發(fā)布時間：2023-04-06 18:39:38
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的有線通信論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
VxWorks操作系統(tǒng)以高實時性和穩(wěn)定性在現(xiàn)階段被廣泛地應用于通信和軍事領(lǐng)域，但是由于界面開發(fā)的復雜性，開發(fā)人員一般通過上位機軟件來進行設(shè)備的配置和系統(tǒng)狀態(tài)的獲取。本文通過GoAhead WebServer的VxWorks嵌入，使用戶通過網(wǎng)頁與設(shè)備進行友好交互。
【關(guān)鍵詞】VxWorks GoAhead WebServer 嵌入式
有線通信設(shè)備是用于遠距離傳輸?shù)耐ㄐ旁O(shè)備，不具有人機交互界面。實現(xiàn)有線通信設(shè)備的配置只能通過pc進行。傳統(tǒng)配置方法是采用基于pc的上位機軟件通過網(wǎng)口或者串口來進行。此方法雖然能滿足配置需求，但是存在開發(fā)、調(diào)試周期長，不便于用戶安裝等不足。針對MPC860以及VxWorks操作系統(tǒng)的特點，在系統(tǒng)中嵌入GoAhead WebServer，可以在web瀏覽器中實現(xiàn)有線通信設(shè)備參數(shù)配置以及設(shè)備狀態(tài)的獲取。
1 問題的提出及分析
有線通信設(shè)備處理器采用飛思卡爾出品的MPC860。MPC860采用雙核結(jié)構(gòu)，由控制模塊和通信處理模塊組成。MPC860同時帶有多個串行通信控制器、以太網(wǎng)控制器，支持多種通信協(xié)議，故主要用于通信領(lǐng)域。操作系統(tǒng)采用VxWorks。該系統(tǒng)是美國風河公司出品的嵌入式硬實時操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)因為具有高實時性，高性能，內(nèi)核容易裁剪被應用在通信、軍事、航空、航天等對實時性要求特別高的的行業(yè)中。
現(xiàn)階段流行的WebServer軟件主要有：BOA，Thttpd，MIni_httpd， GoAhead，httpd等，但是可以滿足要求且便于開發(fā)只有GoAhead是最佳的選擇。
GoAhead具有以下主要特點：
（1）支持多種嵌入式操作系統(tǒng)；
（2）支持ASP及JavaScript；
（3） 支持標準的CGI以及GoForm；
（4）反應迅速，最快請求處理速度可超過65p/s；
（5） 支持SSL及用戶管理。
Asp，CGI是GoAhead提供的人機交互的兩種方法。它們本質(zhì)上是在設(shè)備端與系統(tǒng)內(nèi)的某個C函數(shù)綁定在一起。Asp主要用來生成顯示在web頁面中的動態(tài)數(shù)據(jù)，CGI則用來處理響應用戶輸入來更新系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)或者執(zhí)行用戶設(shè)置的指令。開發(fā)者在GoAhead一般使用GoForms來處理web頁面中表單提供的內(nèi)容。GoForm與傳統(tǒng)的CGI方法不盡相同。GoForm不是為每個web連接都創(chuàng)建一個新的進程，而是通過與GoAhead服務器共享地址空間直接訪問請求上下文。GoForm可以自動解析和訪問用戶傳遞的數(shù)據(jù)。
GoAhead內(nèi)核支持使用SSL進行數(shù)據(jù)加密和認證，支持摘要認證機制。同時用戶管理功能允許不同的用戶具有不同級別的訪問權(quán)限。
2 GoAhead的VxWorks嵌入過程
GoAhead支持多種操作系統(tǒng)，因此基于VxWorks的應用也比較簡單。我們可以在tornado 底下建一個GoAhead的庫文件便于我們的鏈接調(diào)用。首先要建一個download類型的工程，選擇工程管理目錄下Builds選項卡，右鍵選擇Buid模式中的properties，在rules選項里選輸出格式archive，這樣就可以生成需要的庫文件。我們接下來在工程目錄下添加從官方下載的GoAhead源文件：asp.c、websuemf.c 等。此外我們還要編寫main.c文件為用戶提供使用接口。我們還需在系統(tǒng)宏定義選項卡里加上對GoAhead系統(tǒng)定義。具體內(nèi)容為：
-D WEBS -D UEMF -D VXWORKS -D OS="VXWORKS" -D USER_MANAGEMENT_SUPPORT -D DIGEST_ACCESS_SUPPORT。編譯、鏈接，default文件夾下會出現(xiàn)生成的*.a的庫文件。設(shè)備使用的VxWorks工程中加載此庫文件，即可將GoAhead模塊編譯進映像。最后在主函數(shù)中通過taskSpawn 初始化GoAhead任務的主函數(shù)websvxmain即可實現(xiàn)WebServer隨設(shè)備啟動。
3 Web網(wǎng)頁設(shè)計
3.1 系統(tǒng)狀態(tài)顯示
GoAhead支持ASP動態(tài)網(wǎng)頁。內(nèi)容可以采用嵌入式JavaScript來進行設(shè)計。如果在創(chuàng)建動態(tài)網(wǎng)頁的過程中要生成動態(tài)頁面，首先要生成擴展名為asp的web文件，此文件是顯示系統(tǒng)動態(tài)信息的主文件；然后在此文件中需要嵌入應用函數(shù)aa（）的地方使用（假定aa（）函數(shù)是web文件中顯示系統(tǒng)動態(tài)信息）；再把aa（）函數(shù)注冊到main.c文件中的initWebs（）函數(shù)中：websAspDefine（T（"aa"）， bb）（假定bb（）函數(shù)是我們VxWorks系統(tǒng)內(nèi)部的函數(shù)，同樣用于動態(tài)顯示系統(tǒng)信息）。在執(zhí)行web文件過程中，當出現(xiàn)aa（）時系統(tǒng)就會調(diào)用bb（）來生成新的顯示信息反饋到頁面中。必須注意bb（）函數(shù)的格式：int bb（int ejid， webs_t wp， int argc， chart_t **argv）； ejid參數(shù)作為JavaScript解釋器句柄，用來調(diào)用JavaScript相關(guān)函數(shù)。wp參數(shù)作為瀏覽器連接的句柄，用來調(diào)用GoAhead服務器函數(shù)，前面這兩個參數(shù)不能改動。argc和argv包含傳遞給asp過程的實參個數(shù)和內(nèi)容。
3.2 配置系統(tǒng)參數(shù)
GoAhead使用GoForm來進行用戶配置信息的傳遞。在使用時需要在web文件中加上表單： 其中cc為GoAhead的注冊函數(shù)。當用戶提交form時會自動調(diào)用cc對應的系統(tǒng)函數(shù)并將用戶的配置參數(shù)傳遞進函數(shù)，來達到交互的目的。
4 加載web文件到VxWorks系統(tǒng)
為了能夠使用戶直接在web瀏覽器中進行系統(tǒng)狀態(tài)的讀取和系統(tǒng)參數(shù)的配置，在使用之前應將先前制作的web文件加載到系統(tǒng)。我們可以采用以下兩種方式實現(xiàn)：
4.1 將文件拷貝到文件系統(tǒng)
VxWorks支持tffs文件系統(tǒng)，我們可以在文件系統(tǒng)中建立一個web文件的專屬文件夾。通過ftp工具將我們設(shè)計的web文件system.asp下載進（"/tffs0/web"）。設(shè)置文件的根目錄#define ROOT_DIR T（"/tffs0/webs"），設(shè)置缺省主頁websSetDefaultPage （T（"system.asp"））；通過web瀏覽器鍵入 http：// 192.168. 200. 36 就可以訪問到system.asp 文件（設(shè)定有線通信設(shè)備默認地址為192.168.200.36）。
通過此種方式可以實時地將web下載進文件系統(tǒng)并進行訪問，適用于調(diào)試及生產(chǎn)階段。
4.2 生成rom網(wǎng)頁
GoAhead支持Rom網(wǎng)頁設(shè)計，并且專門為用戶的web文件壓縮進數(shù)組寫了一個文件合并程序。我們要先進入源代碼文件夾WIN下編譯webcomp.dsp生成webcomp.exe；然后將所用到的web文件和生成的webcomp.exe文件放到同一文件夾下；制作filelist.txt文件，將用戶所用到的網(wǎng)頁文件名以文本方式羅列如下：
System.asp
about.htm
Help.htm
每個文件擴展名只能以回車鍵結(jié)束。在windows系統(tǒng)中打開命令行，在其中輸入：webcomp.exe n filelist.txt > webrom.c 然后會生成所用到的web文件的固化數(shù)組文件webrom.c（n 為網(wǎng)頁文件的個數(shù)）；然后將源文件中的同名文件替換即可；再編譯WIN文件夾下的webs.dsp可以生成windows系統(tǒng)下使用的webserver。通過運行這個可執(zhí)行文件來測試我們生成數(shù)組文件是否可用。測試完成后我們還要進行頭文件Header.h的修改來支持rom網(wǎng)頁，即加上#define WEBS_PAGE_ROM。在tornado下編譯即可得到所需要的VxWorks映像文件。此映像文件包含網(wǎng)頁內(nèi)容，不需要文件系統(tǒng)的支持。下載到有線通信設(shè)備，同樣通過web瀏覽器鍵入 http：//192.168.200.36就可以訪問到system.asp 文件。
采用此種方法不必局限于文件系統(tǒng)的限制，而且所占空間遠遠小于使用文件系統(tǒng)，但是缺點是下載、編譯web文件麻煩，適用于生產(chǎn)階段以及沒有文件系統(tǒng)的設(shè)備。
參考文獻
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作者單位
