基于MCU和nRF905的低功耗远距离无线传输系统

基于LoRa远距离无线通讯技术的传感网络概述

基于LoRa远距离无线通讯技术的传感网络概述 一、背景概述： 2013年8月，Semtech向业界发布了一种新型的，基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术（简称LoRa）的芯片。其接受灵敏度达到了惊人的-148dbm，与业界其他先进水平的sub-GHz芯片相比，最高的接收灵敏度改善了20db以上，其功耗极低。 LoRa作为低功耗广域网（LPWAN）的一种长距离通信技术，近些年受到越来越多的关注。随着物联网从近距离到远距离的发展，必将会产生一些新的行业应用和商务模式。Cisco、IBM、Semtech、Microchip等正在积极推广LoRa技术。 二、技术特点： LoRa的优势在于技术方面的长距离能力。LoRa技术在高性能、远距离、低功耗，支持大规模组网，测距和定位等方面突出的特点，这使得该方案（终端+网关）成为物联网大规模推广应用的一种理想的技术选择。 LoRa是低功耗广域网通信技术中的一种，是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统的无线系统使用频移键控（FSK）调制作为物理层，因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。LoRa是基于线性调频扩频调制，它保持了像FSK调制相同的低功耗特性，但明显地增加了通信距离。 LoRa技术本身拥有超高的接收灵敏度（RSSI）和超强信噪比（SNR）。此外使用跳频技术，通过伪随机码序列进行频移键控，使载波频率不断跳变而扩展频谱，防止定频干扰。 特点优势 灵敏度-148dBm 远距离 通讯距离>15km 最小的基础设施成本 易于建设和部署使用网关/集中器扩展系统容量 电池寿命>5年 延长电池寿命接收电流10mA，休眠电流<200nA 免牌照的频段 低成本 节点/终端成本低

常用无线通信协议

常用无线通信协议 目前使用较广泛的近距无线通信技术有蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外线数据传输(IrDA).此外，还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准，分别是ZigBee,超宽频,短距通信,WiMedia,GPS,DECT,无线1394和专用无线系统等。 蓝牙(Bluetooth)技术 蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的短距离无线连接为基础，可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。蓝牙技术的实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口，将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHzISM频段，提供1Mbps的传输速率和10m 的传输距离。 优势：⑴全性高。蓝牙设备在通信时，工作的频率是不停地同步变化的，也就是跳频通信。双方的信息很难被抓获，防止被破解或恶意插入欺骗信息。⑵于使用。蓝牙技术是一项即时技术，不要求固定的基础设施，且易于安装和设置。 不足：⑴通信速度不高。蓝牙设备的通信速度较慢，有很多的应用需求不能得到满足。⑵传输距离短。蓝牙规范最初为近距离通信而设计，所以他的通信距离比较短，一般不超过10m。 Wi-Fi(无线高保真)技术 无线宽带是Wi-Fi的俗称。所谓Wi-Fi就是IEEE 802.11b的别称，它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s，电波的覆盖范围可达200m左右。 优势：⑴覆盖广。其无线电波的覆盖范围广，穿透力强。可以方便地为整栋大楼提供无线的宽带互联网的接入。⑵速度高。Wi-Fi技术的传输速度非常快，通信速度可达300Mb/s，能满足用户接入互联网，浏览和下载各类信息的要求。 不足：安全性不好。由于Wi-Fi设备在通信中没有使用跳频等技术，虽然使用了加密协议，但还是存在被破解的隐患。 IrDA(红外线数据协会)技术 IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。 IrDA 的主要优点是无需申请频率的使用权，因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用的特点。此外，红外线发射角度较小，传输上安全性高。IrDA的不足在于它是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而该技术只能用于 2 台（非多台）设备之间的连接。 优势：⑴无需申请频率的使用权，因此红外线通信成本低廉。⑵移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用。⑶外线发射角度较小，传输上安全性高。 不足：IrDA是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而只用于两台设备之间连接。ZigBee(紫蜂)技术 ZigBee使用2.4 GHz 波段，采用跳频技术。它的基本速率是250kb/s，当降低到28kb/s 时，传输范围可扩大到134m，并获得更高的可靠性。另外，它可与254个节点联网。 优势：⑴功耗低。在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上。⑵成本低。因ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以成本很低。⑶网络容量大。每个ZigBee网络最多可支持255个设备。⑷作频段灵活。使用的频段分别为2.4GHz、868MHz(欧)及915MHz(美)，均为免执照频段。 不足：⑴数据传输速率低。只有10kb/s~250kb/s，专注于低传输应用。⑵有效范围小。有效覆盖范围为10~75m之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。 UWB(超宽带)技术 UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB 有可能在10 m 范围内，支持高达110 Mb/s的数据传输率，不需要压缩数据，可以快速、简单、经济地完成视频数据处理。 特点：⑴系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，载货能力低。⑵定位精度高，相容性好，速度高。⑶成本低，功耗低，可穿透障碍物。近距离无线传输 NFC(近距离无线传输)技术 NFC采用了双向的识别和连接。在20cm 距离内工作于13.56MHz 频率范围。NFC现已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络，为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi 设备提供一个“虚拟连接”，使电子设备可以在短距离范围进行通讯。 特点：NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚，不用再听到各种电子杂音。NFC 通过在单一设备上组合所有的身份识别应用和服务，帮助解决记忆多个密码的麻烦，同时也保证了数据的安全保护。此外NFC 还可以将其它类型无线通讯(如Wi-Fi 和蓝牙)“加速”，实现更快和更远距离的数据传输。

