2.4GHz无线网络共存技术研究进展

信息时代的众多网络应用需求孕育了多种多样的无线网络通信协议,蓬勃发展的物联网将众多无线网络协议纳入了一个共同的网络框架内.随着物联网系统的广泛应用,同一区域内,尤其在室内环境中,多种无线网络协议共存的情况越来越普遍.众多共存的无线网络协议不仅不能彼此分享数据信息,反而会对彼此造成干扰,影响通信效率.因此,无线网络协议共存技术近年来成为了工业界和学术界的研究热点.然而现在关于2.4GHz频段上的无线网络共存的综述研究或仅仅针对某2种协议间的共存,或缺少对最新技术的总结.因此,在重新梳理相关研究的基础上,介绍了共存问题的成因,分析了共存问题的影响,按照共存环境复杂性,回顾了现有工作提出的关键共存技术,包括同质干扰的避让、容忍和并发传输,异质干扰的检测、识别和异质干扰环境下的共存传输.最后,展望了物联网发展大环境下共存技术的发展趋势——更广泛的互联互通.

Wi-Fi无线网络2.4GHz频率规划研究

近年来,Wi-Fi技术以其低成本、高速率的优点得到了迅速普及,在教育、金融、酒店以及零售业、制造业等各领域有了广泛的应用。Wi-Fi网络运行在2.4GHz开放频段上,可用频点数较少、干扰较大。需要进行合理的频率配置,以提高Wi-Fi网络覆盖质量,提升用户业务感知。

基于2.4 GHz无线技术的RTK定位系统

利用2.4 GHz无线技术,设计RTK(real time kinematic)定位系统.在两种实验场景下,进行对比实验,比较RTK定位系统和传统PVT(position velocity time)定位系统的定位误差.实验结果表明:两种实验场景下,相对于传统PVT定位系统,该文设计的RTK定位系统均有更小的定位误差.该文定位系统可应用于无人机、精准农业等领域.

2.4 GHz无线技术的干扰和共存研究

蓬勃发展的物联网应用需求中孕育了多种2.4 GHz无线通信协议,众多共存的无线协议既是物联网设备、平台互联互通的基础,也是通信系统干扰来源,导致通信效率降低。因此,2.4 GHz频段的干扰与共存技术成为行业内一个研究热点。本文介绍了Zigbee、蓝牙和Wi-Fi等无线通信技术及其抗干扰特性,通过分析共存环境的复杂性和关键性,简化仿真模型,提出了2.4 GHz频率共存的关键性能指标,讨论了如何保证2.4 GHz无线技术的共存性能,对物联网更广泛互联互通发展具有重要意义。

60GHz超高速无线网络接入机制研究

首先介绍了工作在60 GHz频段、支持1 Gbit/s以上数据速率的IEEE 802.15.3c标准和IEEE 802.11ad标准草案规定的无线接入机制的基本原理,然后对它们的特点和性能进行了详细的对比分析。研究结果显示:2种无线接入机制都采用了TDMA+CSMA/CA的混合机制,但各有所长;IEEE 802.11ad接入机制兼容性更好,能达到更高的数据速率,然而原理更复杂;IEEE 802.15.3c接入机制实现相对简单,同样也能达到Gbit/s级别的数据速率。最后,对全文进行总结并指出了未来的研究方向。

2．4GHz无线网络在校园网络建设中的应用--山东工业职业学院无线校园网络的设计方案

介绍了无线网络的基本原理、技术特点，在此基础上结合山东工业职业学院的实例形式阐述了山东工业职业学院无线校园网络建设的设计方案，包括覆盖范围、网络安全、认证模式以及收费策略等，可以看出，无线网络克服了有线网络无法克服的困难，对于扩充学校网络接入能力，提高网络资源的利用率，推进学校信息化建设，具有不可替代的作用。

集装箱码头2.4G无线网络系统

外高桥集装箱码头的无线网络系统采用一网式的设计,即采用全2.4GHz直序扩频技术,符合IEEE802.11b标准。此系统的设计最大优点在于节省投资,维护简便,充分利用2.4GHz直序扩频技术的带宽,使应用界面图形化成为现实。