[論文摘要] 本文比較詳細地介紹了二灘公司一個在建和一個在運行的水電站通信組網(wǎng)方式，并對各水電站到該公司電站運行集控中心的通信方式進行了構(gòu)想，也對建立通信網(wǎng)管網(wǎng)的必要性進行了簡單的介紹，同時對水電站通信組網(wǎng)方式的合理性及經(jīng)濟性進行了一定的探討
1.引言
我國的（大型）水電站一般都地處高山峽谷，河床狹窄，兩岸山體地勢陡峭。自然地理條件十分惡劣。而根據(jù)地形條件和樞紐布置需要，地下廠房引水發(fā)電系統(tǒng)設(shè)在山體內(nèi)，主廠房及相應的機電設(shè)備基本布置在地下洞室內(nèi)。而根據(jù)工程需要，交通及相關(guān)隧道和洞室里程數(shù)在數(shù)十公里到一百多公里。不管是是建設(shè)期還是在運行期，水電站對通信的需求大且重要。而且水電站的站址一般都遠離通信發(fā)達的地市級城市，建站前的通信并極不發(fā)達，甚至是通信的盲區(qū)。這就要求通信網(wǎng)在建設(shè)時應根據(jù)現(xiàn)場的實際需求組建良好網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在保證通信暢通的前提下，節(jié)約投資，同時又能兼顧電站運行時的大部分通信，而在電站運行前，只需建設(shè)部分生產(chǎn)通信即可。下面就二灘水電開發(fā)公司在建的錦屏水電站和在運行的二灘電站的通信組網(wǎng)方式進行介紹，探討水電站通信組網(wǎng)方式的合理性，希望能為水電站的建設(shè)和運行的通信組網(wǎng)方式提供相關(guān)借鑒。
2.水電站建設(shè)期通信組網(wǎng)方式
這部分主要介紹是錦屏水電站通信組網(wǎng)方式。
2.1合理引進社會通信資源組建從施工區(qū)到通信相對發(fā)達的區(qū)域中心城市的干線傳輸網(wǎng)并建設(shè)場內(nèi)無線通信網(wǎng)絡(luò)和有線通信網(wǎng)絡(luò)
錦屏電站地處四川省涼山彝族自治州鹽源縣和木里縣境內(nèi)，施工場地分散，施工前期距西昌市公路里程約200km，在建站前交通極不發(fā)達，周圍無可利用的公網(wǎng)通信，建設(shè)者們根據(jù)這一條件，與涼山州所有社會通信資源提供者（電信公網(wǎng)運營商）進行了洽談，很多電信公網(wǎng)運營商因前期施工艱難、運行時維護困難、投資巨大且回收無把握而退卻，只有兩家（一家從事無線通信，一家從事有線通信）愿意，并與業(yè)主方簽訂了相關(guān)合作協(xié)議。兩家基本上各司其職、互不干涉，不產(chǎn)生不良競爭，工作的重心基本上只需放在網(wǎng)絡(luò)的運行維護上，對提高網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量、保證通信暢通有很大的好處。
有線通信網(wǎng)絡(luò)是負責傳統(tǒng)的PSTN和IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能解決固定語音通信、傳真和因特網(wǎng)等的需求，主要滿足各露天營區(qū)人員聚居的地方。
而無線通信，主要是移動通信。隨著現(xiàn)代人對手機的依賴性越來越大，加之施工現(xiàn)場場地分散，對外專用交通公路的里程很長，且公路也沒有移動信號覆蓋，故在施工區(qū)域和對外專用交通公路移動信號的覆蓋方案基本是這樣的：在露天區(qū)域，采用的是宏小區(qū)基站，采用定向天線或全向天線，這樣移動信號覆蓋的區(qū)域相對比較廣，對有山峰阻擋部分山溝無移動信號的作業(yè)區(qū)，可采取在山峰合適的地方加裝同頻或移頻轉(zhuǎn)發(fā)附近基站信號的裝置，滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的需要；在主要交通隧道和主要洞室，則采用一體化基站或直放站，采用定向天線，基站方式一般能覆蓋5公里，直放站能覆蓋1公里多一點，這要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況決定；而對于正在開挖的重要洞室，因作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境特別惡劣，可能會有強巖爆、塌方、地面涌水等安全隱患存在，因而在掌子面作業(yè)現(xiàn)場，保障通信暢通顯得尤為重要，需要覆蓋，而在該洞室的其它段，因?qū)νㄐ诺男枨蟛皇呛軓娏?，為?jié)約投資，可以不考慮覆蓋，這就可以采用根據(jù)作業(yè)面的改變而搬移直放站或一體化基站的辦法來解決作業(yè)現(xiàn)場對通信的需求。
2.2 依托高等級電壓輸電線路的OPGW（地線復合光纜）建設(shè)干線傳輸線路
這種輸電線路主要是110KV電力線路，指的是從地市級電網(wǎng)的某個變電站到施工區(qū)域的某個變電站，在電站建設(shè)期，為施工現(xiàn)場提供電源，而在電站運行期，是需要作為電站的備用電源而永久留下來的，這趟線路是需要業(yè)主投資，業(yè)主可以與地市電業(yè)局共用OPGW的纖芯，OPGW這種光纜可靠性和安全性都很高，故障率極低，基本不需維護。錦屏工地對外OPGW光纜從建成到現(xiàn)在還沒出現(xiàn)過中斷的問題。考慮地市級電網(wǎng)通信需求和業(yè)主自己通信的需求，一般建議使用16芯的OPGW。其中業(yè)主使用的部分，在滿足自己需要的前提下，可以考慮提供給進入施工區(qū)電信公網(wǎng)運營商作為備用路由。這是因為從通信相對發(fā)達的地方到電站施工現(xiàn)場，這些區(qū)域經(jīng)常發(fā)生泥石流、塌方、飛石等，往往這些事故發(fā)生時，運營商通信光纜經(jīng)常被砸斷，并且一般是幾處同時被砸斷，經(jīng)常造成施工現(xiàn)場與外部通信中斷，少則幾小時，多則幾天才能搶通。如果業(yè)主能將自己的這部分光纜提供幾芯給電信運營商（包括以后電站運行時），作為施工現(xiàn)場到外面匯接局的備用路由，通信暢通的保障率將為大大提高。
2.3依托場內(nèi)施工電網(wǎng)合理建設(shè)自有的場內(nèi)臨永結(jié)合通信網(wǎng)
水電站建在高山峽谷中，施工場地特別分散，錦屏電站尤其如此，場內(nèi)散布了14個變電站或開關(guān)站為施工提供相關(guān)電源，而且還有不下10處散集的施工人員居住處，因分布分散，部分是電信運行商不愿意進行有線通信覆蓋的，因為投資大且沒有什么收益，而這些點的大部分點，如一些變電站，是在電站運行期還需留下來繼續(xù)使用的，因而通信問題是需要永久解決的，因此，在連接各變電站的電力線路上架設(shè)OPGW光纜或ADSS光纜，組建自有的場內(nèi)臨永結(jié)合通信網(wǎng)是十分必要的，這不但能給自用工程施工工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、大壩施工監(jiān)視系統(tǒng)等提供通信網(wǎng)絡(luò)，也能給電信運行商提供通信備用通道，能很好地解決場內(nèi)內(nèi)部通信的需求。 2.4 應急通信的建設(shè)
這主要指的是衛(wèi)星通信，相對前面而言，這部分通信網(wǎng)的就不用建設(shè)了，只需購買不同的衛(wèi)星終端，數(shù)量足夠即可。這在工程前期特別重要，因為那時前面的所述的通信網(wǎng)絡(luò)基本還沒建成，對外溝通就指靠它們了，當然在前面那些網(wǎng)絡(luò)建成之后也能備不時之需。
3.水電站運行時的通信組網(wǎng)方式
3.1二灘水電站的通信組網(wǎng)方式介紹
二灘水電站的通信組網(wǎng)方式主要有如下三種：
3.1.1與四川省調(diào)之間的直接連接。這部分由二（灘）—自(貢)—成（都）微波和川西南OPGW光纖環(huán)網(wǎng)（屬四川電網(wǎng)）組成。因為現(xiàn)在的通信網(wǎng)絡(luò)都趨向于光纖網(wǎng)，故二—自—成微波鏈路基本不傳輸重要的電力數(shù)據(jù)業(yè)務。二灘電站是作為川西南OPGW光纖環(huán)網(wǎng)的一個網(wǎng)元，所以，四川省調(diào)所需的二灘水電站的所有運行相關(guān)的數(shù)據(jù)信息是通過這個主用通道來傳輸?shù)摹．斎欢┧娬九c四川省調(diào)之間的調(diào)度、行政電話是通過這兩個通道來連接的。
3.1.2通過電信公網(wǎng)到四川省調(diào)。因為，目前電信行業(yè)幾乎所有的干線鏈路都是由光纖環(huán)網(wǎng)組成。這部分鏈路主要是租用2M電路專用通道（二灘—四川省調(diào)）作為電力運行相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膫溆猛ǖ馈?/p>
這兩個通道相互備用，能很好地保障電站電力相關(guān)運行數(shù)據(jù)信息準確、安全地傳輸?shù)秸{(diào)度。
3.1.3通過攀枝花電信公網(wǎng)傳輸語音和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息。
這個通道主要是滿足員工日常生活和工作中對語音和網(wǎng)絡(luò)信息的需求。
4.各電站到二灘公司集控中心通信組網(wǎng)方式的構(gòu)想
目前，二灘公司集控中心還在籌建中，因為，到時該集控中心要集中監(jiān)視和控制二灘公司所有電站機組的運行狀態(tài)等，故電站到集控中心的通信（主要解決電力生產(chǎn)的數(shù)據(jù)傳輸）是很重要的，通過對3的介紹，相信大家也知道了怎么解決，那就是向四川電網(wǎng)專用通信網(wǎng)及電信公網(wǎng)分別租用相應2M電路，組成相互熱備用通道，滿足電力生產(chǎn)需要。
5.建立通信網(wǎng)管網(wǎng)
