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点对多点的多任务无线通信

时间:2022-07-18 08:12:09 其他范文 收藏本文 下载本文

以下是小编为大家收集的点对多点的多任务无线通信,本文共8篇,希望对大家有所帮助。

点对多点的多任务无线通信

篇1:点对多点的多任务无线通信

点对多点的多任务无线通信

摘要:详细介绍无线通信在各种通信系统中的应用,单片机MCU与无线收发模块的硬件接口设计,点对多点无线通信协议的编写,点对多点无线通信系统打包与解包的软件设计。为无线通信系统的软硬件设计提供了可靠的解决方案。

关键词:无线通信 协议 通用串行总线 中央监控 远程终端

引言

现代世界是一个高速自动化的世界,各种各样的设备除了可以与计算机联机外,还可以互联机,而最简单的自动化联机方式就是使用串行通信。随着时代的进步,它并没有被取代,后倒是逐渐被广泛应用。如今,在许多场合有线连接的方式已经不能满足科技的高速发展。无线技术正以一种快速的速度进入许多产品,它与线相比主要有成本低,携带方便,省去有线布线的烦恼;特别适用于手持设备的通信、电池供电设备、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、无线数字语音、数字图像传输、智能小区不停车收费、银行智能回单系统等。在如此多的无线系统应用中,无线通信的协议自然显得特别重要。无线通信协议的好坏直接关系到系统的`安全性、误码率以及系统运行的速度。本文以上海桑博科技有限公司的STR-2无线收发模块为例,详细介绍无线收发模块与各种单片机的硬件接口设计,点对多点无线通信协议的数字打包格式、解包程序以及相关软件设计。

(本网网收集整理)

1 系统概述

1.1 链状点对多点系统

图1所示的系统是由一台中央监控设备CMS(Central Monitoring System)和多台远程终端设备MRTU(Multiple Remote Termial Unit)构成的点对多点的多任务无线通信系统。在中央监控设备CMS与远程终端RTU(Remote Termial Unit)之间用多台中转设备Tran作为中转站,以便起到暂存数据和延伸距离的作用。中转站之间,以单向通信方式进行传递数据。

(1)适用范围

*传输距离远的多点多任务数据采集;

*条件恶劣、干扰大、多点多任务数据采集;

*对时间要求不高的各种复杂无线数传;

*智能小区水、电、煤、暧气集中抄表系统,各种远程集中按防报警系统等。

(2)协议数据包格式

协议的第一件事就是能够识别噪志和有效数据。噪声是以随机字节出现的,没有明显的结合方式;噪声源可以产生任意字节的组合。在无线通信的过程中,最好能通过一种协议有效地抑制噪声的产生。

通过测试和试验发现,0xFF后跟0xAA、0x55在噪声中不容易发生。传输协议应该在数据包前加开始字节,0xFF后跟0xAA、0x55发送协议的开始应该是一个任意内容的字节(这是因为第一个字节的数据在发送时容易丢失),然后是0xFF后跟一个0xAA、0x55;接收协议规定只接收以0xFF后跟0xAA、0x55开始的包,于是就可以很方便地把以上系统的数据包格式定为:

Lead1Lead2Lead2HeaderLengthHostIDLocaDestinationUnitData1Data2…DatanChecksum

Lead为引导字节

Leader1=0xFF;

Leader2=0xAA;

Leader2=0x55;

Header为数据包的命令字节,由此确定数据包的类型;

Length为数据包包含的Length字节之后的所有字节的长度;

HostID为主机地址;

Local为本地机地址;

Destination为目标地址;

Unit为RTU地址字节;

Data为数据包字节;

Checksum为校验字节。

1.2 星状点对多点通信

图2系统是由一台中央监控设备CMS和多台远程终端设备MRTU构成的点对多点多任务无线通信系统。在中央监控设备CMS与每一台远程终端RTU都以双向通信方式进行传递数据;特别适用于数据量大,对时间要求较高的场合。

(1)适用范围

*传输距离较近的地方;

*条件恶劣、干扰大的地方;

*对时间要求高、数据量大的场合;

*智能小区水、电、煤、暧气集中抄表系统,各种远程集中安防报警系统等;

*智能家用集中控制系统;

*工业测控、工业数据采集;

