發(fā)布時(shí)間：2015-01-13所屬分類(lèi)：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：目前，無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)在很多地方的智能電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。從現(xiàn)有的技術(shù)條件來(lái)看，我國(guó)目前智能電網(wǎng)中運(yùn)用的無(wú)線通信技術(shù)主要包括3G技術(shù)、WLAN技術(shù)、WMN技術(shù)以及LMDS技術(shù)等，這些無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用在保證信號(hào)的穩(wěn)定傳遞方面發(fā)揮著重要作用。下面，
摘要：目前，無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)在很多地方的智能電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。從現(xiàn)有的技術(shù)條件來(lái)看，我國(guó)目前智能電網(wǎng)中運(yùn)用的無(wú)線通信技術(shù)主要包括3G技術(shù)、WLAN技術(shù)、WMN技術(shù)以及LMDS技術(shù)等，這些無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用在保證信號(hào)的穩(wěn)定傳遞方面發(fā)揮著重要作用。下面，我們就對(duì)這些無(wú)線通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：通信技術(shù),智能通信,通信科技
當(dāng)前，3G技術(shù)已經(jīng)形成了包括鏈路預(yù)算和傳播模型預(yù)算以及計(jì)算機(jī)仿真在內(nèi)的一套建網(wǎng)理論，并在很多地區(qū)得到了的大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。由此可見(jiàn)，3G技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)具有相當(dāng)多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為智能配電網(wǎng)提供了成熟的技術(shù)支撐。
在有線通信的施工過(guò)程中，通信設(shè)備的安裝環(huán)節(jié)復(fù)雜，施工周期也較長(zhǎng)。與之相比，無(wú)線通信的安裝比較簡(jiǎn)單，工期也短，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)滿(mǎn)足人們對(duì)信號(hào)傳遞的需求。
從信號(hào)強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，有線通信會(huì)受到地理位置等因素的影響給用戶(hù)帶來(lái)很多麻煩，而無(wú)線通信則很少受到外界因素的制約，信號(hào)的適應(yīng)性更強(qiáng)。
對(duì)于ZigBee技術(shù)的四層體系結(jié)構(gòu)，只需要設(shè)計(jì)通用的PYH層和MAC層，再編寫(xiě)相應(yīng)的高級(jí)語(yǔ)言程序，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人控制的通用性，無(wú)論是空中機(jī)器人編隊(duì)、水中多機(jī)器人編隊(duì)，還是陸地上的雙足或輪式機(jī)器人編隊(duì)等都可以用筆者設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化控制。
硬件系統(tǒng)是將系統(tǒng)進(jìn)行模塊化分解來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括CC2530芯片模塊，電源模塊，射頻電路模塊，控制芯片與機(jī)器人對(duì)接模塊。其中CC2530芯片是一款用于嵌入式應(yīng)用的系統(tǒng)芯片，由TI公司推出，是一種使用了IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee和ZigBeeRF4CE解決方案的系統(tǒng)。CC2530內(nèi)部已集成了一個(gè)8051微處理器與高性能的RF收發(fā)器。CC2530能夠以非常低的總材料成本建立強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，擁有較大的Flash，其存儲(chǔ)容量多達(dá)256KB，它是理想的ZigBee專(zhuān)業(yè)應(yīng)用芯片。電源模塊為3.3V與5V供電，控制芯片與機(jī)器人對(duì)接模塊包括穩(wěn)壓部分，電平轉(zhuǎn)換部分以及串口。
目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)普遍采用無(wú)線通信技術(shù)，但是在落后地區(qū)依舊采用的是有線通信技術(shù)。今后，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，通信技術(shù)和通信設(shè)備將會(huì)在更大程度上得到發(fā)展，這就使得我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)在將來(lái)也擁有更大的擴(kuò)展空間。
WLAN技術(shù)是傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，通過(guò)射頻技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的發(fā)送和接收。現(xiàn)在，WLAN技術(shù)也逐漸走向成熟，WLAN產(chǎn)品也已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行批量生產(chǎn)，為智能配電網(wǎng)提供物質(zhì)幫助。但是，WLAN技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中在數(shù)據(jù)安全方面存在一些隱患，需要做好防范工作。