通信網(wǎng)管網(wǎng)能很好地監(jiān)控到通信設(shè)施及設(shè)備的運行狀態(tài)，對及時發(fā)現(xiàn)通信設(shè)施及設(shè)備的故障和減少通信中斷時間是很好的手段。特別是在電站建設(shè)期，施工環(huán)境灰塵大、施工車輛時常撞斷通信光纜及撞壞通信設(shè)備、時有發(fā)生的施工正常非正常停電等，這些都市導致通信局部中斷的因素，當然這些主要是指運用商的通信網(wǎng)絡(luò)。因而不管是在運營商的通信網(wǎng)絡(luò)還是在業(yè)主的通信網(wǎng)絡(luò)，不管是在干線還是在支線通信網(wǎng)絡(luò)，建立通信網(wǎng)管網(wǎng)，監(jiān)控通信設(shè)施及設(shè)備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)通信設(shè)施及設(shè)備的故障，減少通信中斷時間，這是保障通信暢通是十分必要的。
6.結(jié)語
雅礱江的水電站工程項目是我國西電東送的骨干電源之一，加之這些水電站基本地處偏僻，自然條件惡劣，為提高雅礱江流域水電站的施工管理水平和保證電站發(fā)電及防汛的安全穩(wěn)定運行，電站與電網(wǎng)調(diào)度及本公司集控中心等的通信暢通就尤為重要，錦屏電站施工通信網(wǎng)完全組建完之后，錦屏電站施工現(xiàn)場與外界的通信就沒有中斷過，而二灘電站與四川省調(diào)的各種通信也沒有出現(xiàn)中斷的現(xiàn)象。因此，在雅礱江的水電站建設(shè)期以電信運營商通信網(wǎng)為主，以業(yè)主建設(shè)通信網(wǎng)為輔，并相互提供網(wǎng)絡(luò)支持，而在電站運行期，通過租用電網(wǎng)專用通信網(wǎng)和電信公網(wǎng)的2M電路來解決電站到集控中心通信，這種通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式是合理的，也是經(jīng)濟的，對保障通信暢通提供了強力的支持。
參考文獻
論文摘要:介紹變電站內(nèi)存在的各種干擾和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)使用的直接序列擴頻技術(shù)，并對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應用于變電站中這種高電磁干擾環(huán)境中可行性進行論證。
0引言
目前，變電站系統(tǒng)自動化正成為一種不可改變的趨勢，其監(jiān)控和通信系統(tǒng)的重要性日益凸顯。變電站現(xiàn)有測控系統(tǒng)多采用有線通信方式，但是，有線通信的弊端是顯而易見的，例如傳輸線鋪設(shè)復雜、不易檢修和維護，長距離傳輸線易受電磁千擾的影響等等。而無線通信則具有運行可靠、安裝靈活。成本低廉等優(yōu)點，尤其是在需要實時監(jiān)控變電站信息的情況下，無線通信更是具有極大的優(yōu)勢。
現(xiàn)有無線通信方式主要有IEEE802.11b/g、藍牙、ZigBee. GPRS/GSM等。而ZigBee技術(shù)更是以安全性高、響應時間快、占用系統(tǒng)資源低、成本低以及能耗低等諸多優(yōu)點成為變電站實時監(jiān)控系統(tǒng)中首選的無線通信技術(shù)。ZigBee技術(shù)是專門針對無線傳感器開發(fā)的，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在變電站中的應用研究尚處于起步階段，其研究重點主要放在配電網(wǎng)自動化以及溫度、電能在線監(jiān)測方面，然而，變電站高強電磁環(huán)境對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的影響的研究還相對缺失。因此本文對變電站的干擾和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制技術(shù)進行研究，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在變電站中的應用的可行性進行論證。
1變電站中的電盛千擾
變電站內(nèi)部具有復雜的電磁環(huán)境，因此必須對各種典型的電磁干擾源進行詳細的分析。變電站存在的典型的電磁干擾源有:50Hz工頻電磁場;設(shè)備出口短路引起的脈沖磁場;電暈放電;靜電放電;局部放電;空氣擊穿燃弧;SF6間隙擊穿燃弧;真空間隙擊穿燃弧等。其中工頻電磁場和脈沖磁場對無線信號基本不會產(chǎn)影響。
1. 1靜電放電和局部放電
兩個具有不同靜定電位的物體，由于直接接觸或靜電場感應引起兩物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移。靜電電場的能量達到一定程度后，擊穿其間介質(zhì)而進行放電的現(xiàn)象就是靜電放電。當外加電壓在電氣設(shè)備中產(chǎn)生的場強，足以使絕緣區(qū)域發(fā)生放電，但在放電區(qū)域內(nèi)未形成固定放電通道的這種放電現(xiàn)象，稱為局部放電。兩者都是小絕緣間隙、小能量放電的擊穿。
這兩種放電產(chǎn)生輻射干擾在幾百kHz以內(nèi)，且能量低，衰減快，因此對無線通信不會造成影響。
1.2電暈放電和空氣擊穿放電
電力導線在高壓強電場作用下，可能對周圍空間產(chǎn)生游離放電的電暈。導線表面的機械損傷、污染微粒或者導線附近的水滴、灰塵等，都會引起導線表面曲率變化，從而使得點位梯度達到空氣介質(zhì)的擊穿介質(zhì)。因此，在電力系統(tǒng)的實際運行中電暈的產(chǎn)生幾乎是不可避免的。
由圖1可見電暈放電的輻射信號主要集中在78MHZ和180MHZ附近的兩個包絡(luò)內(nèi)，并且最大信號強度僅為一40dBmW。
由圖2可知空氣間隙擊穿產(chǎn)生的電磁場帶寬較寬，主要集中在600MHZ以下，并且干擾信號的強度很小，即使在580:MHZ頻率附近也只有-35dBmW。
1.3開關(guān)操作干擾
變電站內(nèi)斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備在投切操作或開關(guān)故障電流時，由于感性負載的存在，開關(guān)觸頭開斷時，產(chǎn)生的電弧的熄滅和重燃可能在母線或線路上引起含有多個頻率分量的衰減振蕩波，通過母線或設(shè)備間的連線將暫態(tài)電磁場的能量向周圍空間輻射，形成輻射脈沖電磁場。設(shè)備操作干擾主要有SF6間隙擊穿和真空間隙擊穿所產(chǎn)生的輻射信號。
圖3. 4可知SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產(chǎn)生的干擾信號覆蓋頻段很寬，且在整個頻帶范圍內(nèi)電磁信號的強度比較強，在2. 4GHz頻段，電磁信號的強度約為一40dBmW。
2無線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的擴頻技術(shù)
2.1 ZigBee協(xié)議
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應用的ZigBee協(xié)議的框架是建立在IEEE802. 15. 4標準之上，IEEE802. 15. 4定義}ZigBee的物理層和媒體訪問層。IEEE802. 15. 4定義了兩個物理層標準，分別是2. 4GHz物理層和868月I5MHz物理層。兩個物理層都基于直接序列擴頻(DSSS)技術(shù)，主要完成能量檢測、鏈路質(zhì)量指示、信道選擇以及數(shù)據(jù)發(fā)送和接收等功能。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)輸出2.4GHzISM頻段直接序列擴頻信號，輸出功率大于一17dBm，工作頻段2. 405^2. 480GHz 。
2. 2直接序列擴頻技術(shù)
擴頻是利用與信息無關(guān)的為隨機碼，通過調(diào)制的方法將己調(diào)制的頻譜寬度擴展到比原調(diào)制信號的帶寬寬得多的過程。常用的擴頻技術(shù)有調(diào)頻、混合擴頻和直接序列擴頻等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用直接序列擴頻技術(shù)。
直接序列擴頻系統(tǒng)就是用具有高碼率的偽隨機(PN)序列，在發(fā)送端擴展信號的頻譜，在接受端用相同的PN序列對信號進行解擴，還原出原始信號。
3變電站干擾對傳感器網(wǎng)絡(luò)的形晌
變電站的電磁干擾主要分為兩部分:0~300MHz低頻部分、2. 4~2. 5GHz同頻帶寬。
1)電暈放電和空氣擊穿所產(chǎn)生的低頻干擾的頻帶離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作頻段2. 4GHz很遠，并且強度小于一40dBmW，可以通過低通濾波器進行處理，因此對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線通信基本沒有影響。
2) SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產(chǎn)生的電磁干擾在2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內(nèi)也有較強的信號存在，在間隙擊穿電壓為I5KV左右時電磁強度達到一40dBmV。變電站現(xiàn)場的擊穿電壓可能會更高，電磁強度也就更高，因此對無線通信會有一定的影響。但是同頻干擾對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的影響是很小的，這可以通過兩方面說明:
①無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應用的直接序列擴頻技術(shù)，直接序列擴頻技術(shù)的抗干擾能力是由于接收機將擴頻后的信號再次與擴頻碼相乘還原出原始信號，同時干擾信號也在接收端與擴頻碼相乘從而將其頻帶展寬，干擾信號能量也就分散到很寬的頻帶上，這樣2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內(nèi)只有很小部分干擾信號能量，因此同頻噪聲對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信干擾是微乎其微的。
②SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電產(chǎn)生瞬態(tài)電磁千擾，這種干擾只能持續(xù)很短的時間，因此對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的干擾也是瞬間的，瞬態(tài)電磁干擾結(jié)束，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也恢復正常。
除電磁干擾外，變電站內(nèi)還存在不可忽略的多徑干擾.由于變電站中大量的金屬設(shè)備和柱狀物容易反射射頻信號，使得接收端接收到的信號包括了多個不同傳輸路徑的折射或反射信號，從而造成多徑干擾。多徑會導致信號的衰落、相移和分解，這對以信號能量為判斷標準的無線系統(tǒng)必將產(chǎn)生很大的影響。但是直接序列擴頻技術(shù)對于抗多徑干擾有很大的優(yōu)勢，其中很大程度上取決于擴頻通信中所采用的偽隨機序列的周期相關(guān)特性，因為隨機序列具有類似白噪聲一般的尖銳自相關(guān)性，在接收端解擴是可以有效地抑制多徑信號的干擾，達到提高信噪比和通信質(zhì)量的目的。標準DSSS接收機通過較佳的相關(guān)器自動選擇幅度最大的波形信號，比與之鎖定同步，從而降低多徑干擾。因此無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應用的直接序列擴頻技術(shù)可以很好的抑制多徑干擾。
【關(guān)鍵詞】電子智能化立體車庫;現(xiàn)狀;發(fā)展
1.電子智能化立體車庫的現(xiàn)狀
隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展以及我國的城市化水平不斷加快，使得城市交通擁擠的矛盾日益突出。車輛的不斷增多，城市道路設(shè)施跟不上經(jīng)濟發(fā)展的步伐，造成了動態(tài)交通的嚴重阻塞，同時停車場地設(shè)置的不合理，出現(xiàn)了嚴重的占道停車，占用居住區(qū)綠地，造成靜態(tài)交通混亂現(xiàn)象，從而進一步加劇了交通擁擠，破壞了城市的居住環(huán)境和城市形象。動態(tài)交通和靜態(tài)交通的關(guān)系形成了惡性循環(huán)。交通瓶頸成為加速城市建設(shè)、提高人民生活質(zhì)量的老大難。要解決動態(tài)交通問題，首先要解決靜態(tài)交通問題。相比于常規(guī)的大中型停車場，智能化立體車庫以其節(jié)省占地面積、出入庫管理方便、存取車省時省力、配置靈活等特點成為了解決城市”停車難”問題的重要途徑和發(fā)展方向。
目前，自動立體停車裝備系統(tǒng)在世界各地的發(fā)展是極不均衡的。德國開發(fā)最早，技術(shù)居于領(lǐng)先地位；日本由于國土面積小而應用最廣，從技術(shù)特征上看，日本更重視豎式自動立體車庫的發(fā)展。我國全自動立體停車設(shè)備的容車能力及其技術(shù)完備，經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，先進程度已被世界廣泛承認和接受。國內(nèi)外的立體車庫絕大多數(shù)是以PLC作為控制核心，通過PLC來對各種數(shù)字量進行檢測和控制。PLC是基于計算機技術(shù)和自動控制理論發(fā)展而來的，它既不同于普通的計算機，又不同于一般的計算機控制系統(tǒng)，PLC具有許多優(yōu)點，具體表現(xiàn)在多個方面。
2.立體車庫的主要類型
由于立體車庫具有節(jié)省占地面積小、節(jié)省大量投資、出入車庫管理方便、省時省力、可避免車輛的丟失和損壞、配置靈活等諸多優(yōu)勢特點，所以各國紛紛發(fā)展機械化停車設(shè)備――立體車庫，將地面停車向空間發(fā)展，形成立體停車模式，他們主要有以下幾種常見形式：
(1)垂直循環(huán)式。該類型車庫采用了垂直方向做循環(huán)運動的停車系統(tǒng)存取車輛的停車設(shè)備。。其特點是：結(jié)構(gòu)簡單，應用范圍廣，并且節(jié)省空間。垂直循環(huán)式立體車庫停車用的數(shù)個托運盤在垂直面內(nèi)圓形配置，并通過大型循環(huán)鏈使其連續(xù)循環(huán)運轉(zhuǎn)。
(2)多層循環(huán)式。該類停車庫是采用了通過載車板作上下循環(huán)運動，而實現(xiàn)車輛多層存放的多層循環(huán)式停率設(shè)備。
(3)水平循環(huán)式。該車庫外形狹長，遙過采用兩層停車結(jié)構(gòu)，可以有效地提高狹長地段的土地利用率。
(4)升降橫移式。此類機械式停車設(shè)備采用以載車板升降或橫移達到存取車輛的目的，其特點是：由于型式比較多，規(guī)?？纱罂尚。瑢Φ氐倪m應性較強，因此使用十分普遍。不足點是：每組設(shè)備必須留有至少一個空車位；在鏈條牽動運行過程不具有防止傾斜墜落功能。升降橫移式立體車庫多為中、小型車庫，停放車輛數(shù)目從幾輛至幾十輛不等，一般采用2―5層結(jié)構(gòu)，也可稱為兩層升降橫移式和多層升降橫移式立體車庫。
(5)升降導軌式。中間是可沿軌道水平移動的升降裝置，兩側(cè)是沿水平方向設(shè)置的多層停位。
(6)電梯提升式。車庫中間是各升降機垂直運送汽車的通道，兩側(cè)是沿垂直方向設(shè)置的停車車位。它像電梯一樣用升降機把汽車提升到指定車位旁，然后用橫移裝置將汽車平移到停車位。其特點是：整個存車庫可多達20-25層，即可停放40-50輛車，占地面積不到50平米，空間利用率最高。適宜建筑在高度繁華的城市中心區(qū)域以及車輛集中停放的聚集點。
各類型機械式立體車庫均有其他附屬設(shè)備，如轉(zhuǎn)盤用于汽車原地調(diào)頭轉(zhuǎn)向，停車位置檢測、消防、通道、照明等安全裝置及停電對的取車裝置等?；旧纤械能噹於伎山ǔ蔀榈厣?、半地下、地下式，并可數(shù)套并列設(shè)置。
3.立體車庫的優(yōu)點
第一，節(jié)約空間。一般情況下，其占地面積約為平面停車場的的1／2～1／25，機械式“立體”車庫在地下和地面都可安裝，最大的好處就是可以充分利用小面積向高空發(fā)展，盡量多存車輛，是土地資源緊缺、車輛容量大的場所最佳停車方式。
第二，自動化操控，使用方便。立體停車庫自動化程度很高，可以進行旋轉(zhuǎn)式升降。機械式立體車庫采用電腦控制，存取車輛無須在車庫內(nèi)行駛，機械自動記憶調(diào)車，耗費時間少，效率高，存取車時間一般為12秒～35秒。例如，小區(qū)居民下班回來停車，只要按一下與車位號對應的號碼，這個車位就會旋轉(zhuǎn)著降落到地面，待車主停好車輛后，再按號碼，車位又回旋上升、復位。安裝了立體車庫的大型地下停車場則配套安裝停車場智能管理系統(tǒng)，由經(jīng)過專業(yè)技術(shù)培訓的工作人員進行值守調(diào)度。
第三，立體車庫建設(shè)成本大大低于傳統(tǒng)停車場。據(jù)了解，傳統(tǒng)停車場的占地和建設(shè)成本相當高昂。一般說來，普通地上停車位每個占地在15平方米左右，地下停車場每個車位的占地面積則至少在25平方米以上。如果使用立體停車庫，在30平方米的空地上就可以停放一組8車位立體停車庫，平均每個車位占地面積不到4平方米。
第四，安全可靠、美化環(huán)境。配備自動檢測系統(tǒng)，各種安全機構(gòu)，自動報警，消防系統(tǒng)及其他防范設(shè)施。汽車不會損壞，丟失。因地制宜，利用零星空地，配以外形美觀的車庫，美化城市環(huán)境。
4.電子智能化立體車庫的未來走向
電子智能化立體車庫雖然已逐步地趨于成熟化，但是目前在技術(shù)方面仍然存在著一些問題，使得車庫的運行成本、運作效率、產(chǎn)品的可靠性等成為了亟待解決的問題。這些技術(shù)瓶頸能否被打破成為了電子智能化立體車庫在未來發(fā)展中的關(guān)鍵。針對所應用的關(guān)鍵技術(shù)的一些劣勢，在這里進行討論。
(1)作為控制核心,用DSP外擴CPLD比PLC更有優(yōu)勢。首先在運行速度方面，PLC的運算速度只能達到US級，而DSP(數(shù)字信號處理器)的運算速度可以到ns級，因此能更好地滿足電子高智能化立體車庫對于控制芯片的要求；在生產(chǎn)成本方面，用DSP+CPLD實現(xiàn)的話會在生產(chǎn)成本上大大降低，目前這種方法已經(jīng)得到了廣泛的應用；在功能擴展方面，DSP在片內(nèi)集成了各種工業(yè)上常用的各種模塊，為立體車庫功能的升級提供了強大的硬件保障。
(2)相比于傳統(tǒng)的通信方式，無線通信能解決有線通信無法解決的問題。利用無線通信代替原來的有線通信方式，可有效增加采集信號的數(shù)量，提高立體車庫的智能性，為進一步的技術(shù)升級打下基礎(chǔ)，避免了布線的復雜性，有利于故障的迅速定位和設(shè)備維護，同時可以大大節(jié)省立體車庫有線線纜的成本。
(3)采用最新的電磁兼容技術(shù)，使立體車庫具有很強的抗干擾以下方面著手：首先電磁環(huán)境評價即通過實測或數(shù)字仿真等手段，對設(shè)備在運行時可能受到的電磁干擾水平進行估計。電磁環(huán)境評價是電磁兼容技術(shù)的重要組成部分，是抗干擾設(shè)計的基礎(chǔ)。其次，電磁干擾耦合路徑弄清干擾源產(chǎn)生的電磁搔擾通過何種路徑到達擾的對象?？褂跀_措施，電磁干擾的產(chǎn)生和藕合敏感設(shè)備是不可能完全避免電磁搔擾的。因此，往往比較經(jīng)濟合理的解決辦法是在敏感設(shè)備上應用抗干擾措施。研究經(jīng)濟和適用的抗干擾措施也是未來電磁兼容領(lǐng)域的重要任務。
5.結(jié)論
隨著電力電子器件的不斷發(fā)展、通信手段的不斷提高、電磁兼容技術(shù)的不斷進步，電子智能化立體車庫必將在未來取得更大的進步，逐漸地向高智能化、人性化的方向發(fā)展，實現(xiàn)更大的突破。
【參考文獻】
［1］付翠玉，關(guān)景泰．立體車庫發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)［J］.機械設(shè)計與制造.2005，(9)：156-157.