西红柿温室内无线传感器网络2.4GHz信道传播特性

针对西红柿温室环境中无线传感器网络节点部署的要求及其应用环境的特性,以2.4 GHz为载波频率,研究了无线射频信号传播特性和通信距离、天线高度、传输路径等影响因素间的关系。结果表明,无线传感器网络信号在西红柿温室中的衰减符合对数模型;当天线高度固定时,接收信号强度随通信距离的增加总体呈递减趋势,丢包率随通信距离的增加总体呈递增趋势;西红柿温室中天线最宜部署在日光温室中央一列的位置,且西红柿顶部略高于它的位置为放置天线高度的首选,其次为西红柿顶部距地面1.5 m以上的部分,越接近西红柿顶部越好;在上述试验研究的基础上,建立了天线高度、通信距离和接收信号强度之间的关系模型,模型参数A与天线高度、衰减系数n与天线高度之间均呈二次多项式关系。验证试验结果表明:该模型可以较好地预测不同天线高度不同通信距离的接收信号强度,为西红柿温室无线传感器网络的部署提供技术支持。

宽带无线网络覆盖预测

在规划设计宽带无线网络过程中,合理地选取接入点(AP)的位置将对系统的性能和造价产生重要的影响。在无线局域网(WLAN)中,2.4GHzISM频段上宽带无线信号受到楼内不同类型障碍物影响,产生了特有的信号衰减。对宽带无线信号的楼内传播特性进行了测量,并将测量结果和分析数值进行比较,讨论了2.4GHz频段楼内无线传输路径衰耗的计算模型,分析了楼内宽带无线接入的性能,开发了一种用于在规划WLAN时预测AP覆盖范围的辅助软件。

基于5G无线网络的数字化病房综合服务平台的应用实践

随着我院数字化医院建设的不断深入和发展,信息化无论对于降低医疗成本还是提高医院经营决策、管理水平等方面都具有重要的支撑作用。我院依托5G无线网络及自有开发力量,不断优化与再造医疗的流程,致力打造安全、高效的数字化病房综合服务体系。

WIND-FLEX——一种新型的高速无线网络接口技术

WIND-FLEX是一种新型的 17GHz无线网络接口技术,具有高数据速率、高空间效率、灵活的设计、动态自适应和可配置等特点,能在时变信道条件下动态优化系统性能、有效载荷和QoS需求。文中首先介绍了 17GHz频带的管理状况和信道特点,然后分析了WIND-FLEX系统结构和网络结构,最后探讨了它的应用实例。

基于无线网络的油田井场生产监控系统

针对延长油田各个井场分布零散、范围广、易受环境因素影响的情况,为能够迅速准确地掌握油井的工况、及时发现油井故障、提高工作效率和经济效益,开发了基于网络的油田井场生产监控系统。该系统采用5.8GHz无线接入系统,完成对生产现场终端采集的数据无线传输至监控中心,详细说明了5.8GHz频段优势和组网方式。该系统实现了对油井工况数据的高效采集、传输、存储和处理,可以实时监控抽油机的运行状态,提高了处理油井故障效率,加强了对油井的有效管理,提升了油井的运行效率。

2.4GHz无线设备抗相互干扰性研究

针对2.4 GHz无线设备之间相互干扰这一问题,采用了对多个试验对象进行无线数据传输的测试,通过不同设备之间的数据相互传输,最终证实了设备间的干扰确实存在,并且在蓝牙适配器与无线路由器之间十分明显。最后给出了AFH技术、FHSS技术、TDM技术和eSCO技术等4种解决这些干扰的办法。

