短距離無線通信技術及其在儀器通信中的應用

◆閆翔

（西北大學信息科學與技術學院 陜西 710000）

1 短距離無線通信技術

在目前，不同的短距離無線設備層出不窮，各種各樣的技術被應用其中，一些耳熟能詳?shù)募夹g被頻繁使用，例如我們所了解的藍牙，局域網(wǎng)等等，在生活中，我們能夠很頻繁地使用到這些技術沒他們給我們的生活帶來的前所未有的便利，這是科技不斷發(fā)展的成果，是人們生活水平提高的表現(xiàn)。

2 短距離無線通信技術的應用

2.1 藍牙技術

基礎設備與語音通信技術和無線數(shù)據(jù)傳輸技術之間相互結(jié)合，就能夠體現(xiàn)出較強的開放性和全球性，使用藍牙技術可以很好地替代之前傳統(tǒng)的電纜，這樣在設備之間就可以很好地實現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)傳輸，但主要是針對短距離和小范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。藍牙技術在傳輸過程中所用到的頻段是全球范圍內(nèi)都通用的頻段，能夠在一定的傳輸范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，同時能夠保證藍牙技術的使用在通信過程中維持穩(wěn)定的狀態(tài)，但是藍牙的傳輸距離一般不會超過十米，如果在傳輸過程中加入通信放大器，那么就能夠有效地加大傳輸距離，一般能夠加大到100米范圍內(nèi)。對于藍牙技術的核心裝備芯片，在市場上購買時其價格非常昂貴，對于一般個人來說不能夠負擔的。而藍牙技術所出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸之間的距離較短的現(xiàn)象，給傳輸過程也帶來一定的安全隱患。

2.2 無線局域網(wǎng)技術

無線高保真技術，在使用的過程中速度較快，能夠達到50M/s，能夠充分的滿足個人和企業(yè)之間的測試需求。同時在數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩矫鎭碚f，與藍牙技術相比較，安全方面略有不足，但是它所能夠覆蓋到的面積較大，在100 米范圍之內(nèi)都能夠覆蓋。這種技術雖然存在著一定的不足，但是也擁有著自身固有的優(yōu)點，在一定范圍內(nèi)能夠被有效使用。

這種技術在使用的過程中，其具備網(wǎng)絡框架比較簡單的特點，要保障個人及端機的具體數(shù)據(jù)采集接口設置一定的網(wǎng)絡熱點，就能夠?qū)崿F(xiàn)在局域網(wǎng)覆蓋的范圍內(nèi)能夠接收到網(wǎng)絡信號，支持各種電子設備在范圍內(nèi)連接互聯(lián)網(wǎng)。雖然這種技術在基本框架上比較簡單，但是卻有比較復雜的標準，這種復雜的標準會導致各個技術之間產(chǎn)生一定矛盾，也就在技術層面沒有辦法達到統(tǒng)一，由此在傳輸過程中就存在有一定的安全隱患。

2.3 紅外數(shù)據(jù)傳輸技術

紅外數(shù)據(jù)傳輸技術主要利用的是紅外線進行網(wǎng)絡的連接，能夠在點與點之間實現(xiàn)通信連接，是首個能夠?qū)崿F(xiàn)無線個人局域網(wǎng)的應用技術，這種傳輸技術不論在硬件上還是軟件上都比較成熟，能夠在各種小型設備之間靈活的應用，例如平板電腦和手機都可以使用，并且這項技術能夠?qū)崿F(xiàn)快速的傳輸，原因是運用了脈沖位置調(diào)制的調(diào)制方法，對于傳輸容量較大的數(shù)據(jù)文件，也可以使用這種技術在較短的時間內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，這項技術在多媒體的數(shù)據(jù)流當中非常的適用。另外，這種技術以紅外線作為連接介質(zhì)，在傳輸過程中安全會有較大的保障，因為紅外線的發(fā)射角一般較小，可以在工業(yè)網(wǎng)絡的具體連接上發(fā)揮較好的優(yōu)勢，可以更好地推動工業(yè)移動測試以及相應的數(shù)據(jù)傳輸，但是這種技術也具備一定的缺點，紅外線的傳輸方面，存在距離上的限制。因此只能在較短的距離內(nèi)實施傳輸。但是，這種技術在傳輸?shù)倪^程中不會受到視野距離的限制，在該技術的應用中，一定要遵循通信設備的具體要求，把其固定在某一個具體的位置上，不能夠進行隨意地更改，而紅外線傳輸技術利用點對點的方式很難形成系統(tǒng)的網(wǎng)絡。