（一）普通光纖
普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統(tǒng)的發(fā)展，光中繼距離和單一波長信道容量增大，G.652.A光纖的性能還有可能進一步優(yōu)化，表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規(guī)定的色散位移單模光纖實現(xiàn)了這樣的改進。
（二）核心網(wǎng)光纜
我國已在干線(包括國家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線)上全面采用光纜，其中多模光纖已被淘汰，全部采用單模光纖，包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經(jīng)采用過，但今后不會再發(fā)展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量，它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖，不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外，在這些光纜中，曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu)，目前已停止使用。
（三）接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，為了增加網(wǎng)的容量，通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中，由于管道內(nèi)徑有限，在增加光纖芯數(shù)的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量，是很重要的。接入網(wǎng)使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用，目前在我國已有少量的使用。
（四）室內(nèi)光纜
室內(nèi)光纜往往需要同時用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜，筆者認為至少應包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內(nèi)，布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi)，主要由用戶使用，因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。
（五）電力線路中的通信光纜
光纖是介電質(zhì)，光纜也可作成全介質(zhì)，完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu)：即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ADSS光纜因其可以單獨布放，適應范圍廣，在當前我國電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應用。ADSS光纜在國內(nèi)的近期需求量較大，是目前的一種熱門產(chǎn)品。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標，而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢想。
（一）超大容量、超長距離傳輸技術(shù)波分復用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，目前1.6Tbit/的WDM系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術(shù)，與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同，OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實現(xiàn)的單信道最高速率達640Gbit/s。
僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限，可以把多個OTDM信號進行波分復用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復用（PDM）技術(shù)可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零（RZ）編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空較小，降低了對色散管理分布的要求，且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散（PMD）的適應能力較強，因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。
（二）光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應相互平衡，因而經(jīng)過光纖長距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現(xiàn)長距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。
光孤子技術(shù)未來的前景是：在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信，時域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應用技術(shù)使現(xiàn)行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上；在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術(shù)和減少ASE，光學濾波使傳輸距離提高到100000km以上；在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題，但目前已取得的突破性進展使人們相信，光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統(tǒng)中，有著光明的發(fā)展前景。
（三）全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段，也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍采用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M一步提高，因此真正的全光網(wǎng)已成為一個非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點，節(jié)點之間也是全光化，信息始終以光的形式進行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進行，而是根據(jù)其波長來決定路由。
目前，全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。
三、結(jié)語
光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現(xiàn)上升趨勢。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時代也會在不遠的將來到來。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；溫室；農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)
目前現(xiàn)有的很多溫室環(huán)境監(jiān)控技術(shù)仍采用封閉現(xiàn)場的監(jiān)控方式，或是通過有線通信方式進行遠程監(jiān)控。這些方式對溫室環(huán)境的監(jiān)控來說存在很大先天性缺陷。眾所周知，溫室的監(jiān)控對象的現(xiàn)場信息采集比較困難，因為在空間上溫室范圍廣比較分散，而且往往遠離生產(chǎn)管理者。在時間上，溫室作物的生長周期長導致監(jiān)控周期長，以上環(huán)境對溫室環(huán)境信息實現(xiàn)長期有效的監(jiān)控極為不利。
鑒于此情況，設(shè)計一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，就可以實現(xiàn)對溫室環(huán)境信息的采集、處理、傳輸并且和Internet無縫連接的方案，可以采取在空間上分布式采集，在時間上長時間連續(xù)的采集策略。就可以滿足溫室監(jiān)控的信息采集要求。就可以有效解決現(xiàn)場信息遠程傳輸和監(jiān)控的問題。
1.ZigBee簡介
1.1 ZigBee的特點介紹
1.2 ZigBee拓撲結(jié)構(gòu)介紹
星形拓撲由總協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點組成。終端節(jié)點和總協(xié)調(diào)器是一一對應進行數(shù)據(jù)交換的。終端節(jié)點的數(shù)據(jù)交換只能由總協(xié)調(diào)器來完成數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)。樹形拓撲結(jié)構(gòu)由三部分組成，總協(xié)調(diào)器、路由節(jié)點和終端節(jié)點。子節(jié)點只存在于總協(xié)調(diào)器和路由節(jié)點之間，終端節(jié)點沒有子節(jié)點，節(jié)點都應該只和他的父節(jié)點和子節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)狀拓撲由總協(xié)調(diào)器、路由節(jié)點和終端節(jié)點組成。這和樹形拓撲相同，其優(yōu)點是自由度高的數(shù)據(jù)路由協(xié)議，路由節(jié)點相互無阻數(shù)據(jù)交換，其中某個路由發(fā)生了故障，不影響數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)會沿著其他路由繼續(xù)工作。