*医疗器械、健身器材;

*数据仓库、智能商场超市导购;

*餐饮无线点菜系统;

*PDA无线数传;

*水纹气象监控;

*生物信号采集;

*油田环境监控;

*银行智能回单系统等。

(2)协议数据包格式

根据图2可以把系统的数据包格式定为:

Lead1Lead2Lead2HeaderLengthUnitData1Data2…DatanChecksum

Lead为引导字节

Leader1=0xFF;

Leader2=0xAA;

Leader2=0x55;

Header为数据包的命令字节,由此确定数据包的类型;

Length为数据包包含的Length字节之后的所有字节的长度;

Unit为RTU地址字节;

Data为数据包字节;

Checksum为校验字节。

2 硬件设计

上海桑博电子科技有限公司STR-2 RF模块的核心部分为nRF401,外加精心设计的内置天线,具有体积小(37mm×47mm),功耗低的特点;传输距离为200m,最大传输速率为20kb/s;外围接口电路简单,可直接与单片机的通用串行口(UART)口连接。图3所示为硬件框图。

STR-2 RF引脚功能如下:

VCC――正电源,接2.7~5.25V;

CS――频道选择,CS=0为选择工作频道1(即433.92MHz),CS=1为选择工作频道2(即433.33MHz);

DOUT――数据输出,连接MCU串口RXD;

DIN――数据输入,连接MCU串口TXD;

GND――电源地;

PWR――节能控制,PWR=1为正常工作状态,PWR=0为低功耗状态;

TXN――发射接收控制,TXN=1时模块为发射状态,TXN=0时模块为接收状态;

3 软件设计

在系统中,所有STR-2 RF模块均采用433.92MHz作为系统工作频率。下面以星状点对多点通信系统为例,详细介绍系统的软件设计。

(1)主程序设计

为了避免同频干扰的问题,系统采用时分TDMA(Time Diveision Multiple Access)技术,把系统CMS与任意一台RTU之间的通信采用时分的方式分开,CMS通过扫描的方式与各台RTU设备进行单台通信,这样系统中的CMS与RTU的通信方式就成为点对点的通信方式。整个点对多点系统的通信就成为若干个点对点通信的组合。程序采用C51单片机语言编写,其主控程序流程如图4、图5所示。

(2)打包与解包

协议将主要数据分割成一定格式的数据,并增加一些额外的信息(用于纠错),这个过程叫打包;在接收端协议去掉这些额外信息,只留下初始信息,这个过程叫解包。

打包程序如解包程序见网络补充版(收集整理)。

解包子程序流程如图6所示。

结语

本文中的无线硬件设计、软件设计解决方案已被多次运用于多种产品、多种系统。目前各种产品、系统运行稳定,无线通信误码率低、可靠性高、安全性好。文中的软、硬件设计方案,可适用于各种单片机,对于无线通信技术在我国推广和广泛的运用有着重要的参考价值。

篇2:点对多点的多任务无线通信

点对多点的多任务无线通信

摘要:详细介绍无线通信在各种通信系统中的应用,单片机MCU与无线收发模块的硬件接口设计,点对多点无线通信协议的编写,点对多点无线通信系统打包与解包的软件设计。为无线通信系统的软硬件设计提供了可靠的解决方案。

关键词:无线通信 协议 通用串行总线 中央监控 远程终端

引言

现代世界是一个高速自动化的世界,各种各样的设备除了可以与计算机联机外,还可以互联机,而最简单的自动化联机方式就是使用串行通信。随着时代的进步,它并没有被取代,后倒是逐渐被广泛应用。如今,在许多场合有线连接的方式已经不能满足科技的高速发展。无线技术正以一种快速的速度进入许多产品,它与线相比主要有成本低,携带方便,省去有线布线的烦恼;特别适用于手持设备的通信、电池供电设备、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、无线数字语音、数字图像传输、智能小区不停车收费、银行智能回单系统等。在如此多的无线系统应用中,无线通信的协议自然显得特别重要。无线通信协议的好坏直接关系到系统的安全性、误码率以及系统运行的速度。本文以上海桑博科技有限公司的STR-2无线收发模块为例,详细介绍无线收发模块与各种单片机的硬件接口设计,点对多点无线通信协议的数字打包格式、解包程序以及相关软件设计。