與3G技術(shù)和WLAN技術(shù)相比，WMN技術(shù)是一種新興的技術(shù)，它不僅在無(wú)線寬帶的接入中發(fā)揮著重要作用，而且可以與數(shù)據(jù)和圖像采集結(jié)合在一起對(duì)目標(biāo)實(shí)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控等，現(xiàn)在已經(jīng)在工業(yè)、交通以及環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，也為智能配電網(wǎng)的構(gòu)建提供技術(shù)支持和保證。
在智能電網(wǎng)中，LMDS技術(shù)是一種固定寬帶無(wú)線接入應(yīng)用技術(shù)，它通過(guò)毫米波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而在一定范圍內(nèi)提供數(shù)據(jù)、視頻以及數(shù)字雙工語(yǔ)音等業(yè)務(wù)，是智能配電網(wǎng)中一種很好的寬帶固定無(wú)線接入解決方法。
該軟件程序主要包括模塊的定義、參數(shù)類(lèi)型的初始化以及各個(gè)模塊功能的實(shí)現(xiàn)方式3個(gè)部分。模塊的定義是用來(lái)確定節(jié)點(diǎn)的性質(zhì)，如其中的協(xié)調(diào)機(jī)器人定義為FFD，向其提供全部的IEEE802.15.4MAC服務(wù)，要求其既可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，還具備路由功能，而其他機(jī)器人只需向其提供部分IEEE802.15.4MAC服務(wù)，因此只需將它們定義為RFD設(shè)備，讓它們具備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不充當(dāng)協(xié)調(diào)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)。初始化的目的則是配置系統(tǒng)參數(shù)，首先定義系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)，然后定義ZigBee芯片所連接的MCU類(lèi)型和型號(hào)，接著定義通信模塊性質(zhì)即定義通信模塊所在節(jié)點(diǎn)為全功能節(jié)點(diǎn)還是縮減功能節(jié)點(diǎn)及ZigBee網(wǎng)絡(luò)層和MAC層的參數(shù)等，如3個(gè)輪式機(jī)器人的16位PAN地址，無(wú)線發(fā)送信道的選擇，發(fā)送接收頻率，校驗(yàn)方式等。模塊功能的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)將每個(gè)模塊分配一個(gè)16位的PAN標(biāo)志符，作為區(qū)分每個(gè)終端設(shè)備的唯一標(biāo)志，人所面對(duì)的主控模塊終端擁有最高的優(yōu)先級(jí)別，并且可以單獨(dú)控制每個(gè)機(jī)器人的行為，也可以向所有機(jī)器人發(fā)送協(xié)作控制命令，讓機(jī)器人自行協(xié)作運(yùn)動(dòng)，當(dāng)協(xié)作命令發(fā)送后，機(jī)器人將以協(xié)調(diào)機(jī)器人作為核心，按照隊(duì)形坐標(biāo)進(jìn)行編隊(duì)運(yùn)行，在此過(guò)程中軟件設(shè)定隊(duì)形坐標(biāo)檢測(cè)時(shí)間，當(dāng)實(shí)際隊(duì)形坐標(biāo)與超聲輔助系統(tǒng)提供的坐標(biāo)信息不符時(shí)，協(xié)調(diào)機(jī)器人可以通過(guò)發(fā)送命令的方式控制其他機(jī)器人進(jìn)行相對(duì)位置的調(diào)整，從而達(dá)到人機(jī)通信與機(jī)器人間相互通信的目的。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)情況可以看到：利用ZigBee無(wú)線通信技術(shù)設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人間的組網(wǎng)通信，從而實(shí)現(xiàn)編隊(duì)控制，在此通信系統(tǒng)的控制下，3個(gè)輪式機(jī)器人不但可以通過(guò)人機(jī)控制方式進(jìn)行三角形與直線型編隊(duì)間的相互變換，還可以在機(jī)器人間相互通信的基礎(chǔ)上，自動(dòng)地達(dá)到編隊(duì)的目的
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)采用超聲波輔助定位模塊，故實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地中設(shè)有超聲定位的固定參考點(diǎn)，因此不同的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地智能機(jī)器人的定位需經(jīng)過(guò)測(cè)試進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)然輔助定位也可以采用其他模塊進(jìn)行，這并不會(huì)影響此通信系統(tǒng)的性能，依然可以很好地完成隊(duì)形間的變換。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于超聲定位的坐標(biāo)返回值與系統(tǒng)設(shè)置的相對(duì)坐標(biāo)數(shù)值不可能完全吻合，因此在實(shí)際應(yīng)用中，將系統(tǒng)坐標(biāo)數(shù)值設(shè)置為區(qū)間值，即當(dāng)超聲定位模塊返回的坐標(biāo)值在系統(tǒng)相對(duì)坐標(biāo)值范圍內(nèi)就認(rèn)為已經(jīng)運(yùn)行到指定位置，便進(jìn)行下一步運(yùn)行，因此在不同的實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中隊(duì)形可能會(huì)出現(xiàn)一些誤差，但這種誤差經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)坐標(biāo)區(qū)間值范圍的調(diào)整可以適當(dāng)減小，達(dá)到誤差允許范圍內(nèi)，因而對(duì)編隊(duì)的美觀性影響不大。