2.系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)在網(wǎng)路拓撲結(jié)構(gòu)上采用了星形無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。本系統(tǒng)具有以下特點：系統(tǒng)能夠根據(jù)溫室環(huán)境，采集農(nóng)業(yè)環(huán)境中的各種參數(shù)；在農(nóng)業(yè)現(xiàn)場組建網(wǎng)絡(luò)，使得形成自組織，分布式的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，并通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)完成信息的匯聚、分析和發(fā)送。使網(wǎng)絡(luò)完整覆蓋監(jiān)控區(qū)域，采集的信息能有效的反映農(nóng)業(yè)環(huán)境的狀態(tài)。選擇相應的采集頻率使數(shù)據(jù)在時間上完整的體現(xiàn)環(huán)境因子的變化規(guī)律；系統(tǒng)把相應的環(huán)境信息通過特殊編碼的形式傳輸給處理單元，在傳輸過程中盡量使用現(xiàn)有的硬件、軟件技術(shù)，使得信息完整而有效、減小傳輸中的能耗、提高網(wǎng)絡(luò)的壽命。
如圖2所示，在單溫室情況下的結(jié)構(gòu)原理圖，多個溫室監(jiān)控時，所有溫室的信息都被相應的匯聚節(jié)點收發(fā)和存儲，最后所有的匯聚節(jié)點與遠程計算機通過GPRS通信。
3.硬件設(shè)計
3.1 硬件原理
系統(tǒng)中環(huán)境因子采集裝置是無線傳感器，形成傳輸方便，減少布線的無線網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)還使用了GPRS收發(fā)裝置，可以完成溫室數(shù)據(jù)與上位機之間的無線交換信息和數(shù)據(jù)處理。上位機軟件必須完成多個溫室測量節(jié)點的信息匯總和分析，下達控制代碼給下位機，實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸和通訊協(xié)議的穩(wěn)定、安全，并能實時查看下位機情況及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)異常。
3.2 硬件組成
本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點的微處理器是ATmega16L單片機，這種單片機可以擴展大量的模塊，自身的片載資源豐富。具體特點如下：在1MHz的工作頻率下，額定電壓3V，25℃時正常狀態(tài)功耗為1.1mA，空閑狀態(tài)功耗為0.35mA，掉電模式小于1?A；采用精簡操作指令集RISC；16K字節(jié)的可編程flash空間，獨立鎖定位的可選Boot代碼區(qū)，8MHz晶振；與IEEE1149.1標準兼容的JTAG接口。
結(jié)合無線模塊功耗和性能等其他技術(shù)參數(shù)，通過綜合考慮，CC2420無線模塊成為本系統(tǒng)的備選模塊。這種無線模塊符合IEEE80215.4標準，工作性能穩(wěn)定，搭載很少的外部器件；支持SPI模式，與硬件連接的電路簡單；工作能耗比較低，接收時電流18.8mA，發(fā)送時電流17.4mA。
根據(jù)溫室實際情況與系統(tǒng)的可靠性，確定溫室使用的種類有溫度傳感器、濕度傳感器。通過閱讀資料知道溫度與濕度之間的耦合關(guān)系，為了系統(tǒng)的監(jiān)控要求，必須一起采集溫濕度。所以集成數(shù)字溫濕度傳感器SHT11滿足這種需要。其詳細特點如下：相對濕度和溫度測量；露點計算功能；低功耗；尺寸?。蛔詣有菝?；長期穩(wěn)定性好；數(shù)字輸出。
本系統(tǒng)采用了成都眾山科技有限公司提供的ZSD3110 GPRS DTU/RTU。該模塊有標準的硬件連接電路。具體功能有：模塊為了減少使用難度，內(nèi)置了TCP/IP協(xié)議，方便完成點對點，點對多點等復雜的連接；性能穩(wěn)定，不論在室內(nèi)還是在自然條件下，都不受擾亂穩(wěn)定運行，集成看門狗電路；可以不間斷在線工作，各種保護措施和手段保證了運行的穩(wěn)定性，心跳防斷線機制、掉線實時復位、模塊死機實時管腳復位機制；實現(xiàn)IP方式或動態(tài)IP+動態(tài)域名解析方式的模式。
4.軟件設(shè)計
4.1 采集節(jié)點程序流程
傳感器首先采集溫室的環(huán)境參數(shù)，各節(jié)點與匯聚結(jié)點組成無線網(wǎng)絡(luò)，信息集中到匯聚節(jié)點，在接收到總節(jié)點的命令后，控制數(shù)據(jù)信息的采集和發(fā)送；可以設(shè)定發(fā)送時間，改變采集模式、控制采集節(jié)點、非工作狀態(tài)時休眠和工作時喚醒等。（如圖4所示）
4.2 匯聚節(jié)點程序流程
匯聚節(jié)點主要完成的功能是，建立并維護無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過接收子節(jié)點信息使其入網(wǎng)；利用星形網(wǎng)絡(luò)與各個采集節(jié)點通信，收集各個節(jié)點信息并對信息進行初步處理并存儲；通過GPRS模塊接入GPRS網(wǎng)絡(luò)，與遠方的服務器進行通信；對信息進行解包和封裝，使信息在協(xié)議之間進行轉(zhuǎn)換；按時通過GPRS模塊把初步處理的數(shù)據(jù)按照規(guī)定的格式發(fā)送，在特殊情況下接受并解析服務器發(fā)送來的命令，根據(jù)服務器端的命令來執(zhí)行相應的任務，例如，改變采集時間和頻率，挑選環(huán)境因子等。
5.總結(jié)和展望
本文介紹了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方法和系統(tǒng)開發(fā)的主要流程。解決了傳統(tǒng)布線繁瑣，機動性差的缺點。無線傳感技術(shù)應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為用戶提供了一項創(chuàng)新有效的測控手段，相信將來會贏得廣大用戶的青睞。本系統(tǒng)還可以將用戶端延伸和擴展到養(yǎng)殖場室內(nèi)設(shè)備，實現(xiàn)飼養(yǎng)環(huán)境的自動控制、精準調(diào)控和遠程實時監(jiān)控。在局部環(huán)境測控領(lǐng)域應用有很好的發(fā)展前景。
參考文獻
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信息化時代，通信技術(shù)和設(shè)備飛速發(fā)展，如何使通信工程專業(yè)的畢業(yè)生能更快的適應社會需求，必須對通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行改革，面向應用型人才培養(yǎng)，對通信工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式進行研究探索。
【關(guān)鍵詞】
通信工程；應用型；研究
依據(jù)學校指導性意見、教育部頒布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》（2012版）中關(guān)于“通信工程專業(yè)表述為基礎(chǔ)，結(jié)合學校辦學定位。從2015年5月份開始了通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行了修訂，成果顯著?，F(xiàn)總結(jié)如下：
1研究的主要內(nèi)容
1.1科學定位，明確人才培養(yǎng)目標在制定人才培養(yǎng)的過程中，我們遵照學院的“科學定位，明確人才培養(yǎng)目標”的原則，我們首先進行了通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)的論證工作，我們調(diào)研了遼寧省內(nèi)與通信相關(guān)的公司，了解到了通信產(chǎn)業(yè)的背景、企業(yè)的需求方向。其次，結(jié)合通信行業(yè)的崗位需求、社會需求、學院培養(yǎng)目標我們進行了專業(yè)生產(chǎn)崗位群類型分析，分別從無線通信、計算機網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)傳輸三個行業(yè)類別出發(fā)，進行了各自的崗位職責分析以及崗位能力需求分析，并建立了通信工程專業(yè)相關(guān)的工作崗位群分析表，最終總結(jié)出來通信工程專業(yè)的培養(yǎng)目標。
1.2結(jié)合實際、建立培養(yǎng)要求首先，我們明確了通信工程專業(yè)的學生應獲得能力要求。第一方面是學習研究的能力，包括自學能力，信息獲取能力和學生交流能力。第二方面是技術(shù)應用的能力，包括基本實驗能力，信息分析、處理能力，知識遷移能力，工程實踐能力和設(shè)計開發(fā)能力，其中基本實驗能力是通過電工實驗、電子技術(shù)綜合實驗、自動控制系統(tǒng)綜合實驗等方面的訓練學生應具備獨立完成實驗的能力。信息分析、處理能力是發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力；獲取信息并對它進行加工處理，使之成為有用信息并出去的過程的能力。知識遷移能力是將所學知識應用到新的情境，解決新問題時所體現(xiàn)出的一種素質(zhì)和能力，包含對新情境的感知和處理能力、舊知識與新情境的鏈接能力、對新問題的認知和解決能力等層次。工程實踐能力是通過校內(nèi)教師與企業(yè)工程師聯(lián)合指導,使學生在工程現(xiàn)場直接參加工程項目實踐，實現(xiàn)了理論與實踐的結(jié)合，不僅拓寬了學生的就業(yè)門路，還為企業(yè)解決了工程技術(shù)問題，設(shè)計開發(fā)能力實現(xiàn)校企雙贏。為生產(chǎn)新的產(chǎn)品、裝置，建立新的工藝和系統(tǒng)而進行實質(zhì)性的改進工作的能力。最后一方面是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，包括團隊協(xié)作、組織管理、人際交往能力和研發(fā)創(chuàng)新能力。