无线通讯模块介绍

cc1100/RF1100SE、NRF905、NRF903、nRF24L01无线收发模块开发指南简介 cc1100/RF1100SE微功率无线数传模块 基本特点： (1) 工作电压：~，推荐接近，但是不超过（推荐） (2) 315、433、868、915MHz的ISM 和SRD频段 (3) 最高工作速率500Kbps，支持2-FSK、GFSK和MSK调制方式 (4) 可软件修改波特率参数，更好地满足客户在不同条件下的使用要求高波特率：更快的数据传输速率 低波特率：更强的抗干扰性和穿透能力，更远的传输距离 (5) 高灵敏度（下-110dBm，1％数据包误码率） (6) 内置硬件CRC 检错和点对多点通信地址控制 (7) 较低的电流消耗（RX中，，，433MHz） (8) 可编程控制的输出功率，对所有的支持频率可达+10dBm (9) 无线唤醒功能,支持低功率电磁波激活功能，无线唤醒低功耗睡眠状态的设备 (10) 支持传输前自动清理信道访问（CCA），即载波侦听系统 (11) 快速频率变动合成器带来的合适的频率跳跃系统 (12) 模块可软件设地址，软件编程非常方便 (13) 标准DIP间距接口，便于嵌入式应用 (14) 单独的64字节RX和TX数据FIFO (15) 传输距离：开阔地传输300~500米（视具体环境和通信波特率设定情况等而定） (16) 模块尺寸：29mm *12mm( 上述尺寸不含天线，标配4.5CM长柱状天线) cc1100/RF1100SE微功率无线数传模块应用领域：极低功率UHF无线收发器，315/433/868/915MHz的ISM/SRD波段系统， AMR-自动仪表读数，电子消费产品，远程遥控控制，低功率遥感勘测，住宅和建筑自动控制，无线警报和安全系统， 工业监测和控制，无线传感器网络，无线唤醒功能，低功耗手持终端产品等 详细的cc1100/RF1100SE模块开发文档可到下载 NRF905无线收发模块 基本特点： (1) 433Mhz 开放 ISM 频段免许可证使用 (2) 接收发送功能合一，收发完成中断标志 (3) 170个频道，可满足多点通讯和跳频通讯需求，实现组网通讯，TDMA-CDMA-FDMA (4) 内置硬件8/16位CRC校验，开发更简单，数据传输可靠稳定 (5) 工作电压，低功耗，待机模式仅 (6) 接收灵敏度达-100dBm (7) 收发模式切换时间 < 650us

人员定位、无线通信系统工程施工方案

内蒙古伊泰塔拉壕煤矿人员定位、无线通信系统 施工方案 天地（）自动化股份有限公司 二〇一六年六月

确认签字 经内蒙古伊泰塔拉壕煤矿、天地（）自动化股份有限公司双方共同努力，在现场进行勘察的基础上，最终形成详细施工方案，其内容将作为“塔拉壕煤矿人员定位、无线通信系统”后续实施的依据之一。 建设单位： 签字： 日期： 承建单位： 签字： 日期：

目录 1 编制说明 (1) 2 编制依据 (1) 3 工程范围 (2) 3.1人员定位系统部分： (2) 3.1.1 设备安装位置 (2) 3.1.2 线缆敷设线路 (5) 3.1.3 取电方法 (6) 3.2无线通信系统部分 (6) 3.2.1 设备安装位置 (6) 3.2.2 线缆敷设线路 (8) 3.2.3 设备取电方法 (9) 4 施工方法 (9) 4.1井下设备安装方法 (9) 4.2设备接线方法 (10) 4.2.1 人员定位系统设备 (10) 4.2.2 无线通信系统设备 (10) 4.3缆线敷设实施方法 (10)

详细施工方案 1 编制说明 本方案是在现场勘察的基础上，经甲、乙双方共同共同商定的情况下制定的，用于规范塔拉壕煤矿人员定位、无线通信系统施工的依据。 2 编制依据 塔拉壕煤矿矿井相关设计图纸 《煤矿安全规程》2014版 《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》AQ 1048-2007 《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》AQ 6210-2007 《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT 209-90 《爆炸性环境用防爆电器设备本质安全性电路和电气设备要求》 《MT/T899-1999 煤矿用信息传输装置通用技术条件》 《煤矿安全装备基本要求》 《软件开发规范》 《煤炭工业矿井设计规范》 《煤矿监控系统总体设计规范》 《煤矿监控系统中心站软件开发规范》 《计算机软件开发规范》GB 8566 《电子计算机房设计规范》 《煤炭工业信息化“十一五”发展规划》 《EIA/TIA 568工业标准及国际商务建筑布线标准》