1 系统概述

1.1 链状点对多点系统

图1所示的系统是由一台中央监控设备CMS(Central Monitoring System)和多台远程终端设备MRTU(Multiple Remote Termial Unit)构成的点对多点的'多任务无线通信系统。在中央监控设备CMS与远程终端RTU(Remote Termial Unit)之间用多台中转设备Tran作为中转站,以便起到暂存数据和延伸距离的作用。中转站之间,以单向通信方式进行传递数据。

(1)适用范围

*传输距离远的多点多任务数据采集;

*条件恶劣、干扰大、多点多任务数据采集;

*对时间要求不高的各种复杂无线数传;

*智能小区水、电、煤、暧气集中抄表系统,各种远程集中按防报警系统等。

(2)协议数据包格式

协议的第一件事就是能够识别噪志和有效数据。噪声是以随机字节出现的,没有明显的结合方式;噪声源可以产生任意字节的组合。在无线通信的过程中,最好能通过一种协议有效地抑制噪声的产生。

通过测试和试验发现,0xFF后跟0xAA、0x55在噪声中不容易发生。传输协议应该在数据包前加开始字节,0xFF后跟0xAA、0

[1] [2] [3] [4]

篇3:路由技术下多点无线通信系统分析论文

1通信系统当中,配电自动化网络对其要求以及特点分析

1.1要求分析

(1)当线路发生故障的时候,要保证能够正常的通信。当线路发生故障的时候,还要保证通信系统能够正常的通信,尽管线路故障发生了自动隔离的现象,或者其结构发生变化的时候,依旧能够保证FTU和主站之间正常的通信,并且要保证通信系统具备良好的抗毁坏性能以及有很强的自动恢复能力等。(2)要具备双向通信能力。在监控网络当中,现场数据的上传以及一些控制令的下达能够正常的运行也是非常重要的,要确保它具备着双向通信的能力。(3)要拥有可操作性以及易维护性。配电网络远程终端比较多,很容易导致一些故障的出现。为此,要保证系统具备一定的可操作性以及易维护性,其原因在于,对于一个系统而言,易维护性是高可靠性存在的重要保障。

1.2配电自动化网络特点分析

配电自动化的通信网络属于一种比较特殊的网络,与常规的通信网络相比,配电自动化系统具备一定的特性,即:(1)具有多数量的终端节点。配电网有很多的变电站、开关站以及配变电站等等,在每个站点当中,包含很多用户的数据,也有很多终端控制器存在,为此,必须要构筑一个庞大的终端节点配电通信网,对其进行有效的管理与监督。(2)通信节点比较分散。配变电站等在结构设置方面比较凌乱,并且分布的位置也比较分散,为此,在通信网络当中,形成了较多的通信终端。(3)通信间距短。在整个配电网络当中,每一个机站管理范围都比较小,这就导致了配电网络通信节点之间的间距比较短,为此,需要采用主干线以及分支线相结合的方法进行有效管理。

篇4:路由技术下多点无线通信系统分析论文

本文主要通过配电自动化对多点无线通信系统的应用意义进行分析,即:应用配电自动化对于配电网的监视情况的'实施是非常有利的,它能够对配电网产生一定的优化作用。如果配电网在正常的运行中发生了故障,或者出现了异常的情况,能够通过配电自动化的实现即时的查找出故障,并将故障区域与其他区域隔离,确保能够在最短的时间内将非故障区的供电恢复,减短由于停电给用户带来不便的时间,缩小停电的面积等。另外,也能够将电网运行情况作为控制无功负荷以及电压水平的依据,有效地改善供电质量,确保能够有效地实现经济运行的目的。与此同时,配电自动化的实现,能够提升配电网运行的效率,更加能够提升其运行与操作的性能,从而将设备的有效利用率提高;提升管理以及服务水平、质量,确保既能够达到用户的满意程度,还能够使公司实现最大化的经济收益,从而有效提升无线通信系统的地位。