其次，我們圍繞著通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標明確了通信工程專業(yè)的學生應獲得的具體知識結(jié)構(gòu)，第一方面扎實的公共基礎(chǔ)知識、包括數(shù)學知識，思想政治，外語，體育等基礎(chǔ)知識；第二方面是專業(yè)基礎(chǔ)知識，地基的牢固性決定了上層建筑的穩(wěn)定性，因此根據(jù)通信工程專業(yè)制定了通信工程專業(yè)的基礎(chǔ)知識應該包含電路基礎(chǔ)知識，信號與信息處理，通信基礎(chǔ)知識；第三方面是專業(yè)知識，包括計算機網(wǎng)絡(luò)通信知識，有線通信，嵌入式等知識；最后一個方面是綜合素質(zhì)知識包括計算機，外語，團隊協(xié)作組織協(xié)調(diào)等知識。再次，我們圍繞著通信工程專業(yè)所需要的工作崗位素質(zhì)建立了工作崗位素質(zhì)支撐體系，該體系從職業(yè)道德素養(yǎng)，愛國敬業(yè)精神和社會責任，健康的身心素質(zhì)，人文科學素養(yǎng)，人文科學素養(yǎng)，工程素質(zhì)，技能素質(zhì)，管理素質(zhì)這幾方面出發(fā)，通過思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)的學習加強學生的職業(yè)道德素養(yǎng)，通過中國近現(xiàn)代史綱要的學習加強學生愛國敬業(yè)精神和社會責任感。在健康身心素質(zhì)方面，制定健康教育方面的活動。通過基本原理和思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)的學習培養(yǎng)學生的人文科學素養(yǎng)。通過單片機原理及應用、通信原理課程設(shè)計等方面的學習對學生工程素質(zhì)進行支撐。通過電路分析基礎(chǔ)，模擬電子技術(shù)，信號與系統(tǒng)等專業(yè)課的學習對學生技能素質(zhì)方面進行支撐。我們通過軍訓，畢業(yè)實習等活動對管理素質(zhì)方面進行支撐，最終我們確立了畢業(yè)生應獲得的具體知識、能力和素質(zhì)。
1.3遵循培養(yǎng)應用人才，制定教學體系根據(jù)這些能力我們要制定出相應的人才培養(yǎng)教育教學體系。教學計劃包括學分匯總表，學期教學計劃，教學進程表，理論課程匯總表和工程實踐環(huán)節(jié)。我們立足通信工程專業(yè)的特點建立了專業(yè)核心課程，如信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、通信原理、高頻電子線路、單片機原理及應用、計算機網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)、光纖通信等。通過專業(yè)核心課的學習，培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實的本科人才。同時我們根據(jù)就業(yè)需求將通信工程專業(yè)分為三個專業(yè)方向，分別為無線通信方向，計算機通信方向，數(shù)據(jù)傳輸方向，并根據(jù)不同的專業(yè)方向設(shè)立了特色專業(yè)方向課。無線通信方向我們設(shè)立了移動通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信、專用無線通信系統(tǒng)、微波技術(shù)與天線、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與應用等課程。計算機通信方向，我們設(shè)立了數(shù)字圖像處理、多媒體通信、語音信號處理、嵌入式系統(tǒng)及應用、數(shù)據(jù)庫原理等課程。數(shù)據(jù)傳輸方向我們設(shè)立了IP電話原理、電視與視頻技術(shù)、數(shù)據(jù)通信、信息理論與編碼等課程。
1.4結(jié)合學校辦學定位，加強工程實踐環(huán)節(jié)1)前三年的實踐能力培養(yǎng)方案包括實驗教學體系改革設(shè)計；建設(shè)通信工程專業(yè)平臺；與企業(yè)加強合作；鼓勵學生參加各種科技競賽、不斷提高教師的指導能力與水平，提高教師工程教育能力，改善教學方法；課程設(shè)計的實現(xiàn)原則；課程設(shè)計的特色創(chuàng)新。2)第七學期集中實踐組織方案，第七學期為集中實踐階段。要充分利用校企合作與校企聯(lián)合辦學的資源優(yōu)勢，廣泛建立校外實習基地，有組織的安排學生到這些實習基地進行實習。3)第八學期為畢業(yè)設(shè)計（論文）時間，共12周，計12學分。在畢業(yè)設(shè)計組織方案中包括畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量要求、畢業(yè)設(shè)計的組織管理、畢業(yè)設(shè)計（論文）選題、畢業(yè)設(shè)計（論文）指導、畢業(yè)設(shè)計的答辯等環(huán)節(jié)。
2人才培養(yǎng)方案修訂過程中遇到的問題
1)在市場調(diào)研階段，認真開展工作，但在調(diào)研報告提交時，由于本人理解有誤，未能將前期的調(diào)研結(jié)果按學院的要求格式完整的展示出來，造成通信工程專業(yè)的調(diào)研報告嚴重缺乏規(guī)范性、內(nèi)容過于簡單。2)在提綱撰寫階段，由于有些老師有課，存在系領(lǐng)導開會不能保證全部在場，導致在信息的傳達以及提綱最新版本發(fā)送過程中，存在不是最新版本的情況。針對此問題，采取解決的辦法是，無論哪名老師修訂為最新版本后，都先傳給專業(yè)負責人，然后再由專業(yè)負責人傳給系領(lǐng)導。3)存在通信工程專業(yè)相關(guān)課程的教學目標以及內(nèi)容把握不是很好。4)在培養(yǎng)方案匯報階段，存在的問題是將通信原理課程放到了專業(yè)課中。在匯報當天，學院領(lǐng)導指出：應夯實基礎(chǔ)，不要拘泥于學分的限制。針對這種情況，系領(lǐng)導帶領(lǐng)通信工程專業(yè)培養(yǎng)方案組員，積極研討，最后將通信原理課程調(diào)整到專業(yè)基礎(chǔ)課中。
3結(jié)束語
在本屆與模擬技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域中，值得關(guān)注的是支持軟件無線電設(shè)備及多模接收設(shè)備的模擬濾波器技術(shù)、數(shù)字校正技術(shù)，以及性能接近晶體振蕩器的CMOS LC振蕩器。
最近幾年，面向軟件無線電以及認知無線電的研發(fā)工作變得活躍起來。為了實現(xiàn)這兩種技術(shù)，可在寬頻帶中利用的RF收發(fā)器技術(shù)以及可重新配置的模擬基帶電路技術(shù)是必不可少的。
NEC支持軟件無線電設(shè)備的離散時間型低通濾波器采用Duty-cycle調(diào)制方式可變電壓／電流元器件(跨導器)，實現(xiàn)了從400kHz一30MHz的可變帶寬[3.1]。
PLL及振蕩器在高性能和新工藝方面也有進展。加州大學圣地亞哥分校等的N分頻PLL，帶寬擴展到975kHz，并利用量化噪聲適應性消除電路改善了相位噪聲[19.2]。
另外，電源芯片則是在改善調(diào)節(jié)器的功率、效率以及提高速度、擴展帶寬和降低電壓方面取得了進展。美國亞利桑那州大學了供高效率功放使用的調(diào)節(jié)器，同時采用了AB類放大器和開關(guān)調(diào)節(jié)器[24.8]。
(夏普公司電子器件開發(fā)本部 藤本義久)
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器：實現(xiàn)了24GSPS和0.2V驅(qū)動所有指標的記錄都被刷新
ADC／DAC等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域都在采用更先進的工藝，并不斷降低電壓。入選本屆ISSCC的論文中有超過50％的論文采用了130nm以下的工藝，而采用65nm工藝的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的論文數(shù)量占到了全部論文的25％。
在工藝發(fā)展的帶動下，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的功耗在逐漸降低，品質(zhì)因數(shù)也在不斷改善。以前，衡量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器性能的指標是速度、精度以及功耗。但最近，品質(zhì)因數(shù)與驅(qū)動電壓也和速度一起成為必需的評價指標。其原因在于，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器在便攜式設(shè)備應用中的重要性正在增加。在本屆會議上，這三個指標均有所突破。
加拿大Nortel公司了速度最快的CMOS電路，采樣速率高達24GSPS[30.3]。該CMOS芯片采用90nm CMOS工藝制造，集成了160個通道的6位精度SAR型ADC，令其交替工作。從而實現(xiàn)了極高的采樣速率。
荷蘭特文特大學的ADC的品質(zhì)因數(shù)達到4.4fJ[12.4]，這一數(shù)值僅相當于以往的1/10。獲得這一指標的原因是，該產(chǎn)品采用了對電容電壓進行分階段控制的技術(shù)。
在低電壓驅(qū)動方面，麻省理工學院了利用0.2V電壓驅(qū)動的Flash ADC[30.8]，并為此新開發(fā)了可利用亞閾值區(qū)電壓工作的技術(shù)。
(富士通研究所系統(tǒng)芯片電路開發(fā)研究所 冪本三六)
RF：基于CHOS工藝的毫米波PATHz高頻應用進入視野
與ISSCC 2007一樣，本屆會議上也陸續(xù)了許多基于CMOS工藝的毫米波電路。以前，面向60GHz或77GHz頻段的芯片是以化合物半導體為主，但在2006年出現(xiàn)了基于SiGe工藝的芯片，到2007年又有基于CMOS工藝的接收器。在本屆IS SCc上，終于也見到了采用CMOS工藝集成PA的毫米波芯片。于是，全部采用CMOS工藝的毫米波收發(fā)器開始具有現(xiàn)實意義。
NEC了面向60GHz頻段的收發(fā)器[31.1]。發(fā)射電路中集成有I/Q調(diào)制器、DA(驅(qū)動放大器)、VGA(可變增益放大器)和PA(功率放大器)。接收電路中集成有LNA(低噪聲放大器)、VGA、驅(qū)動放大器和I/Q解調(diào)器。PA的輸出功率達到8.4dBm，增益也高達10.3dB。
