù)四大模塊。其中數(shù)據(jù)接收是系統(tǒng)的核心，它連接著現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集終端，將采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)Orace10G，更新監(jiān)控站點(diǎn)的在線情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)完整性的判斷，發(fā)送補(bǔ)取數(shù)據(jù)指令，最大限度保證數(shù)據(jù)的傳輸率;綜合查詢分析是將各個(gè)監(jiān)測(cè)終端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)/歷史數(shù)據(jù)經(jīng)過特定的計(jì)算，生成管理人員可以參考的數(shù)值，并將這些數(shù)值分類匯總，形成小時(shí)均值、日均值和月均值的報(bào)表,以便直觀的反映各企業(yè)的排污情況。系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)包括污染源信息維護(hù)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目類型維護(hù)與管理門戶等功能。數(shù)據(jù)模塊是最終展示在用戶面前的數(shù)據(jù)形式，分為行政區(qū)域，地理信息系統(tǒng)，自定義分組，查詢分析，組態(tài)視圖五個(gè)部分，集中形象的把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以不同方式展示給客戶，用戶只需打開瀏覽器即可查看。
參考文獻(xiàn)：
第6篇：無線數(shù)據(jù)傳輸范文
【關(guān)鍵詞】無線傳輸；傳輸距離；ZigBee；理論計(jì)算
1.引言
無線通信是近些年發(fā)展最快，應(yīng)用最廣的通信技術(shù)，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括藍(lán)牙、超寬帶、ZigBee和Wi-Fi等。ZigBee是一種新興的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議，其特點(diǎn)是距離較遠(yuǎn)、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低速率、低成本。因此比較適合研究無線通信距離短的問題，可以更好地分析影響傳輸距離的因素，所以本文就以ZigBee技術(shù)為例，根據(jù)一些理論公式進(jìn)行計(jì)算分析影響無線傳輸距離的因素，希望為以后無線模塊的選用提供參考。
2.ZigBee應(yīng)用電路設(shè)計(jì)
為了測(cè)試ZigBee在應(yīng)用中的傳輸距離，設(shè)計(jì)了基于ZigBee的無線傳輸模塊裝置，用于測(cè)試ZigBee實(shí)際的傳輸距離。如圖1所示，左邊為無線終端模塊整個(gè)電路組成框圖，用于接收從中心模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，右邊為中心模塊，與ZigBee基板相連，通過上位機(jī)給終端模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。ZigBee模塊具有自動(dòng)組網(wǎng)的功能，當(dāng)中心節(jié)點(diǎn)工作之后，它會(huì)自動(dòng)尋找終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)。如果終端節(jié)點(diǎn)能夠接收到組網(wǎng)信號(hào)，則終端節(jié)點(diǎn)的ZigBee模塊就會(huì)產(chǎn)生組網(wǎng)端口上的壓降，這個(gè)壓降信號(hào)就傳遞到觸發(fā)器，觸發(fā)器打開模擬開關(guān)，這樣指示燈的壓降產(chǎn)生，指示燈開始工作，這就表明ZigBee模塊組網(wǎng)成功，既可以開始通信。
3.因素分析
3.1 實(shí)際傳輸距離估算方法
IEEE組織根據(jù)802.15.4a信道的特點(diǎn)，在實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量，構(gòu)建了基于802.15.4a心道、適于UWB（2～10GHz），100～1000MHz的信道傳輸損耗模型，其基本模型信道損耗計(jì)算公式為
其中Pt為發(fā)射機(jī)發(fā)射功率，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的距離為d，接收機(jī)的功率為Pr，收發(fā)天線的增益為Gr，Gr，Aant為天線衰減因子，S為損耗計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)方差，n為距離損耗為考慮頻率影響修正系數(shù)，d0為參數(shù)距離等于1m，fc為參考中心頻率等于5G修正系數(shù)，kHz（UWB2～10GHz頻段），PL0為參考距離下的損耗大小。與自由空間傳輸方程相比考慮天線收發(fā)耦合損耗、反射折射引起的傳輸損耗與距離頻率的變化系數(shù)。
對(duì)式（1）進(jìn)行推導(dǎo)得出最大距離方程為：
由上述公式我們可以得知，影響因素包括為天線衰減因子，損耗計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)方差，距離損耗為考慮頻率影響修正系數(shù)，參考距離下的損耗大小等，下面就通過實(shí)際測(cè)試具體分析各個(gè)因素對(duì)無線傳輸?shù)挠绊憽?/p>
3.2 具體因素分析