天线发射接收原理及无线通信远距离调试方法

天线发射接收原理及无线通信远距离调试方法 一、天线发射接收原理 1、抛物面天线的工作原理： 无线发射设备数字信号------高频电流------发射天线馈源（又叫照射器）------发射天线反射面------空间传播------接收天线反射面------接收天线馈源------高频电流------无线接收设备数字信号 2、普通板装天线的工作原理： 无线发射设备数字信号------高频电流------发射天线------空间传播------接收天线------高频电流------无线接收设备数字信号。 二、无线通信远距离调试方法 1、由以上可知，如果天线方式合适，就会出现如下图所示的情况：

上图中，馈源与无线电波通过反射面后汇聚成的焦点融为一体。 如果天线未放置好，则会出现以下情况： 上图中，馈源与无线电波通过反射面后汇聚成的焦点分开了。 上图中，天线接收到的不是最大截面的无线电波了。 方针： 观地形，看地图，找基准，调方向。 1）、以下情况不能通信： 2 、总结的十二字无线测试 2）、举例A 、以洈水之北干渠两次调试为例说明阻挡（障碍物）及方向问题。 为障碍物比天线矮一点不明俯仰角度问题。 调馈源就OK 了。 3）、无A 、（32字节），看信号通不通； 说明 以为房屋都是坐南朝北，从而定错了方向，以会对通信有什么影响。 B 、以武威市南营水库为例说第一次是通的，后来换铁塔后不通了，上信噪比软件如何调方向： ping 小包B 、ping 大包（1024字节或者更多），通过延时大小及稳定与否看方向正与

不正。 C、ping大包（ 60000 字节），通过延时大小及稳定与否看带宽与稳定性。 3、波瓣问题 1）、定向天线波瓣： 3）、正确通信方法 4）、错误的通信想法

无线、射频收发模块大全

无线收发模块大全 本文中着重通过几种实用的无线收发模块的剖析为你逐步揭开无线收发的原理，应用和结构，希望对你有所裨益！ 无线数据传输广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232 数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。

这是DF发射模块，体积：19x19x8毫米，右边是等效的电路原理图 主要技术指标： 1。通讯方式：调幅AM 2。工作频率：315MHZ (可以提供433MHZ，购货时请特别注明） 3。频率稳定度：±75KHZ 4。发射功率：≤500MW 5。静态电流：≤0.1UA 6。发射电流：3～50MA 7。工作电压：DC 3～12V DF数据发射模块的工作频率为315M，采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，当环境温度在－25～＋85度之间变化时，频飘仅为3ppm/度。特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。声表谐振器的频率稳定度仅次于晶体，而一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频

点不会发生偏移。 DF发射模块未设编码集成电路，而增加了一只数据调制三极管Q1,这种结构使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必考虑编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。比如用PT2262等编码集成电路配接时，直接将它们的数据输出端第17脚接至DF数据模块的输入端即可。 DF数据模块具有较宽的工作电压范围3～12V，当电压变化时发射频率基本不变,和发射模块配套的接收模块无需任何调整就能稳定地接收。当发射电压为3V时，空旷地传输距离约20～50米，发射功率较小，当电压5V时约100～200米，当电压9V时约300～500米，当发射电压为12V时，为最佳工作电压，具有较好的发射效果，发射电流约60毫安，空旷地传输距离700～800米，发射功率约500毫瓦。当电压大于l2V时功耗增大，有效发射功率不再明显提高。这套模块的特点是发射功率比较大，传输距离比较远，比较适合恶劣条件下进行通讯。天线最好选用25厘米长的导线，远距离传输时最好能够竖立起来，因为无线电信号传输时收很多因素的影响，所以一般实用距离只有标称距离的20％甚至更少，这点需要在开发时注意考虑。 DF数据模块采用ASK方式调制，以降低功耗，当数据信号停止时发射电流降为零，数据信号与DF发射模块输入端可以用电阻或者直接连接而不能用电容耦合，否则DF发射模块将不能正常工作。数据电平