在頻率更高的接收器中，集成度也在不斷提高。加拿大多倫多大學和意法半導體共同了95GHz接收器[9.1]。該接收器采用65nmCMOS工藝，不僅集成了LNA、混頻器和IF放大器，而且集成了VCO和分頻器。工作頻率高達76GHz~95GHz，轉(zhuǎn)換增益為12.5dB，噪聲系數(shù)為7dB，VCO的相位噪聲是-95dBc/Hz(1MHz偏置)。該接收器的工作溫度甚至可以達到100℃。
基本電路的工作頻率也有顯著提高，超出毫米波而應用到THz級頻率的CMOS技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)。美國佛羅里達州大學的410GHz推一推振蕩器采用了45nm CMOS工藝[26.1]。由于其頻率太高，常規(guī)的探頭難以測量，因此芯片上還裝備了用于測量的天線。
(松下電器產(chǎn)業(yè)公司半導體器件研究中心 酒井啟之)
無線通信：UWB、手機和WLAN都在向更高的集成度發(fā)展
無線通信領(lǐng)域由“UWB相關(guān)技術(shù)”、“手機收發(fā)器”和“WLAN/WPAN(無線個人局域網(wǎng))收發(fā)器”等三個專題會議構(gòu)成。
在UWB相關(guān)技術(shù)的專題中最值得注意的論文是Alereon公司的UWB收發(fā)器[6.4]。而在手機收發(fā)器方面，ADI公司無需SAW濾波器的收發(fā)器對于今后的技術(shù)發(fā)展很有參考價值[10.2]。
WLAN方面，Atheros通信公司的2×2 MIMO SoC的論文頗為引人矚目，這款SoC支持IEEE802.11n標準[20.2]。802.11n標準產(chǎn)品的高成本問題此前一直難以解決，但Atheros公司的這款SoC面積很小，很可能會獲得相當廣泛的應用。該領(lǐng)域與數(shù)字SoC一樣，采用先進工藝以提高集成度、進而降低電壓的競爭非常激烈。2005年，支持IEEE 802.11b標準的SoC已經(jīng)達到很高的水平；其后，2006年了支持IEEE 802.11a/b/g標準的SoC;2007年支持2×2MIMO的無線模擬單元；2008年又了2×2MIMO的SoC，集成度每年都有所提高。
(東芝公司半導體研究開發(fā)中心 濱田基嗣)
有線通信：利用現(xiàn)有的傳輸線路向更高速度和更長距離發(fā)展利用DSP的補償超越以往極限
在該領(lǐng)域中引人注目的是數(shù)字加速技術(shù)，即將輸入到接收器的信號利用ADC采樣之后再使用DSP等進行處理。當利用已經(jīng)鋪設(shè)的現(xiàn)有傳輸線路進行10Gbps的高速通信時，到達接收器的信號有可能會惡化，甚至不能保持發(fā)送時的原始信號狀態(tài)。在本屆會議上，首次了能夠自適應地恢復信號并符合IEEE各項標準的技術(shù)。
美國ClariPhy通信公司的收發(fā)器將使用300m多模光纖的數(shù)據(jù)傳輸速率從2.5 Gbps提高到了10Gbps[11.7]。這種收發(fā)器利用CMOS工藝將支持10Gbps的ADC和DSP集成在了一塊芯片上。美國Teranetics公司的收發(fā)器則將利用10Gbps雙絞線的通信距離從35m延伸到100m[5.5]。NTT公司的時鐘數(shù)據(jù)恢復電路可以兼顧到兩個方面：它能夠瞬時且同步地響應脈沖串信 號輸入的第1位信號，也能夠容許160位的連續(xù)無翻轉(zhuǎn)信號[11.4]。該恢復電路是利用∑型DAC來提高頻率精度而實現(xiàn)的。
(NTT公司微系統(tǒng)集成研究所 大友佑輔)
高性能數(shù)字電路：工藝發(fā)展出現(xiàn)新挑戰(zhàn)芯片面臨功耗及特性不一致等問題
半導體產(chǎn)業(yè)仍在遵循著摩爾定律不斷發(fā)展。在高性能數(shù)字電路領(lǐng)域，隨著工藝的繼續(xù)發(fā)展，出現(xiàn)了復雜度和集成度更高的處理器。在本屆ISSCC上，各公司及機構(gòu)針對高集成度芯片暴露出的問題提出了自己的技術(shù)方案。這些挑戰(zhàn)包括不斷增加的功耗，處理性能達到極限，工藝、電壓及溫度的不一致性等。
英特爾公司了4核Itanium處理器。這款處理器可以使用低達0.7V的電壓工作，從而減低了功耗。而且，為了提高可靠性，處理器的鎖存電路中采取了減小軟誤差率的措施[4.6和4.7]。在處理器的多內(nèi)核及多線程的發(fā)展過程中，Sun微系統(tǒng)公司也注意到應該提高單線程的性能。該公司的SPARC處理器在進一步發(fā)展亂序執(zhí)行能力以提高單線程性能的同時，總共可以并行執(zhí)行32個線程[4.1和4.2]。對于芯片的工藝、電壓及溫度的不一致性等問題，美國密歇根州大學了一種可自行修正延遲誤差的技術(shù)――Razor II[22.1]，可以動態(tài)地自動調(diào)節(jié)電壓及頻率。
(日立制作所信息／通信部門 丹場展雄)
低功耗數(shù)字電路：在降低功耗方面竭盡全力便攜式設(shè)備在性能方面又有突破
在低功耗數(shù)字電路領(lǐng)域引人注目的論文之一是英特爾公司的低功耗x86處理器[13.1]。采用45nmCMOS工藝和簡單的2-issue順序流水線，實現(xiàn)了2GHz的工作頻率和低于2W的功耗，比以往的x86處理器的功耗小一個數(shù)量級。此外，TI公司了用于手機的單芯片，采用了45nmCMOS工藝。
瑞薩科技等6家公司了用于手機的第3代單芯片產(chǎn)品，將基帶處理器和應用處理器集成在一起[13.3]。該芯片將基于21個電壓域的電源關(guān)斷功能和部分時鐘激活功能組合起來，進一步降低了功耗。同時，芯片中集成的存儲器管理單元可以讓用于媒體處理的IP核共享虛擬存儲器空間，并通過有效利用外部存儲器等措施實現(xiàn)了更高的性能。
索尼公司的圖像處理器讓人們感覺到便攜設(shè)備的畫面質(zhì)量正在不斷提高，并且圖像識別技術(shù)將得到靈活的應用[16.4]，現(xiàn)在已經(jīng)有可能在便攜設(shè)備中采用H.264標準對HDTV信號進行編／解碼處理。這款圖像處理器具有512GOPS的運算性能，每秒鐘能處理60幅分辨率為1920×1080的圖像。在不斷提高分辨率的發(fā)展方向之后，這款處理器可能會引領(lǐng)新的潮流：通過圖像處理提高畫面質(zhì)量、并靈活應用圖像識別和圖像檢索技術(shù)。
(日立制作所中央研究所 荒川文男)
存儲器領(lǐng)域：大容量、低成本、高速率、非易失新技術(shù)相繼問世
在NAND閃存方面，43nm-60nm、16Gb容量、3位，單元、34MHz(4值)／100MHz(2值)的擦寫速度等技術(shù)相繼推出。引人注目的未來技術(shù)是三星電子公司的45nm單元疊層型4Gb NAND閃存[28.3]。
SRAM方面，英特爾公司的45nm嵌入式SRAM首次采用了高k材料／金屬柵[21.1]。包括這一款在內(nèi)的4篇有關(guān)45nm SRAM的論文都了降低功耗、解決不一致性等的技術(shù)。
DRAM則在不斷提高速度。嵌入式DRAM方面，中國臺灣地區(qū)的TSMC利用65nm Bulk CMOS工藝實現(xiàn)了500MHz的工作頻率，并集成人SOI中。包括這一款在內(nèi)，總共有4篇關(guān)于65nm嵌入式DRAM的。三星電子公司了業(yè)界第一款支持GDDR5標準的圖形DRAM，實現(xiàn)了每引腳6Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率[14.5]。
(瑞薩科技公司 日高秀人)
攝像器件／醫(yī)療／顯示器／HEHS／傳感器：像素間距不到Iμm的攝像器件適于埋置在人體內(nèi)的放大器
美國斯坦福大學的攝像器件的像素間距極為窄小，只有0.7μm[2.3]。以往的產(chǎn)品中，最小的像素間距是1.2μm。新器件的間距比以前窄了40％。這款攝像器件在光電轉(zhuǎn)換和信號電荷的傳輸中使用了幀傳輸CCD。但其信號的讀取方法和CMOS傳感器類似，并采用CMOS工藝制造。
斯坦福大學在芯片上陣列配置了166×76個16×16的光電二極管(像素群)。包括不直接參與圖像生成的像素在內(nèi)，總像素數(shù)達323萬。該大學將這樣的配置叫做多孔徑(Multi-aperture)。該款攝像器件應用了立體照相機的原理，可獲得所拍攝景物的縱深信息，并生成三維的圖像。
在東芝公司的CMOS傳感器中，除了RGB三原色之外，又增添了W(白色)[2.5]。當所拍攝景物的照度很低時，可以提高畫面質(zhì)量。這款CMOS傳感器可以生成16個像素的全彩圖像，包括2個R像素、4個G像素、2個B像素以及8個W像素。而且，在曝光過程中可以把信號電荷從光電二極管排出，以避免出現(xiàn)白噪聲。因此，動態(tài)范圍得到了擴展，可達14位灰階。
在醫(yī)療領(lǐng)域，美國Medtronic公司和MIT的放大器適用于檢測由于腦部病變而引起的神經(jīng)細胞的微弱信號[8.1]。其特點是放大時的噪聲及功耗都很低，能夠應用于便攜式設(shè)備及可埋置在人體內(nèi)的設(shè)備中。
(索尼公司半導體亨業(yè)集團 角博文)
未來技術(shù)：仿生電子，保健護理領(lǐng)域盛況空前近距離通信技術(shù)向高性能，多樣化發(fā)展
在本屆會議上，未來技術(shù)領(lǐng)域面向仿生／保健護理等相關(guān)領(lǐng)域提出了新的電路技術(shù)以及應用方案。具體來說，包括生物信息的監(jiān)視技術(shù)以及可埋置于人體內(nèi)的芯片等。
日立制作所了關(guān)于實現(xiàn)人類生命活動可視化的技術(shù)[7.1]。該技術(shù)可以利用徽章型(體積為30cm3)的無線傳感器模塊連續(xù)監(jiān)視體溫4個月。產(chǎn)品的電池壽命是3年?？梢哉f，面向仿生／保健護理領(lǐng)域，這項成果顯示出電子技術(shù)新的應用可能性。
此外，值得注意的領(lǐng)域是近距離通信技術(shù)，包括芯片與芯片之間的通信技術(shù)、人體局域網(wǎng)(BAN，body area network)以及RFID等技術(shù)。在上一屆會議上這些領(lǐng)域都曾經(jīng)受到關(guān)注，而在這一屆越發(fā)突出了高性能化和多樣化的進展。
從2004年以來，日本慶應義塾大學和東京大學的小組連續(xù)了采用電感耦合方式的芯片間通信技術(shù)。在本屆會議上，他們了采用異步方式的技術(shù)，同以前相比，通信速度提高了11倍[15.7]。利用和電容耦合方式相當?shù)耐ㄐ潘俣?11Gbps)，可以實現(xiàn)5倍于電容耦合方式的通信距離。