下面通過實(shí)際測(cè)試得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)ZigBee傳輸距離進(jìn)行比對(duì)分析，用上述介紹的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)試ZigBee實(shí)際的傳輸距離。表2中列出了實(shí)驗(yàn)中模塊的收發(fā)功率，收發(fā)天線架設(shè)高度，天線衰減因子，收發(fā)天線增益，參考距離下的損耗大小，損耗計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)方差，行為距離損耗修正系數(shù)，頻率影響修正系數(shù)，天線的饋線長(zhǎng)度，天線的架設(shè)高度等各種影響因素。
表2中第一組和第二組數(shù)據(jù)對(duì)比，收發(fā)天線的架設(shè)高度對(duì)無線傳輸?shù)木嚯x有著重要影響，天線架設(shè)高度不同，損耗計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)方差和距離損耗修正系數(shù)不同，收發(fā)天線的架設(shè)高度增加了兩米，則傳輸距離提高了122米，增幅為88.4%。
第二組和第三組數(shù)據(jù)對(duì)比中可以看出，天線的架設(shè)高度相同，無線的工作環(huán)境的不同，傳輸距離也不盡相同，工作環(huán)境的不同，損耗計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)方差、距離損耗修正系數(shù)不同和頻率影響修正系數(shù)都不相同，這導(dǎo)致在復(fù)雜環(huán)境中，無線傳輸?shù)木嚯x大大縮短，僅為戶外廣闊環(huán)境中的53.1%。
第二組和第四組數(shù)據(jù)得出，天線的增益是影響傳輸距離的最重要因素，發(fā)送天線增益增加八倍之后，傳輸距離提高了4倍，同時(shí)也說明天線增益和傳輸距離之間不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。
第一組和第五組數(shù)據(jù)顯示，在天線的外配饋線增加時(shí)，傳輸距離也會(huì)相應(yīng)縮短，在天線增益、工作環(huán)境和天線架設(shè)高度都相同的情況下，發(fā)送天線加長(zhǎng)6米饋線，天線衰減因子變大，導(dǎo)致傳輸距離縮短了48.6%。
第四組和第六組數(shù)據(jù)顯示，其他影響因素相同的條件下，饋線延長(zhǎng)6米，傳輸距離縮短了22.7%。同時(shí)和第一組、第五祖對(duì)比得出，饋線在影響傳輸距離中遠(yuǎn)沒有天線增益對(duì)傳輸距離的影響大。
在實(shí)際測(cè)試中所得到的數(shù)據(jù)，都經(jīng)過了實(shí)際傳輸距離估算方法的計(jì)算，表2中給出了理論計(jì)算和實(shí)測(cè)值之間的誤差，誤差都在5%以內(nèi)，說明測(cè)試得出的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。
4.結(jié)束語(yǔ)
本文通過自行設(shè)計(jì)的ZigBee裝置實(shí)際測(cè)試了此裝置的傳輸距離，并根據(jù)估算公式對(duì)其影響因素作了具體分析，最后分析我們可以得知，收發(fā)天線的增益是影響無線傳輸距離最重要的因素，其次為天線的架設(shè)高度，然后為工作環(huán)境，最后是天線的饋線長(zhǎng)度。因此為了提高通信距離：第一，最好使用增益大的天線；第二，盡可能的提高天線的有效架設(shè)高度；第三，遠(yuǎn)離干擾較大的工作環(huán)境；第四，盡量縮短發(fā)射端的饋線長(zhǎng)度等這些措施。這樣可以提高無線通信的穩(wěn)定性和可靠性。
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第7篇：無線數(shù)據(jù)傳輸范文
關(guān)鍵詞： 無線射頻模塊； GSM/GPRS模塊； 分布式探測(cè)器； 數(shù)據(jù)傳送
中圖分類號(hào)： TN911?34； TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）19?0095?04
0 引 言
在一個(gè)廣闊區(qū)域內(nèi)對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，需要在該區(qū)域中的多個(gè)不同位置設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)用以采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)。將每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)中心匯總，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的綜合分析，進(jìn)而還原出該區(qū)域的某些特征，得到客觀的結(jié)果，為工作的展開打下基礎(chǔ)。
采用人工巡查方式進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總相對(duì)初級(jí)；先進(jìn)一些的采用有線傳送，但有時(shí)會(huì)受到客觀條件的限制而無法實(shí)施；更高級(jí)的一般采用無線方式傳送。
采用無線方式的數(shù)據(jù)傳送，不僅可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而且節(jié)省布線成本，環(huán)境適應(yīng)性好。以這種方式構(gòu)建的平臺(tái)，可用于氣象觀察、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、遠(yuǎn)程計(jì)量等。下面以構(gòu)建的、用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)的分布式智能傳感器的數(shù)據(jù)傳遞為例，介紹和比較了三種無線數(shù)據(jù)傳送方式。
1 分布式探測(cè)器系統(tǒng)