短距离无线通信技术

短距离无线通信技术 1.1短距离无线通信 以信号有效接发/传输距离为标志区分各种无线技术，由于技术不断融合和发展，具体 技术的应用围也会动态变化。 WWAN 无线广域网 WMAN 无线城域网 WLAN 无线局域网 WPAN 无线个域网 无线基站（信源） 发送/接收 蜂窝通讯技术 2G/3G/4G GPRS EDGE LTE …… WiMax Wibro（国） 802.16 WIFI WAPI 802.11 Bluetooth UWB Zigbee …… RFID NFC IrDA 中、长距离无线通信，卫星通信和长波、 短波则能实现超长距离无线通信 短距离无线通信，NFC则被视为非接触超 短距离无线通信 WIFI IrDA Zigbee Bluetooth UWB NFC RFID 通信模式点对点网状单点对多点点对点 通信距离0~100m 0~1m 10m~75m 0~10m 0~10m 0~20cm 0~50m 传输速度54Mbps 1Mbps 10K~250Kbps 1Mbps 53.3~480M 424Kbps 安全性低低中高高极高高 频段 2.4GHz 2.4GHz 868MHZ欧洲 915MHz美国 2.4GHz 3.1~10.6G 13.56MHz 多频段 国际标准802.11b 802.11g 无802.15.4 802.15.1x 无ECMA340 ECMA352 成本高低极低低高低低 1.1.1WLAN WIFI是WLAN的主流技术标准，应用中常把WIFI与WLAN等价，其实这并不严谨，例如，中国对WLAN强制执行自有知识产权的WAPI标准。 WLAN应用的标准协议是802.11，这是一个庞大的协议家族。 802.11是WLAN原始标准，WIFI应用802.11b标准，可向11g、11n升级。有兴趣的可

无线通信远距离输水工程探讨

无线通信远距离输水工程探讨 河北省南水北调配套工程是指从中线总干渠分水口门至城市自来水厂入口的输水工程，建设任务是通过总干渠40座分水口门，向48个受水目标提供生活、工业用水，全年引水量为37.69亿m3，输水线路总长961.58km，总投资121.89亿元。南水北调输水工程建设了完善的自动化监控系统，有效地保障了输水工程的稳定运行。 1南水北调配套工程通信系统 通信系统是整个自动化监控系统的重要组成部分，是连接监控端与信息处理中心的桥梁，是整体监控系统的信息传输要件。通信系统设置干渠管理处通信中心和现地监测站通信终端两层。通信中心负责自动化系统的数据通信业务，向下采集各现地监测站数据信息，采集设备运行状态、放水流量及用水计划等。现地监测站通信终端层由各管理所、泵站、分水口、闸阀站等组成，完备的通讯系统可以实现数据、图像、语音无缝传输功能。通信系统中通信中心和现地监测的通信采用了以光纤为主通信通道，无线GPRS为备用通道的双重通信方式。河北省南水北调配套输水工程通信系统按传统方式采用了专网专线的建网模式，以容量大、稳定度高、传输距离长的16芯单模光纤作为传输介质。但在实际的应用中，考虑到光纤系统虽然速度快，传输稳定，但存有着易被破坏的缺点，在光纤布设中也容易出现因为铺设工艺的不完善导致光纤缺损、光纤布网失败或数据通道间断等情况。在河北省南水北调自动化监控系统的建设中，为保证监控系统的正常运行，以建立可靠的通信通道，保证数据传输的高可靠性。根据现有通信技术的发展趋势及应用现状，在现有光纤通信主通道组网的基础上，应用中国移动通信公司GPRS无线网络来作为通信系统的备用通道，对光纤通信系统进行补强建设，进一步确保整个监控系统数据传输的无缝采集、实时传送、准确处理。 2GPRS无线通信通道建设思路

无线远距离电能传输(0127)

超长距离, 高频,无线电能传输装置研制 引言：电能无线传输一直是人类的梦想，许多国内外科学家对此进行不断的研究。人们提出了三种电能无线传输方式：一是微波线电能传输方式。该方式利用无线电波收发原理传输电能，传输功率只能在几毫瓦至一百毫瓦之间，应用范围不大；二是电磁感应无线电能传输方式。该方式利用变压器原副边耦合原理传输电能，传输功率大，效率高，但距离很近，仅在1cm内，目前已在轨道交通方面应用；三是谐振耦合电能无线传输方式。该方式利用电路中电感电容谐振原理传输电能，理论上电能的传输功率、传输距离不受限制。第一种方案原理就像我们常用的变压器，初级线圈和次级线圈并没有接触交变的电场和磁场起到了传输电能的作用，该方案效率相对而言比较高；而第二种方案是通过对载波进行与解调从而实现电能传输，广泛用于无线广播等领域，效率非常低；第三种方案是前两种方案的综合，想通过共振原理实现电能的有效传输就必须在发射和接收端下工夫，传统的效率底下的调制方法是不能实现电能的有效传输，我们小组将着重在电磁耦合方案上进行探索。 摘要：电能给人类带来巨大的发展。然而错综复杂的输电线分布在生活的各个角落，它给人们带来极大的不便。因此人类一直有摆脱电线的束缚实现电能无线传输的梦想。综合考虑到实际应用上传输效率和传输距离等因素，我们小组给出了一种用电磁耦合阵列定位最大耦合系数的电力传输方案。 关键字：无线电能传输谐振传输效率电磁耦合传输距离耦合阵列 1 整体方案设计及理论分析（第1部分标题，请根据此标题进行论文整理） 2、硬件电路设计（第3部分标题，请根据此标题进行论文整理） 3、控制方法与软件设计（第4部分标题，请根据此标题进行论文整理） 4、实验及结果（第5部分标题，请根据此标题进行论文整理） 1、整体方案设计及理论分析 1.1电磁耦合能量无线传输系统由能量发送器(Transmitter)，分离式功率变压器(Transformer) ，和能量接收器(Receiver)三部分组成，如图1所示。 能量发送器由三部分组成，第一部分整流滤波得到高压直流电流；第二部分为高频逆变电路，由CPLD控制载波频率，将直流进行SPWM斩波；第三部分为滤波电路，将第二部分电流滤波后形成高频交流通过线圈发送耦合到用电器线圈。 分离式变压器由发送端的电磁耦合阵列和接收端的线圈共同构成。 能量接收器将接到得高频交流经过整流滤波后得到稳定的直流供用电器使用。