3结语

现阶段,伴随科技的不断发展,网络技术也得到了相应的发展,它的发展不仅改变了人民的生活环境与工作环境,还给我国社会发展的环境带来了极大的改变。如今,路由技术的快速发展带动了多点网络通信系统的发展,这又使得我国网络环境发生了极大的变化。本文对基于路由技术的多点无线通信系统的设计及应用进行了简单分析,并主要针对通信系统当中,配电自动化网络对其要求以及特点的形式分析,明确了配电自动化的实现对于多点通信网络技术而言的实际意义。

篇5:有关点对多点无线桥接知识的体验

通过了解点对点无线桥接模式作为基础,那么下文介绍的点对多点无线桥接理解起来相对要容易一些,但是,在本身的点对多点无线桥接这种模式是比较复杂的。那么,具体的内容,请见下文。

点对多点无线桥接模式,能够把多个离散的远程网络连成一体,通常以一个网络为中心点发送无线信号,其他接收点进行信号接收,其结构相对于点对点无线网桥来说较复杂。相对于点对点模式,每个AP都能对应更多的连接点,类似于有线网络中的两两互联结构,这种模式多应用于多个不便布线的建筑物的局域网之间的互联。

点对多点桥接模式

点对多点桥接模式组图如下图:

点对多点无线桥接模式组图

点对多点无线桥接能够把多个离散的远程的网络连成一体,结构相对于点对点无线网桥来说较复杂。点对多点无线网桥通常以一个网络为中心点发送无线信号,其他接收点进行信号接收。中心点的天线在不同的项目中会采用不同的中心天线配置方案,远程链接点通常会使用定向天线,通过精确的天线角度定位对准中心点天线,进行无线信号接收,完成无线桥接。

点对多点桥接模式组建多网连接

点对多点无线桥接模式,一般用于建筑群之间的各个局域网之间的连接,在建筑群的中心建筑顶上安装一个全天向的AP无线设备,就可以使在其覆盖范围内的其他建筑的局域网络达成互联,实现网络共享。其应用范围也相对广泛,在如今的大城市里,高楼林立,在一定的区域内 都可以使用这种点对多点的桥接模式来组建网络,特别是在高楼相隔有一定的距离,且中间相隔一些不易布线的障碍物,采用此种模式就能轻松方便的组建网络连接。

在如今的学校里,大型的公司里,一些较大的生活小区里,它们都以其共同的特点,建筑很多,且建筑物之间的距离都不固定,成不规则布局,楼与楼的距离也相对较远,在之间布线只有从地面下通过,网络连接布线不方面,施工麻烦,

同时,在建筑物之间没有什么其他能阻碍无线信号传输的障碍物。象这样的环境特别适合建立局域网之间的无线AP连接,实现方便,架设难度不大,无需考虑象建立有线网络连接的布线、管道一系列的问题。

楼宇之间的局域网互联互通已经成为很多单位面临迫切需要解决的问题,一个公司可能希望将邻近的生产、运输子网和管理中心连接在一起;在大学校园区中,教学楼、学生宿舍中独立的内部局域网与计算中心联网后,可以方便学生和教师接入校园网和Internet;总之,大家都希望网络可以实现在两个或多个邻近的建筑物间的局域网连接,提供高速互连网络接入以及实现移动获得网络服务等功能。按照传统的思路,要实现两栋大楼的互联,即使是近在咫尺,也需要牵线挖管,采用铺设线缆或租用线路的方法。如果遇到周围环境的条件限制,铺设线缆的工程可能无法实施。

现在的无线网络及无线技术发展和应用都出现了多样化的特点。如今的无线分布式系统技术,为不同环境下的不同业务需求提供了多种无线连接的解决方案。采用点对多点无线桥接模式,就能轻松解决上面一系列的问题,实现分布的离散的局域网的连接。

在现在的高校里,都建设了校园网,网络已经成为其学校的基础建设,校园网的建设已经在高校中的得到了普及。在现在大中型公司企业里面也逐渐普及了企业内部网Internat。高校里面建设校园网,由于高校里面的建筑较多,各个建筑里就是一个小型的局域网。各个局域网之间在用有线或无线设备连接起来组建而成整个校园网,然后再接入因特网。Internat的组建也是如此。