分布式探測(cè)器系統(tǒng)由廣為分布的智能傳感器單元、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心主控計(jì)算機(jī)等組成，如圖1所示。
分布在監(jiān)測(cè)點(diǎn)的傳感器和帶有CPU的本地控制器形成一個(gè)“智能傳感器”單元，除了可以獲取探測(cè)信號(hào)外，還能對(duì)探測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行初步處理，并可與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
數(shù)據(jù)中心主控計(jì)算機(jī)，用于接收和處理來自不同測(cè)量點(diǎn)的智能傳感器傳回的數(shù)據(jù)，并可向智能傳感器單元發(fā)送控制指令。
無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，為數(shù)據(jù)中心主控計(jì)算機(jī)與各個(gè)“智能傳感器”的溝通提供了條件。
水環(huán)境監(jiān)測(cè)智能傳感器主要以光學(xué)方式對(duì)水中成份進(jìn)行采樣，提取光譜信息。該智能傳感器由以下幾部分組成：本機(jī)控制單元、光學(xué)傳感器組、信號(hào)調(diào)理單元、數(shù)據(jù)發(fā)送/接收單元等組成，如圖2所示。
本機(jī)控制單元：由單片機(jī)STC12C5610AD擔(dān)任，負(fù)責(zé)電源管理、接通傳感器、啟動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、控制數(shù)據(jù)的發(fā)送接收等。單片機(jī)STC12C5610AD特點(diǎn)：1T周期，10 KB FLASH ROM，786RAM， 15個(gè)I/O，片上帶有8路10位A/D轉(zhuǎn)換器，UART口等[1]。
傳感器組：包含光電發(fā)光管、光電接收管等。
信號(hào)調(diào)理單元：含有程控放大器等，可以將接收到的信號(hào)進(jìn)行放大、整形。調(diào)理后的信號(hào)進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)數(shù)字化，從而方便數(shù)據(jù)保存和傳送。
數(shù)據(jù)發(fā)送接收單元：通過無線傳送模塊，將來自傳感器的數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送出去，或接收來自控制中心的遠(yuǎn)程命令。
將多個(gè)這樣的“智能傳感器”單元分布在廣闊的江、河、湖面上的不同區(qū)段，中心控制計(jì)算機(jī)接收來自不同區(qū)段傳感器的測(cè)量信息，從而對(duì)區(qū)域內(nèi)的水環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
2 三種無線傳送模塊的功能比較
“智能傳感器”與遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)中心采用無線方式交換數(shù)據(jù)。常用的無線發(fā)射模塊有：嵌入式無線射頻數(shù)傳模塊；GSM短信模塊；GPRS模塊。
嵌入式無線射頻數(shù)傳模塊：一般含有高速單片機(jī)和高性能的射頻芯片[2]，具有UART接口，采用GFSK的調(diào)制方式，工作頻率為418～455 MHz，空中傳輸速率2 400～9 600 b/s。優(yōu)點(diǎn)是體積小，可以方便地嵌入到測(cè)量系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳送透明，軟件開銷小，一對(duì)這樣的模塊就可構(gòu)成雙向無線發(fā)送?接收系統(tǒng)。但是，無線射頻數(shù)傳模塊數(shù)據(jù)傳輸距離相對(duì)較短，一般只有幾百米到幾千米的距離。
GSM（Global System for Mobile Communication）短信模塊：具有UART 接口，為其配備一張SIM卡后，可以通過該模塊收發(fā)短消息，從而與同樣配備該類型模塊的數(shù)據(jù)中心建立聯(lián)系。本地測(cè)量系統(tǒng)中的CPU通過UART口，以AT指令操作GSM模塊，控制數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。因?yàn)槔玫氖荊SM網(wǎng)絡(luò)，所以數(shù)據(jù)傳送距離幾乎不受限制[3?4]，只要有手機(jī)信號(hào)的地方，就可互傳數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)是通過短信息中心間接傳送，具有非及時(shí)傳送的特性，因此，適合應(yīng)用于實(shí)時(shí)性要求不強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳送。利用GSM短信傳遞數(shù)據(jù)，必須按要求將數(shù)據(jù)翻譯成GSM網(wǎng)絡(luò)所能識(shí)別的格式，因此額外增加了軟件開銷。
GPRS模塊：GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service）的英文簡(jiǎn)稱[5?6]，是在現(xiàn)有的GSM 系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)，該技術(shù)以分組交換為基礎(chǔ)，能夠在移動(dòng)用戶和遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，從而給移動(dòng)用戶提供高速無線IP和無線X.25業(yè)務(wù)，通過GPRS模塊可以方便地與互聯(lián)網(wǎng)對(duì)接。本地測(cè)量系統(tǒng)通過UART口連接GPRS模塊，并以擴(kuò)展的AT指令操作GPRS模塊，向連接在因特網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心發(fā)起連接，一旦建立連接，永遠(yuǎn)在線，數(shù)據(jù)傳輸速度快，實(shí)時(shí)性好[6]。相對(duì)于GSM，GPRS擁有171.2 Kb/s的訪問速度，快10多倍；GPRS只需要極短的時(shí)間就可以訪問到相關(guān)請(qǐng)求；GPRS按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)；GPRS對(duì)于網(wǎng)絡(luò)資源的利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GSM。目前，大多數(shù)GPRS模塊內(nèi)嵌有TCP/IP協(xié)議，這為編程開發(fā)提供了便利。