2.4 Zig Bee 技術

Zig Bee 技術能夠?qū)崿F(xiàn)在短距離內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸，并且在構建基礎上十分的簡單，這種技術在傳輸過程中具有低功耗能的特點，這種傳輸技術的傳輸范圍一般能達到10 到70 米之間，能夠在兩種頻段中進行免費傳輸，同時能夠有效節(jié)省成本，對于整個傳輸過程能夠提供比較完整的檢查程序，在整個傳輸過程中能夠針對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行有效的加密，能夠更加有效的保證傳輸?shù)陌踩裕⑶以谕度氲倪^程中所需要花費的成本較少，所需耗用的時間也相對較少，所涉及的協(xié)議內(nèi)容也比較簡單，因此該技術也擁有著不太明朗的前景，能夠幫助企業(yè)在成本方面有效降低，提高企業(yè)的經(jīng)濟利益。這項技術與局域網(wǎng)技術，藍牙技術相比擁有著自身獨特的她點，但是由于傳輸速度較低的特點，以及有關的傳輸范圍較小，因此這種技術更多地應用于流量較少的行業(yè)。

3 無線通信模塊的開發(fā)

在儀器之間開始逐漸的使用自動測的儀器，這樣一來使得通信技術得到了非常迅速的發(fā)展，逐漸轉(zhuǎn)向自動化的方向進展，在發(fā)展的過程中，自動化技術得到了持續(xù)性的發(fā)展，人們對其的具體需求也變得更高，促進無線通信技術也得到了迅速的發(fā)展，按照短距離通信技術的具體應用，主要在論述儀器間使用短距離通信模塊的具體作用。

儀器通信在具體的應用當中，主要是使用芯片進行完成的，后續(xù)逐漸的發(fā)明出具體的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，在使用的過程當中可以非常有效的使得運行過程當中的成本得到降低，如果一直處于一種待機的狀態(tài)，那么其將會消耗較低的能量。同時這種低耗能的方式依舊能夠保持一個較高的傳輸速度，可以作為在短距離無線通信中的典型。這種應用在方式上具有自身的獨特性，具有載波輸出的功能，能夠減少在通信過程中相互碰撞而導致傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤。同時還能夠設計波點的無線通信，能夠在數(shù)據(jù)的接受完成之后降低相關的損耗。除此之外，芯片還可以被應用到不同的頻段中去，在大范圍內(nèi)也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，這種芯片作為單獨的芯片，如果能夠進行充分的利用，那么就能夠借助一些外圍元件實現(xiàn)數(shù)字化的串行連接。該技術在儀器間的應用，能夠與PC 等設備進行有效的連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸過程，并且傳輸速度較快，數(shù)據(jù)也能夠得到有效的保護。

4 短距離無線通信技術的特征

短距離無線通信技術自發(fā)展以來，就被不斷進行完善，并且各個行業(yè)依據(jù)自身的特點，將該技術進行不斷擴充，以適應自身行業(yè)的要求。這種通信技術使用得非常廣泛，主要包含：軍事以及國家政治領域，在日常的生活當中也同樣發(fā)揮出了非常重要的作用，在人們的生活當中占據(jù)比較重要的地位，其特征主要體現(xiàn)在這些方面：

4.1 傳輸快捷

這種技術主要是把兩個電子設備之間的具體數(shù)據(jù)利用特定的形式實施短距離的傳輸，而不需要進入線路設備等其他介質(zhì)，因此利用無線網(wǎng)絡通信技術能夠具有快捷的特征。

4.2 應用靈活，能夠滿足各種需求

短距離無線通信技術在各種各樣的環(huán)境中都得到了非常充分地應用，除了不能對距離進行很好控制，但是對范圍以及成本等其他的一些因素都可以實現(xiàn)比較有效的控制，這種技術的應用形式比較多樣，可以很好地滿足消費者的具體需求，當然也具備比較靈活性的特點，正是如此才可以更好地滿足具體的需求。

4.3 完成加密處理操作

這種技術可以在傳輸過程中具備加密數(shù)據(jù)的功能，提高了安全性。但是這種技術在使用的過程中難以滿足所有的需求，因此應該對其進行不斷的改革以及創(chuàng)新，只有這樣才可以更好地滿足大眾的消費需求。