篇6:对父母多点关爱作文

对父母多点关爱作文

当我看到电视上播的一个广告,是一位老人,正在做饭,虽然疲劳,但还是充满喜悦,因为她的儿女要回来吃饭,今天她伤心的是,电话一个接着一个,都是她儿女,总是回答不回家吃饭了,老妈妈只能可怜的'看着无彩的电视。这个广告大家应该看过吧,我们别让自己母亲伤心。

尊老爱幼?顾名思义,就是尊敬老人,爱护儿童。孩子是我们未来的希望,祖国的花朵我们就应该去爱护他们,没有他们,我们的未来还怎么办?怎么建设新社会,因此我们人好好教育他们,让他们能成为祖国的栋梁之材。老人自似是累托,拖后腿的,我们该好好想想,这可是老人们把我们养大,如果你长大后一点不管老人,那他们该多伤心,他们想的只是“恨铁不成钢”啊。如果对他们好,他们肯定很开心,甚至连去世都很幸福,因为他们已经知足了。

一名抗日解放军将领,名叫陈毅,他官这么高,任务这么忙,陈毅也抽抽时间回家探母。有一次,陈毅回家探母,要给母亲洗脚,母亲说:“儿啊,你也快五十岁的人了,还给娘洗脚”。陈毅却说:“娘,别这么说,您在我小时候时,帮我洗过多少次脚,现在帮您洗洗脚是应该的。”

尊老爱幼是我们共同的责任。

篇7:对调皮学生多点宽容

中国教育报     -01-08     张桂玲 程传芹

调皮学生往往个性强,对自己约束能力差,逆反心理较强。对这样的学生,教师很容易在感情上对其产生厌恶情绪。如果老师对他们多一点信任,多一点宽容,会收到意想不到的教育效果。

在态度上多一点宽容。教师多用平等的态度与他们交心谈心,听取他们的意见,鼓励他们不断进步,他们会对教师产生亲切感。

在选拔干部上给点宽容。调皮学生多数有组织能力,且喜欢当“头儿”,只要班主任多扶植、多引导,有选择地让他们承担一些干部职务,他们就会抓好工作。

在评优或其它荣誉上给点宽容。对于调皮学生,教师要多看他们的进步,要在“矮子里面拔将军”。平时,要给他们多提出切合实际的奋斗目标,只要他们达到目标,就可以评他们为先进或让他们得到其它荣誉。

在集体活动上给点宽容。这些学生参加集体活动一般热情高,干劲十足,多给他们参加集体活动的机会,逐步引导他们把在集体活动中表现出来的好品质用到学习上。

在学习、生活等方面给点宽容。课堂发言多安排些,辅导学习更耐心些,生活小事上的困难多解决些,从点滴事情做起,让调皮的学生知道,教师真心地爱他们。

在操行评价上给点宽容。班主任在给调皮学生写操行评语时,尽量多写优点,在向学生家长汇报操行情况时,杜绝“告状式”的汇报。

[对调皮学生多点宽容]

篇8:教育笔记:对孩子多点信心

教育孩子,教师要做到有爱心、耐心、责任心,而同样也需要家长的爱心、耐心还有信心。我们小一班是一个温馨的集体,在这个温馨的集体里,我们一起学习、游戏,从入园的哭闹到如今已能主动关心帮助小朋友,这几个月见证了宝贝们进步的点点滴滴。可是总有家长还是不放心不舍得放手,看到孩子哭就不忍心离开,为他倒水、拿纸、拿玩具......可是你们知道吗?这些事情我们老师都教过,孩子现在已经完全能够胜任了,为什么不相信自己的孩子呢,其实每次你们走了一会儿他们就不哭了,和其他小朋友开心地玩起来。

总会有家长说“老师的话特别管用,在幼儿园很听话,但在家就管不住,特别调皮”,其实有时候我想家长也需要反思一下,为什么孩子会这样。在幼儿园,老师制定了很多规则,这些规则是面对所有小朋友的,所以必须得遵守,而在家,常常就因为孩子的“不想”“不愿意”而打破这些规则,既然在园可以遵守这些规则,为什么在家不坚持一下呢?为什么对自己的孩子没有信心呢?如果连父母都对孩子没信心,那孩子如何自信呢?

每个家长都有自己的教育方式,我并不是说想批评哪些家长,但你们是否想过,每个孩子也都有自己的成长方程式,而这方程式的解却早已悄悄由父母设定好了......

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