3 分布式探測(cè)器系統(tǒng)中無線模塊的連接
3.1 智能傳感器端
智能傳感器單元中的CPU帶有UART口，而前述3種無線模塊一般也都帶有1～2個(gè)UART口，因此傳感器單元中的CPU與無線模塊通常以UART口連接。CPU控制并通過該模塊與外界交換數(shù)據(jù)。
3.2 數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)端
在數(shù)據(jù)中心端，連接方式因不同類型的無線傳送模塊而有所不同。
如果采用射頻無線數(shù)傳模塊交換數(shù)據(jù)，需要將數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)的RS 232串行接口的電平轉(zhuǎn)換為TTL電平，然后與一個(gè)射頻無線模塊的UART口連接。
如果采用GSM模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，由于GSM模塊一般帶有RS 232接口，因此數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)與GSM模塊可以直接通過RS 232相連[7]。
在GPRS方式下，智能傳感器可以通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)端需要具有獨(dú)立的IP地址，并連接在互連網(wǎng)上。
4 無線收發(fā)控制及其數(shù)據(jù)識(shí)別
前面分析了3種無線數(shù)傳模塊各自的優(yōu)缺點(diǎn)。下面分別介紹這3種模塊在分布式系統(tǒng)中如何受本地CPU的控制、以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。
4.1 采用嵌入式無線射頻模塊交換信息
采用嵌入式無線射頻模塊的分布式系統(tǒng)中，要求所有模塊以相同的工作頻率工作[1]。
由于分布式系統(tǒng)中含有多個(gè)智能傳感器單元，為了識(shí)別信息來源，必須為系統(tǒng)中的每個(gè)傳感器和數(shù)據(jù)中心控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的物理編號(hào)。例如，編號(hào)0代表數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)，編號(hào)1～255 代表1～255號(hào)傳感器。因此在傳送的信息中，應(yīng)包含來源、目標(biāo)等識(shí)別碼。例如，表1為定義的一種數(shù)據(jù)信息格式。
結(jié)束符：表明本段信息結(jié)束，結(jié)束符用2 B的16進(jìn)制數(shù) 0XFF，0XFD表明。
在智能傳感器端，本地CPU通過UART口與無線射頻模塊相連。通過向UART口寫入和讀取如表1所示格式的信息，本地CPU與遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)建立了聯(lián)系。
在數(shù)據(jù)中心控制端，也是通過一個(gè)無線射頻模塊接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的。根據(jù)來源編號(hào)，判斷信息來自于系統(tǒng)中的哪一個(gè)智能傳感器；如果要發(fā)送信息，信息中的目標(biāo)編號(hào)指明信息流向，從而可以控制對(duì)應(yīng)的智能傳感器。
對(duì)本地CPU和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)而言，無線射頻模塊是透明的，所有數(shù)據(jù)傳送只針對(duì)串行口進(jìn)行操作。無線射頻模塊相當(dāng)于延伸了RS 232數(shù)據(jù)線的長(zhǎng)度。
4.2 采用GSM模塊短消息方式
分布式系統(tǒng)中的每個(gè)智能傳感器和數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)都各自連接一個(gè)GSM模塊，模塊中的SIM卡的號(hào)碼具有惟一性，因此分布式結(jié)構(gòu)中的模塊通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可以相互訪問，信息傳遞流向明確。以串行方式與GSM模塊連接的智能傳感器或計(jì)算機(jī)，通過AT指令對(duì)GSM模塊進(jìn)行控制，讀取和發(fā)送短信。根據(jù)設(shè)計(jì)好的約定格式，短信內(nèi)容既可以是采樣得到的數(shù)據(jù)信息，也可以是計(jì)算機(jī)對(duì)智能傳感器的設(shè)置命令?？刂艷SM模塊發(fā)送和接收短信的常用AT指令見表2[8?9]。
GSM模塊收到短信后，會(huì)返回如下信息： +CMTI：“SM”，[N，]其中[N]代表接收到的短信的保存序號(hào)。智能傳感器中的CPU或數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)通過串口對(duì)模塊執(zhí)行AT+CMGR=[N]命令，模塊將返回短信的具體內(nèi)容。例如數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)執(zhí)行AT+CMGR=[N]命令，返回如下信息：