基于WIFI 模块的无线数据传输报告

计算机科学与技术学院 课程设计报告（2014—2015学年第2 学期） 课程名称：基于WIFI 模块的无线测温传输系统 班级：电子1204班 学号： P1402120404，P1402120430 姓名：陈磊周艳奎 指导教师: 武晓光胡方强包亚萍袁建华毛钱萍 2015年07月

1.系统总体设计 本章主要内容是论述基于51单片机的温度采集系统的总体设计以及方案论证。本系统由单片机、温度信号采集与A/D转换、人机交互、电源系统单元、通信单元五部分组成，功能模块具体实现的器件的不同，将直接影响整个系统的性能及成本，为了达到高效、实用的目的，在系统设计之前的方案论证是十分重要的。 2.本系统工作流程 单片机：该部分的功能不仅包括向温度传感器写入各种控制命令、读取温度数据、数据处理。单片机是整个系统的控制核心及数据处理核心。

数字温度传感器DS18B20：本部分的主要作用是用传感器检测模拟环境中的温度信号， 温度传感器上电流将随环境温度值线性变化。再把电流信号转换成电压信号，使用A/D转换器将模拟电压信号转换成单片机能够进行数据处理的数字电压信号，本设计采用的是数字温度传感器，以上过程都在温度传感器内部完成。 电源系统单元：本单元的主要功能是为单片机提供适当的工作电源，同时也为其他模块提供电源。在本设计当中，电源系统输出+5 V 的电源。 3.单片机主控单元 本部分主要介绍单片机最小系统的设计。单片机系统的扩展，一般是以基本最小系统为基础的。所谓最小系统，是指一个真正可用的单片机最小配置系统，对于片内带有程序存储器的单片机，只要在芯片外接时钟电路和复位电路就是一个小系统了。小系统是嵌入式系统开发的基石。本电路的小系统主要由三部分组成，一块AT89S51芯片、复位电路及时钟电路。 AT89S51单片机：AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。4K字节可系统编程的Flash程序存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗(WDT)，两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式，空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作，并禁止其它所有部件工作，直到下一个硬件复位。 P0是一个8 位双向I/O 端口，端口置1时作高阻抗输入端，作为输出口时能驱动8 个TTL电平。对内部Flash 程序存储器编程时，接收指令字节；校验程序时输出指令字节，需要接上拉电阻。在访问外部程序和外部数据存储器时，P0口是分时转换的地址(低8 位)/数据总线，访问期间内部的上拉电阻起作用。 P1是一个带有内部上拉电阻的8 位准双向I/0 端口。输出时可驱动4 个TTL电平。端口置1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平作输入用。对内部Flash 程序存储器编程时，接收低8 位地址信息。 P2是一个带有内部上拉电阻的8 位准双向I/0 端口。输出时可驱动4 个TTL电平。端口置1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平作输入用。对内部Flash 程序存储器编程时，接收高8 位地址和控制信息。在访问外部程序和16 位外部数据存储器时，P2口送出高8 位地址。而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。 P3是一个带有内部上拉电阻的8 位准双向I/0 端口。输出时可驱动4 个TTL电平。端口置1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平作输入用。对内部Flash 程序存储器编程时，