苹果园中2.4GHz无线信道在不同高度的传播特性

为解决苹果园中无线传感器网络的规划和部署问题,该文研究了苹果成熟时苹果园中2.4GHz无线信道在不同高度的信号衰减和丢包率情况。通过实地试验测量了沿着一列果树由距离地面高度0.50m主干处至3.00m处冠层顶部9个高度下各10个距离点的接收信号强度和丢包率,并对试验数据进行回归分析。研究表明:在不同高度层,2.4GHz信号衰减均符合对数路径损耗模型,模拟的相关系数在0.915～0.983之间;高度1.00～2.25m之间信号衰减均较快。高度大于2.25m时,衰减速度随着高度的增加递减,在冠层顶部高3m处达到最小值。因此,苹果园中天线最宜部署在高约3.00m处的冠层顶部或略高于此,其次为高度大于2.25m的冠层上部且较高的位置。同时,建立了用于预测2.4GHz信号在成熟期果园中的信号衰减模型并用额外的数据进行了验证。结果表明:该模型能较好地预测不同高度处不同传输距离点的接收信号强度,为苹果园中无线传感器网络的应用提供了技术支持。

Microchip针对IEEE 802.15.42.4 GHz和免授权sub-GHz网络扩展MiWi^(TM)无线开发环境

Microchip Technology Inc.宣布扩展其MiWiTM开发环境（DE）,它是设计星型和网状无线网络产品的一个完整的生态系统。MiWi DE包括Microchip免费、专有的MiWi P2P、MiWi及MiWi PRO星型和网状网络协议栈,8位无线开发工具包（WDK）和ZENATM无线适配器（2.4 GHz、868 MHz和915 MHz）,

2.4GHz无线USB技术的开发与应用

分析USB协议和无线通信协议,针对2.4GHz无线USB设备的应用,在应用层上提出一种协议模型,使一个从属设备可以同时与多个主控设备进行通信。改进直接序列扩频机制和独立通信信道机制,减少通信过程中的干扰和冲突。利用Cypress CYRF6936和Freescale MC68HC908JW32芯片实现一个应用实例。

一种适用于2.4GHz无线语音的IFA天线设计

设计了一种用于2.4 GHz无线语音的IFA(Inverted-F Antenna)天线,该天线能够满足2.4 GHz频段无线语音传输对天线尺寸、价格和性能的要求。使用有限元法进行数值仿真和设计,该天线可达到较好的效果。该天线的仿真和实测结果表明,在2.46 GHz的中心工作频率下,回波损耗为19.9 dB,带宽约为500 MHz,满足了IEEE 802.15.4协议的要求。

麦田环境2.4GHz无线信道路径损耗建模方法分析

针对麦田环境无线传感器网络(WSN)应用需求,开展了4种无线信道路径损耗建模方法研究及适用性分析。首先利用WSN节点进行2.4 GHz无线信号的麦田实地测试,得到不同传播距离上的路径损耗变化趋势;然后分析了自由空间模型、双射线模型理论计算路径损耗与实测路径损耗差异,同时提出改进的双折线对数距离模型,并采用单折线和改进后的双折线对数距离模型对实测路径损耗运用最小二乘法进行回归分析建模。结果表明:自由空间模型和双射线模型所计算路径损耗与实测路径损耗存在较大差异,无法直接用于麦田环境路径损耗建模;单折线和改进后的双折线对数距离模型的回归分析拟合度分别为0.879和0.943,回归剩余标准差分别为3.242和2.229,均适用于麦田无线信道路径损耗建模,且改进后的双折线对数距离模型较单折线对数距离模型建模精度更高。

基于nRF24E1的嵌入式2.4GHz无线接入系统

介绍一款工作于2.4 GHz频段的无线射频收发模块nRF24E1的特点及其通信协议,着重介绍在嵌入式TCP/IP平台下,利用nRF24E1 进行点对多点的无线通信,提出一种无线接入的解决方案,实现嵌入式2.4 GHz无线接入系统的应用。

无线局域网中2.4GHz电波传播损耗研究

在进行一个无线局域网的总体规划和设计的过程中,必须考虑信号的覆盖范围,如何找到最佳位置,通过预测从发射点到接受点的电磁波的损耗值,可以进行规划设计,在实际应用时,进行实测修正.在不同的环境和距离中,对2.4GHZ的电波传播损耗进行大量的实测,最后给出一个用于无线网络设计的预测2.4GHZ电波损耗的经验公式.