+CMGR："REC UNREAD"，"13405180853"，""，"12/10/23，16：35：28+32"
TF?GSM 2： 3E057001_4B00
返回信息的第一行，包含了信息來源的模塊號(hào)碼、接收日期、時(shí)間等；第二行開始為接收到的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
按照約定的方式，對(duì)實(shí)質(zhì)內(nèi)容進(jìn)行解析，其中“TF?GSM”為特征碼；“2”表明信息來自第二個(gè)傳感器（號(hào)碼13405180853）；“3E057001_4B00”為傳感器測(cè)量得到的數(shù)據(jù)。
GSM模塊只對(duì)訪問本機(jī)的信息作出響應(yīng)，但可能受到垃圾短信干擾，因此在有效信息中一般加有約定的編碼前綴，如TF?GSM，用以識(shí)別信息的有效性。
由于在SMS（Short Message Service）協(xié)議中，每個(gè)短消息的信息量[3]被限制為140 B，因此，如果數(shù)據(jù)量較大，必須分幾段傳送。
中心計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)接收軟件界面如圖3所示。
4.3 采用GPRS方式的數(shù)據(jù)交換
4.3.1 智能傳感器端
本地CPU通過UART口連接GPRS模塊，執(zhí)行擴(kuò)展的AT指令，向具有獨(dú)立IP地址的數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)發(fā)起連接。一旦連接成功，就可相互發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。
以SIM900A GPRS 模塊為例[10]，如果數(shù)據(jù)中心主機(jī)IP地址為“202.119.45.28”，程序端口為60000，通過指令（AT+CIPSTART =“TCP”，“202.119.45.28”，“60000”）發(fā)起連接；一旦連接成功，可以通過（AT+CIPSEND）指令，發(fā)送無固定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。
智能傳感器通過GPRS模塊與數(shù)據(jù)中心主機(jī)建立連接后，一旦有主機(jī)發(fā)來數(shù)據(jù)，GPRS模塊會(huì)通過串口立即返回接收到的數(shù)據(jù)，本地CPU讀取該數(shù)據(jù)，就可執(zhí)行來自數(shù)據(jù)中心的相應(yīng)操作。
4.3.2 數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)端
連接在互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)，對(duì)特定端口進(jìn)行偵聽，響應(yīng)連接請(qǐng)求。連接成功后就可進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。
中心計(jì)算機(jī)根據(jù)端口號(hào)判斷信息來源；向某端口寫入數(shù)據(jù)，則是向與之對(duì)應(yīng)的智能傳感器發(fā)送控制命令。
5 結(jié) 論
本文分析比較了3種無線傳輸方式，并給出了各自在分布式系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法。其中無線射頻模塊使用起來相對(duì)靈活，不依賴移動(dòng)營(yíng)運(yùn)商，但是傳輸距離比較短；采用GSM/GPRS模塊，傳輸距離幾乎不受限制，但GSM短消息方式實(shí)時(shí)性不高，有些場(chǎng)合不適合；GPRS方式，與互聯(lián)網(wǎng)對(duì)接，永遠(yuǎn)在線，傳輸速度快，實(shí)時(shí)性較好，通信費(fèi)用低。
依據(jù)不同現(xiàn)場(chǎng)條件，上述3種方式分別在分布式“水環(huán)境監(jiān)測(cè)”系統(tǒng)中進(jìn)行了試驗(yàn)，都取得了理想的數(shù)據(jù)傳輸效果。
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第8篇：無線數(shù)據(jù)傳輸范文
面向Java手機(jī)GPS數(shù)據(jù)采集與無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)使用的硬件平臺(tái)為Java手機(jī)（如MotoI.ola388、A388c、Nokia921D等），目前的Java手機(jī)操作系統(tǒng)都支持標(biāo)準(zhǔn)的J2MEMIDP1.0Java標(biāo)準(zhǔn)。GPS為MotorolaM12GPS模塊，網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì)為GPRS。
目前，GPSOEM數(shù)據(jù)接收模塊的制造技術(shù)比較成熟，市面上的產(chǎn)品較多(如Motorola、Tremble等）幾乎所有GPSOEM模塊都支持波特率為4800bits/s的NMEA0183協(xié)議。此外，為了提高GPSOEM模塊與相關(guān)設(shè)備的通訊效率，多數(shù)GPSOEM模塊還提供了更高效的通訊數(shù)據(jù)格式與控制命令61。如MotorolaM12GPS模塊提供了9600bits/s、57600bits/s、115200bits/s等GPS數(shù)據(jù)通訊速率，以及更高效緊湊的GPS二進(jìn)制方式的定位數(shù)據(jù)信息、更精細(xì)的二進(jìn)制控制命令等，所有這些新増?zhí)匦苑浅＿m合小型、嵌入式設(shè)備(如Java手機(jī))對(duì)GPS數(shù)據(jù)的采集。