物联网中的几种短距离无线传输技术电子教案

短距离无线通信场指的是100m 以内的通信，主要技术包括Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求，作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。各国也相应地制定短距离通信技术标准，特别是RFID 和NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准，例如主要的RFID 相关规范有欧美的EPC 规范、日本的UID(Ubiquitous ID)规范和ISO 18000 系列标准。中国政府也高度重视短距离通信的发展，制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。例如科技部、工信部联合14 部委制订的《中国RFID 发展策略白皮书》等。此外，包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。 1、Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议（IEEE802.11b），Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s，虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在无线电波的覆盖范围方面却略胜一筹，可达100 m左右。 Wi-Fi是以太网的一种无线扩展，理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内，就能以最高约11Mb/s的速率接入互联网。实际上，如果有多个用户同时通过一个点接入，带宽将被多个用户分享，Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s，另外，Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响，但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。 最初的IEEE802.11规范是在1997年提出的，称为802.11b，主要目的是提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准，它的工作频率是2.4GHz，与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。随着Wi-Fi协议新版本如802.11a和802.11g的先后推出，Wi-Fi的应用将越来越广泛。速度更快的802.11g使用与802.11b相同的正交频分多路复用调制技术，它也工作在2.4GHz频段，速率达54Mb/s。根据最新的发展趋势判断，802.11g 将有可能被大多数无线网络产品制造商选择作为产品标准。微软推出的桌面操作系统Windows XP和嵌入式操作系统Windows CE，都包含了对Wi-Fi的支持。 2、UWB技术 超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。 UWB可在非常宽的带宽上传输信号，美国FCC对UWB的规定为：在3.1～10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。由于UWB可以利用低功耗、低复

(完整版)短距离无线通信试题.docx

1. 支持 Zigbee 短距离无线通信技术的是（B） A .IrDA B. Zigbee 联盟 C. IEEE802.11b D.IEEE802.11a 2.下面哪个不是 Zigbee 技术的优点（ B ） A . 近距离 B .高功耗 C .低复杂度 D . 低数据速率 3 作为ZigBee技术的物理层和媒体接入层的标准协议是（ A ）。 A IEEE 802.15.4 协议 B IEEE802.11b C IEEE802.11a D IEEE802.12 4.ZigBee 中每个协调点最多可连接（）个节点，一个 ZigBee 网络最多可容纳（）个节点（D ）。 A 255 65533 B 258 65534 C 258 65535D255 65535 5. ZigBee 网络中传输的数据可分为哪几类（D） A周期性的，间歇性的、固定的数据 B周期性的，间歇性的 C周期性的，发复兴的、反应时间低的数据 D周期性，间歇性，反复性的、反应时间低的数据 6.下列哪项不是FFD 通常有的工作状态（D） A. 主协调器 B.协调器 C.终端设备 D. 从设备 7.下列哪项不是WPAN 的特点（ B） A 有限的功率和灵活的吞吐量 B 可靠性监测 C 网络结构简单 D 成本低廉 8.下列哪项不属于ZigBee 技术的体系结构（ A ） A 应用层 B. 网络 /安全层 C.媒体接入控制层 9 下列哪项不是低速无线个域网的功能（ D ） A 帧结构 B 鲁棒性 C 数据传输模式 10.Confirm 的意思是（ D）D. 物理层D 可靠性 A 请求原语 B 指示原语 C 响应原语 D 确认原语 11 下面哪项不是FFD 的工作状态（ D ） A 作为一个主协调器 B 、作为一个协调器C、作为一个终端设备D、作为一个服务器 12 下列哪项不是PAN 网络结构中的帧结构（C） A 信标帧B、数据帧C、链路帧D、确认帧 13.下列哪项不属于密钥提供的安全服务（B） A 接入控制 B 、输出控制C、数据加密D、有序刷新 14.下列哪项不是ZigBee 工作频率范围（ A ） A 、 512~1024B、 868~868.6C、 902~928 D 、2400~2483.5 15 通常 ZigBee 的发射功率范围为（C） A 、 0~15dBm B、 10~20dBm C、 0~10dBm D 、 15~20dBm 16.ZigBee ，这个名字来源于 _______使用的赖以生存和发展的通信方式。（ B） A .狼群 B.蜂群 C.鱼群 D .鸟群 17.ZigBee 具体如下技术特点：低功耗，低成本,_______，网络容量大，可靠，安全。（A） A .时延短 B.时延长 C.时延不长不短 D.没有时延 18.ZigBee 适应的应用场合___________ 。（D） A .个人健康监护C.家庭自动化B.玩具和游戏D .上述全部 19.下面哪些是ZigBee 产品？(D) A .菲利普楼宇无线照明控制 B .韩国Pantech&Curitel手机 C.日立的压力检测传感器 D.上述都是

无线通信与人员定位系统设计方案

六枝矿 无线通信及人员定位系统 设计方案 天地(常州) 自动化股份有限公司 煤科总院常州自动化研究院

目录 矿用无线通信及人员定位系统 (3) 1.1概述 (3) 1.1.1天地（常州）自动化股份有限公司简介 (3) 1.1.2无线通信及人员定位简介 (4) 1.2 无线通信及人员定位系统介绍 (6) 1.2.1 系统各产品使用环境条件 (6) 1.2.2 系统组成及框图 (7) 1.3系统主要功能 (12) 1.3.1 调度功能 (12) 1.3.2 用户（手机终端）功能 (17) 1.3.3在线实时录音功能 (18) 1.3.4 其他功能 (18) 1.3.5 备用电源 (18) 1.3.6实时监测功能 (19) 1.3.7 查询功能 (20) 1.3.8 安全保障功能 (23) 1.3.9 统计考勤功能 (25) 1.3.10 信息联网功能 (27) 1.3.11系统运行状态提示（自诊断功能） (27) 1.3.12 操作权限及操作日志 (27) 1.4工作原理及主要技术参数 (28) 1.4.1 工作原理 (28) 1.4.2 主要技术参数 (28) 1.5技术方案设计 (30) 1.5.1 基站的无线信号覆盖设计 (30) 1.5.2 系统设备的设计规程 (34) 1.5.3 系统设备配置说明 (35)

