而在许多现代化企业的日常生产管理中,有大量的生产现场的物理量、环境参数、 工艺数据、特性参数需要进行实时监测和管理。而目前远程控制系统大多以两种形式 存在,一种是生产现场没有现场监控系统的方式,而是直接将数据采集后传输到远程 计算机进行处理[5];另一种形式则是现场监控系统与远程监控系统并存。一般是采用 现场总线技术将分布于各个设备的传感器,监控设备等连接起来,这样形成了从分立 单元阶段进入了集成单元阶段[6],然后各个管理站点的服务再用局域网连接起来,便 于实现远程控制。
根据以上分析可知,在两种控制系统中都涉及了被控现场和控制设备之间的信息 传输。而目前大多数信息传输都是以有线技术为主,但是在实际应用中,有很多的生 产现场,他们的总线技术等信号传输技术由于相关硬件设备和环境的制约,可能已经 不能够很好地满足生产的需要。所以,数据和信息的无线传输技术才会近些年来越来 越普及,并且在远程控制系统中显得越来越不可或缺。
无线通信系统作为对有线通信的一种补充和延续发展,自 20 世纪创新以来,到 目前以来得到了迅猛的发展。从最早期的大区制蜂窝系统,仅仅能够支持很少的用户, 很慢的传输速率,但能够进行较远距离的传输,到现在的宏蜂窝、微蜂窝,支持更多 的用户,更快更稳定的数据传输速率;并且蜂窝移动通信从以往的模拟无线通信发展 成如今的数字无线通信;在如今这个信息化时代,通信技术对于如今的城市发展和建 设有着不可或缺的重要性,无论是国家的经济与安全发展的应用,还是人民日常生活 的需求。无线通信技术都在扮演着越来越重要的角色。
对于短距离的无线通讯的定义,现在学术和工程界都没有给出一个严格意义上的 定义。所以一般意义上来讲,只要满足通信的双方即发送方和接收方通过无线电波传 送信息数据等内容,且传输距离不超过几十米范围的通信技术,即可称之为短距离无 线通信。
2。2 无线通信技术的特征优势
短距离通信技术的三大特征优势分别为:低成本、低功耗和对等通讯。 低功耗的优势主要是相比于其他的无线通信技术来讲,主要原因是根据它的通信
距离短所导致。 而对等通信则是它的一项重要特征,区别于基于网络基础设施的无线通讯[7]。它
的各个终端节点之间能够实现对等通信,不需要网络设备从中进行中转,这样的特征 有利于空中接口设计以及高层协议的设计。
2。3 短距离无线通信的分类
通常来讲,短距离无线通讯主要从数据速率方面进行分类,可分为低速和高速两 类通信。不同的数据速率导致它的技术应用也不同。高速短距离通信的最高数据速率 可以高于 100Mb/s,但是相应的其通信距离较短,一般小于 10m,具体技术有高速 UWB,主要实际应用一般在各种高速率多媒体应用、高质量的声像配送,大字节的 图像音乐等;相反的,低速的通讯技术在数据速率上最低能够小于 1Mb/s,而传输距 离则小于 100m,典型的技术有 Zigbee,低速 UWB 和蓝牙技术,应用方面主要体现 在家庭,工厂的自动化控制以及各方面的监视等低速应用。
2。4 各种短距离无线技术发展近况[8]
2。4。1 蓝牙技术
蓝牙技术的目标不是远距离通信技术,它旨在低成本,短距离的无线个人网络传 输 (Wireless Personal Area Network,WPAN) 应用。通过提供一个全世界通行的无线 传输环境,以无线电波为传输媒介来实现移动设备相互之间的信息传输功能。它作为 一种电缆替代技术,具有高速率、低成本的优势,支持点对点以及点到多点的连接传 输(通过多重微微网的拓扑结构实现多点连接)传输速率达到 1MB/s,同时拥有较强 的抗干扰能力。