Java手機(jī)提供了用戶GUI、內(nèi)部RMS數(shù)據(jù)庫(kù)、TCP/IP、Http網(wǎng)絡(luò)通訊、串行通訊協(xié)議等API。基于這些API,開發(fā)人員可以開發(fā)出各種無線應(yīng)用程序(如網(wǎng)絡(luò)游戲、數(shù)據(jù)采集等)。由于Java語(yǔ)言特有的跨平臺(tái)特性，遵行J2MEMIDP1.0標(biāo)準(zhǔn)的Java應(yīng)用程序幾乎可以在所有不同廠家、不同型號(hào)的Java手機(jī)上運(yùn)行，因而Java手機(jī)應(yīng)用程序兼容性特別好。作為移動(dòng)用戶定位用的GPS數(shù)據(jù)格式比較簡(jiǎn)單，而且數(shù)據(jù)量也不大，簡(jiǎn)單的經(jīng)祎度定位坐標(biāo)信息不過幾十個(gè)字節(jié)，因此，可以直接使用Java手機(jī)采集、存儲(chǔ)、傳輸GPS數(shù)據(jù)。
目前，國(guó)內(nèi)支持無線數(shù)據(jù)通訊的網(wǎng)絡(luò)有GSM、GPRS(generalpacketradiosrvice通用分組無線業(yè)務(wù)）、CDMA、CDPD等。其中，GPRS具有高速傳輸、永遠(yuǎn)在線、按量計(jì)費(fèi)和自如切換等優(yōu)點(diǎn)，其峰值數(shù)據(jù)傳輸可達(dá)53.6Kbps,超過GSM技術(shù)的3~5倍。因此，GPRS數(shù)據(jù)的傳輸速度完全可以滿足GPS空間定位數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?/p>
1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)米用Java手機(jī)與通過GPS串行通訊口采集GPS數(shù)據(jù)。Java手機(jī)將采集的GPS數(shù)據(jù)通過以下兩種方式傳輸：①通過串行通訊將GPS數(shù)據(jù)傳送到PC臺(tái)式計(jì)算機(jī)上，并以數(shù)據(jù)文件OJTF-8)格式存儲(chǔ)；②直接利用GPRS或GSM網(wǎng)絡(luò)以SMS方式將采集的GPS數(shù)據(jù)直接提交到Internet上，這種方式非常適于對(duì)重大險(xiǎn)情精確地點(diǎn)的報(bào)警(圖1)。
結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)由移動(dòng)客戶層、GIS應(yīng)用服務(wù)層和數(shù)據(jù)庫(kù)層組成。服務(wù)器采用支持J2EE的Weblogic7來構(gòu)架，并管理Web應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù);數(shù)據(jù)庫(kù)采用MYSQL支撐。同傳統(tǒng)WebGIS相比較，此系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)客戶端為Java手機(jī)用戶，系統(tǒng)通訊介質(zhì)為無線GPRS網(wǎng)絡(luò)(圖2)。
1.1移動(dòng)客戶層
移動(dòng)客戶層是具備GPRS數(shù)據(jù)通訊Java手機(jī)(如Motorola388、Nolda9210等）以及與其相連的GPS模塊，負(fù)責(zé)采集移動(dòng)用戶的GPS定位數(shù)據(jù)和其他相關(guān)信息(如地名)。移動(dòng)客戶層提供了與用戶交互的GUI,用戶可以填寫地名，將地名與采集的GPS定位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)。該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于Java手機(jī)，或直接通過無線互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)提交給GIS應(yīng)用服務(wù)層。移動(dòng)客戶端的軟件可以通過PC機(jī)與Java手機(jī)通過串行通訊、紅外線通訊安裝，或利用J2ME的OTA功能直接通過GPRS自動(dòng)下載到Java手機(jī)，并完成客戶端軟件的安裝。
1.2GIS應(yīng)用服務(wù)層
由于本系統(tǒng)只涉及GPS數(shù)據(jù)的采集與無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，該GIS應(yīng)用服務(wù)層的功能比較簡(jiǎn)單。從功能上主要分為兩大部分：①OTA服務(wù)器構(gòu)架，它屬于GIS應(yīng)用服務(wù)的表示層，用于為移動(dòng)客戶端提供客戶端軟件的傳輸，通常移動(dòng)客戶端獲取客戶端軟件后，就不再與OTA服務(wù)器構(gòu)架通訊;②GIS邏輯事物層，它負(fù)責(zé)與移動(dòng)客戶交互，將數(shù)據(jù)校驗(yàn)并寫入數(shù)據(jù)庫(kù)層的數(shù)據(jù)庫(kù)。應(yīng)用服務(wù)層的功能通過部署在Weblogic7上的JSP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)客戶端的響應(yīng)，完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操縱。
1.3數(shù)據(jù)庫(kù)層
本系統(tǒng)選用MySQL系統(tǒng)來存儲(chǔ)管理數(shù)據(jù)庫(kù)。MySQL是一個(gè)真正多用戶、多線程的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。MySQL由一個(gè)服務(wù)器守護(hù)程序MySQL和很多不同的客戶程序及數(shù)據(jù)庫(kù)組成。WS應(yīng)用服務(wù)層通過MySQL的JDBC驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)采集的GPS數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。其邏輯層之間的關(guān)系見圖3從邏輯功能上區(qū)分GIS應(yīng)用服務(wù)層與數(shù)據(jù)庫(kù)層是兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)體而其物理結(jié)構(gòu)可以位于同一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