矿用无线通信及人员定位系统 1.1概述 1.1.1天地（常州）自动化股份有限公司简介 天地（常州）自动化股份有限公司（煤炭科学研究总院常州自动化研究院）专业从事煤矿安全生产监测监控、生产过程自动化和通信产品的研发、生产、销售和服务，是集科研开发、工程设计、加工制造、系统集成和工程安装、服务于一体的科技实体。 天地（常州）下设监控研究所、通信研究所、电气研究所、营销中心和产业中心、质保中心等部门。现有职工400余人，其中科研技术人员340多名，研究员及高级工程师61名，工程师78名，专业覆盖了有线通信、无线通信、计算机通信、计算机软件与网络技术、工业自动化、电子技术、测量仪表、传感技术、机械设计等煤矿自动化和通信所涉及的主要领域，专业配置齐全、合理。 天地（常州）为保证科研水平、产品质量，还建有监控、通信、光纤、传动、传感器和环境条件等实验室，从美国、德国等引进具有国际先进水平的设备，并于1998年通过了ISO 9001质量管理体系的认证，于2002年1月，通过GB/T9001－2000（idt ISO9001－2000）换版认证。 天地（常州）始终以煤矿自动化、通信为专业方向，在煤矿高新技术领域研制开发了全矿井综合自动化系统、矿井安全生产监测系统、矿井人员安全监测系统、矿井有线/无线通信系统、胶带运输监控系统、光纤工业电视系统以及矿用传感器等218项科研成果，其中33项获国家、省部级科技进步奖，并创下了数个国内第一：

各种近距离无线传输对比

蓝牙（Bluetooth）、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、无线USB、UWB 性能对比 蓝牙： 蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。 “蓝牙”（Bluetooth）原是一位在10世纪统一丹麦的国王，他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用他的名字来命名这种新的技术标准，含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频（FH，Frequency Hopping）和时分多址（TDMA，Time DivesionMuli—access）等先进技术，在近距离内最廉价地将几台数字化设备（各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统，如数字照相机、数字摄像机等，甚至各种家用电器、自动化设备）呈网状链接起来。蓝牙技术将是网络中各种外围设备接口的统一桥梁，它消除了设备之间的连线，取而代之以无线连接。 蓝牙是一种短距的无线通讯技术，电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来，省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器，配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通，传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离，而现在有了蓝牙技术，这样的麻烦也可以免除了 蓝牙技术的系统结构分为三大部分：底层硬件模块、中间协议层和高层应用。底层硬件部分包括无线跳频（RF）、基带（BB）和链路管理（LM）。无线跳频层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波，实现数据位流的过滤和传输，本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据和信息帧的传输。链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。 蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点，可以进行异步数据通信，可以支持多达3个同时进行的同步话音信道，还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57.6kb/秒的不对称连接，也可以支持43.2kb/秒的对称连接。 中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能，该层协议是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令。 主机控制接口层（HCI）是蓝牙协议中软硬件之间的接口，它提供了一个调用基带、链路管理、状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时，HCI以上的协议软件实体在主机上运行，而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成，二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。

无线定位常用算法概述

无线定位算法综述 一无线传感网络与节点定位 1. 无线传感网络中的关键技术 无线传感器网络作为当今信息领域新的究热点，涉及多学科交叉的研究领域，涉及到非常多的关键技，主要包括：拓扑控制；网络协议；网络安全；时间同步；定位技术；数据融合；嵌入式操作系统；无线通信技术；跨层设计和应用层设计。2. 无线传感器网络节点定位机制 无线传感器网络节点定位问题可表述为：依靠有限的位置己知节点即信标节点(锚节点)，确定布设区中其它未知节点的位置，在传感器节点间建立起一定的空间关系的过程。无线定位机制一般由以下三个步骤组成： 第一步，对无线电信号的一个或几个电参量(振幅、频率、相位、传播时间) 进行测量，根据电波的传播特性把测量的电参量转换为距离、距离差及到达角度等，用来表示位置关系； 第二步，运用各种算法或技术来实现位置估计； 第三步，对估计值进行优化。 3. 节点间距离或角度的测量 在无线传感器网络中，节点间距离或角度的测量技术常用的有RSSI、TOA、TDOA和AOA等。 4. 计算节点位置的基本方法 (1) 三边测量法

(2) 三角测量法； (3) 极大似然估计法。 5. 无线传感器网络定位算法的性能评价

几个常用的评价标准：定位精度；规模；锚节点密度；节点密度；覆盖率；容错性和自适应性；功耗；代价。 6. 无线传感器网络定位技术分类 （1）物理定位与符号定位； （2）绝对定位与相对定位； （3）紧密耦合与松散耦合； （4）集中式计算与分布式计算； （5）基于测距技术的定位和无须测距技术的定位； （6）粗粒度与细粒度； （7）三角测量、场景分析和接近度定位。 二典型的自身定位系统与算法 到目前为止，WSN 自身定位系统和算法的研究大致经过了两个阶段。第1 阶段主要偏重于紧密耦合型和基于基础设施的定位系统。对于松散耦合型和无须基础设施的定位技术的关注和研究可以认为是自身定位系统和算法研究的第2 阶段。 1. Cricket定位系统 未知节点使用TDOA技术测量其与锚节点的距离，使用三边测量法提供物理定位。 2. RADAR系统 建立信号强度数据库，通过无线网络查询数据库，选择可能性最大的位置定位自身。 在三边测量定位方式下，未知节点根据RSSI计算与多个基站的距离，然后使用三边测量法定位， 3. AHLos系统 AHLos算法中定义了3 种定位方式——原子式、协作式和重复式最大似然估计定位(atom,collaborative和iterative multilateration)。

2.4G超远距离无线传输方案随笔

超低成本的2.4G 超远距离超远距离无线遥控无线遥控无线遥控、、无线传输传输方案方案方案随笔随笔 在2.4G 的领域里面。大家比较熟悉的就是蓝牙和wifi 。物联网用的比较多的就是zigbee 。而在专业的领域用的比较多的就是nrf2401，cc2500等低成本芯片。就距离而言，相同的功率下100mw ，17Dbm 的增益下。蓝牙只有10米，wifi 大概20米。Zigbee 也不超过50米。nrf2401，CC2500不会超过100米。 其实目前2.4G 的传输距离为什么近，其最本质的原因是1：该公共频道带宽不足，手机，蓝牙，wifi 都占用这个频道。2：功率必须符合100mw ，增益在17dbm 以下，不然过不了FCC 、国家标准。也因此意味着你无法通过加大功率的办法来增加距离。有人会反问我：网络上有看过人家wifi 能传300km 的呢。是的，我也相信这是真的。只是这根本没有可比性，也没有实用价值。这好比你硬要在自行车上实现飞机那样的速度，你说可以吗？我的答案是完全可以。我需要增加最先进的动力设备，加最轻的机壳材料，加最好的传感器，把飞机上得所有东西放在自行车上。相信最后做出来的自行车飞机，那完全就不叫自行车了，也许最后我们连自行车的轮子都看不到了。更可悲的是这个产品的造价也许够人家飞机厂做几台这样的飞机出来了。 如果你得产品要获得出口到美国，中欧一些国家的话。使用2.4G 的公共频道是不需要申请的。但是辐射功率必须在100mv 以下。甚至有些国家还要求RF 发送的时间间隙要在3ms 以上。否则你的产品没办法在这些国家销售。中国的话没有强制的要求，但2016年之后中国也会出台相关的强制标准。 那是不是除了上面两个条件，就没有其他办法来增加传输的距离了呢？答案当然是可以。本文就针对该问题提出了一整套的解决方案。至于你能不能领悟到其中的奥秘，那就看你的造化了。 废话少说，我们转入正题。方案好不好，首先我们得要选一个好的硬件平台，就好像做饭一样，巧妇难为无米之炊，我们要做一个上好的牛扒，选对牛肉是关键。无线传输中，选对一个RF 芯片是非常重要的。 那如何选对一颗好的芯片呢，其实无线传输最重要的一个指标就是灵敏度和传输速率。理论上是灵敏度越高，传输距离会越远。传输速率越快，传输距离也会越远。简单的说，就是你灵敏度高了，同样的距离下，你很微弱的信号都能让对方接收到，然后你才有条件来作数据的转换，才能变成有效的信息。而传输的速率快，换句话说，同样的时间内，以1秒为一个单位，假设芯片A 一共发送10个包，其中在500米的地方只能成功收到2个包，再远就收不到了。假设芯片B 速率快，它在1秒内可以发送20个包，同样条件下在500米的地方能成功的收到4个包，这样的话芯片B 其实还能把距离再拉远一点，也许在700米的地方它还能成功收到2个包，那我们就说芯片B 的传输距离比芯片A 的要远。如果有个芯片灵敏度又高，速率又快，那就完美了。不过现实总是那么的残酷，鱼与熊掌不可兼得。我们做产品的首先考虑的还是性价比问题。这在低成本的产品中更为突出。所以我们都是在同价格中选功能，同功能中我们选性能。总之你如果能用最小的成本做最好的产品，那你就是厉害的了。你不能只出自行车的价格要求做出摩托车那样的速度，你也不能用摩托车的价格来跟汽车这样的产品。这个道理你懂的。