2試驗(yàn)與分析
系統(tǒng)的試驗(yàn)主要圍繞Java手機(jī)對(duì)GPS數(shù)據(jù)的采集以及GPS數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸這兩個(gè)核心內(nèi)容進(jìn)行。試驗(yàn)中使用的Java手機(jī)是Motorola388，GPS為MotorolaM12通訊網(wǎng)絡(luò)為GPRS。Motorola388是摩托羅拉公司2002年推出的集PDA與傳統(tǒng)通話于一體，支持J2ME的手機(jī)，其屏幕分辨率為240X270,可以顯示16級(jí)灰度的PNG圖像。Motorola388的內(nèi)置Java虛擬機(jī)支持標(biāo)準(zhǔn)的J2MEMIDP1.0、LWT用戶GUI顯示、標(biāo)準(zhǔn)的串行通訊、GSM/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)通訊以及Http協(xié)議。系統(tǒng)為Java應(yīng)用開發(fā)人員提供了640K的應(yīng)用程序運(yùn)行內(nèi)存和1.4Mb的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。而M12GPS也非常適合與Java手機(jī)數(shù)據(jù)通訊[5。
2.1Motorola388對(duì)GPS數(shù)據(jù)的采集試驗(yàn)
2.1.1Motorok388與M12GPS采用NMEA0183協(xié)議通訊
使用MotorolaM12GPS的二進(jìn)制控制命令40404369012B0D0A(十六進(jìn)制數(shù)據(jù))，將GPS數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為NMEA0183格向通訊，即M12GPS不停地發(fā)送NMEA0183定位信息數(shù)據(jù)，Motorola388只需截獲所需的定位數(shù)據(jù)即可。打開Motoiola388串口，對(duì)GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，Motorola388幾乎每次都出現(xiàn)系統(tǒng)掛起或串行通訊超時(shí)等現(xiàn)象。其主要原因是：M12GPS數(shù)據(jù)的輸出速度與Motorola388對(duì)串行通訊數(shù)據(jù)處理的速度不匹配造成的，Motorola388無法及時(shí)處理GPS發(fā)送來的大量數(shù)據(jù)，從而被GPS數(shù)據(jù)“淹沒”，導(dǎo)致系統(tǒng)掛起。該現(xiàn)象是Motorola388以及其他Java手機(jī)共有的特性，與筆記本電腦、PDA對(duì)GPS串行通訊數(shù)據(jù)處理性能完全不同。
2.1.2Motorola388與M12GPS交互通訊
為了避免Motorola388在對(duì)M12GPS數(shù)據(jù)采集的過程中GPS數(shù)據(jù)傳輸與Motorola388數(shù)據(jù)接收、處理速度的不匹配，通訊雙方只能采用握手交互通訊的方式，才能完成數(shù)據(jù)采集與處理。即Motorola388向M12GPS發(fā)出定位數(shù)據(jù)請(qǐng)求命令，M12GPS模塊返回給Motorola388定位數(shù)據(jù)，通訊的雙方在雙向交互中完成數(shù)據(jù)傳輸，從而解決了在串行通訊中Moto：rok388被M12GPS數(shù)據(jù)“淹沒”的問題。
將Motorola388與M12GPS的通訊速率切換到9600bit/s,Motorola388通過串口向M12GPS發(fā)送M12格式定位二進(jìn)制控制命令:40404862002A0D0A(十六進(jìn)制數(shù)據(jù)）Motorola388可以迅速、準(zhǔn)確地獲得M12GPS發(fā)細(xì)的數(shù)據(jù)格式說明可參閱M12用戶手冊(cè)。將Motorola388對(duì)串口的GPS數(shù)據(jù)讀寫頻率，分別按照每次讀寫間隔時(shí)間為1s、2s、3s、4s頻率讀寫50次測(cè)試，對(duì)讀取的數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)自身的Checksum校驗(yàn)[51，得到有效的GPS數(shù)據(jù)，結(jié)果如表1所示。
考慮到GPS模塊自身解算定位數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，對(duì)于計(jì)算能力有限的Motorola388手機(jī)，串口GPS的讀寫頻率至少要間隔3s,過高的采樣頻率要消耗大量的系統(tǒng)資源、手機(jī)電源電能、GPS電源電能，并沒有很大的實(shí)際意義。因此，Motorola388可以完全滿足導(dǎo)航與車輛監(jiān)控對(duì)GPS數(shù)據(jù)采集的要求。
2.2GPS數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸
目前，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際傳輸速率在30Kbit/s左右，而GPRS手機(jī)與特定網(wǎng)站的交互速度取決于GPRS手機(jī)到該網(wǎng)站的路徑、路由的速度、網(wǎng)站服務(wù)器的硬件性能、服務(wù)器的負(fù)荷等諸多因素，很難得到一個(gè)確切的數(shù)據(jù)傳輸速率。237.117進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸（圖5)通常在6~10s以內(nèi)(包括了傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)器返回信息給用戶）Motorola388手機(jī)可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，并返回服務(wù)器響應(yīng)信息。
第9篇：無線數(shù)據(jù)傳輸范文
無線網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中規(guī)定的安全體系主要是WAP中規(guī)定的應(yīng)用。主要是保障數(shù)據(jù)通信在保密性、真實(shí)性、完整性以及不可否認(rèn)性四個(gè)屬性中的安全。保密性主要是從數(shù)據(jù)加密技術(shù)上來進(jìn)行保障與防御,保密性是為了確保個(gè)人隱私不被截取或者中間閱讀,通過強(qiáng)密碼加密明文致使明文不可能被別人截取,除非在接受者能夠獲取口令的情況下,否則密鑰保護(hù)足以抵擋被入侵的風(fēng)險(xiǎn)。為此,無線網(wǎng)絡(luò)安全體系必須保障加密系統(tǒng)在理論上是不可攻破的,其次是在實(shí)際操作中也是不可攻破的。系統(tǒng)不能依賴于自身密碼的保護(hù),而應(yīng)該依賴于密鑰的保護(hù),否則當(dāng)前的黑客軟件配上密碼表通過最笨的方法也能夠不斷的測(cè)試出其中的密碼設(shè)計(jì);真實(shí)性是用來確保信息人的身份內(nèi)容,它同樣是一種技術(shù),是為了在無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中確定對(duì)方同樣為身份識(shí)別人的一種要求;完整性相對(duì)于安全體系來說是要確定所接收的數(shù)據(jù)是原始的,完整的,在其數(shù)據(jù)傳輸過程的中間環(huán)節(jié)沒有被修改過。
通過數(shù)字簽名等技術(shù)制約可以降低完整性不足的風(fēng)險(xiǎn),在大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)攻擊情況下,完整性的重要意義甚至高于保密性,這說明一個(gè)問題,我們所保密的不一定的完整的,而完整的起碼是保密的;不可否認(rèn)性的意義在于強(qiáng)調(diào)認(rèn)證系統(tǒng)的安全性,即整個(gè)安全系統(tǒng)的認(rèn)證是無法被篡改的,考驗(yàn)這種安全性的內(nèi)容主要有,確認(rèn)信息的不可更改性和不能抵賴性,接受者能通過驗(yàn)證并合法,其他人無法更改和否定信息等內(nèi)容。除了數(shù)據(jù)通信的安全性外還需要無線網(wǎng)絡(luò)的安全性保障與防御,即無線傳輸層的安全保障。無線傳輸層的安全保障(WirelessTrans-PortationLayerSeeurity)主要包括無線傳輸層的規(guī)范、無線傳輸層的結(jié)構(gòu)、真實(shí)性、密鑰交換、完整性與保密性。無線傳輸層通過安全連接來保證層級(jí)規(guī)范協(xié)議的有效性,通過將客戶與整個(gè)安全網(wǎng)絡(luò)的連接來保障協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。通過控制網(wǎng)關(guān)使用參數(shù)的可能性,確保數(shù)據(jù)的安全。
協(xié)議規(guī)定要求雙方安全協(xié)商,只有本區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)代表才能夠有資格進(jìn)入?yún)f(xié)商層級(jí),從而在虛擬的結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)了有線網(wǎng)絡(luò)式的單線單網(wǎng)?？蛻襞c網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)終端間也能夠有效的互相驗(yàn)證。無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)是一個(gè)層級(jí)協(xié)議,握手、報(bào)警、密鑰交換以及應(yīng)用使得結(jié)構(gòu)趨于完整。無線網(wǎng)絡(luò)中的真實(shí)性是通過網(wǎng)絡(luò)證書來實(shí)現(xiàn)的,通過網(wǎng)絡(luò)證書的交換,實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)中的真實(shí)性確認(rèn);無線網(wǎng)絡(luò)中的完整性則是通過信息驗(yàn)證程序來進(jìn)行維護(hù)和保障,通過不同的計(jì)算方法來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)完整;無線網(wǎng)絡(luò)中的密鑰交換是一個(gè)關(guān)鍵步驟,是無線網(wǎng)絡(luò)安全性的一個(gè)具體保障措施,首先是Server發(fā)送一個(gè)Server密鑰交換信息,通過計(jì)算的方式轉(zhuǎn)移到客戶層面,客戶也通過相應(yīng)的的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算來實(shí)現(xiàn)密鑰的交換,雙方互相驗(yàn)證,獲得通關(guān)密碼的生成;最后,主密碼通過20字節(jié)的序號(hào)加諸于計(jì)算公式中得到保密性驗(yàn)證。這便形成了一系列的無線網(wǎng)絡(luò)安全定制,從而有效的保障的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩Ｐl(wèi)與防御工作。
