物联网的应用

1、物联网的应用一一智能物流1、物联网应用于智能物流的发展历程及现状在我国，将物联网应用于智能物流中主要经历了三个阶段：启蒙阶段（20032004年）、起步发展与探索阶段（20052009年）、理念提升阶段 （2009年至今）。前两个阶段主要是沿着rfid/epc和gps/gis两条技术路线不断探 索的。而以2009年为开端的第三个阶段则是质的飞跃，物联网理念得到了补充和 完善，逐渐形成三大技术核心：感知技术、网络通信技术和智能应用技术。智能物流未来的发展方向：运输成本在经济全球化的影响卜，竞争h益激烈。如何 配置和利用资源，有效地降低制造成本和是企业所要重点关注的问题。要实现这种 战略，没有一个

2、高度发达的、可靠快捷的物流系统是无法实现的。随着经济全球化 的发展和网络经济的兴起，物流的功能也不再是单纯为了降低成本，而是发展成为 提高客户服务质量以提高企业综合竞争力。当前，物流产业正逐步形成七个发展趋 势，它们分别为信息化、智能化、环保化、企业全球化与国际化、服务优质化、产 业协同化以及第三方物流。2、 物联网在智能物流中的应用范畴智能物流中有许多领域可以应用物联网技术，包含的领域主要有智能运输管理系 统、智能仓储管理系统、智能配送系统、智能包装系统和物流安全监督系统等。卜面 将对物联网技术在部分系统中的应用进行简单的介绍：（1）智能运输管理系统：是一种大范围的运输管理体系，可以准确、高

3、效地对 物流运输进行管理。智能运输管理体系主要包括交通管理、车辆控制和车辆调度等子 系统：（2）智能仓储管理系统：为了便于时货物的管理，在进行智能物流管理的过程中，需要对物品贴上用于身 份识别的电子标签，当对物品进行扫描识别时，rfid读写器就可以进行无接触的信息 读写，自动识别物品的信息。主要包括：自动出库系统、自动入库系统、自动盘库系 统和自动周转系统等：（3）智能配送管理系统：主要是依托gps等无线网络通信技 术，提高物流配送的效率。主要包括实时监控、双向通讯、车辆调度等子系统1）供应链管理方面目前，越来越多的企业将供应链管理作为提高自己经济效益的一个重要部分，而 鉴于物联网强大的信息采

4、集和共享的特性，物联网将减缓供应链的“牛鞭效应”。供 应链管理中，通过rfid、红外视频等感知技术可以实时获取物品当前的状态，然后通 过物联网的网络必将信息传达给销售商、生产商以及原料供应商，使供应链上的各个 环节具备信息快速获取的能力，增加其可供处理的时间。这种供应链的智能物流信息 化管理会提高客户需求预测的准确度，促使供应链上卜.游企业的密切合作，实现整体 效益的提高，而不是利润的简单转移。2）智能物流配送中心方面配送中心可以利用物联网中的rfid等技术，根据需要将电子标签贴在货物、托 盘或者周转箱上面，通过物品信息的实时记录、处理，再结合物联网的智能处理系统， 实现货物出入库、盘点、配送

5、的一体化管理。比如，贴有rfid标签的货物通过入库 口时,读写器将自动读取货物信息，并将信息通过网络传送到数据库与订单进行对比, 清点无误便可入库，系统的信息库随之更新。在配送过程中，智能软件系统根据客户 需求自动安排货物出库计划，出库过程与入库相似。在平时的盘点过程中，可以用固 定或者手持读写器进行自动扫描，大大提高工作效率。当然，可以将物联网中的智能 终端设备,如智能码垛机器人、无人搬运小车等与操作软件相结合，进一步提高智能 物流中心的智能化程度。3）可视化管理方面目前，物联网的gps/gis技术、rfid技术、传感器网络技术在智能物流中已展开 初步应用，以便实时了解关注对象的位置与状态，

6、力图建立可视化的智能系统。比如， 现在的智能物流运输系统枳极应用物联网技术，已经在某种程度上实现可视化。通过 在运输路线上布置一些网络节点，当装有相应标签或传感器等设备的货车经过时，便 可获知其运输的路线、时间、货物等相关信息，使后台管理者实现可视化管理。当然， 也可将这种技术落实在企业内部的生产线、汽车食品温度实时监控等场合，以增强整 个智能物流过程的透明度。4）可追溯管理方面应用物联网建立可追溯的智能系统，主要是为了实现在智能物流过程中的质量管理和 员任追究的功能。比如，将物联网中的视频技术镶嵌在生产系统中，不仅能够实时监 控产品的制造过程，而且可以事后进行查询。目前，主要是在食品安全、药

7、品安全等 领域运用物联网实施可追溯管理。通过产品追溯体系可以实现产品质量、效率等方面 的智能物流保障。3） 智能物流中的物联网技术应用现状1）自动识别技术自动识别技术是以计算机、光、机、电、通信等技术的发展为基础的一种高度自动化 的数据采集技术。它通过应用一定的识别装置.，自动地获取被识别物体的相关信息、, 并提供给后台的处理系统来完成相关后续处理的种技术。它能够帮助人们快速而又 准确地进行海量数据的自动采集和输入，在运输、仓储、配送等方面已得到广泛的应 用。经过近30年的发展，自动识别技术已经发展成为由条码识别技术、智能卡识别 技术、光字符识别技术、射频识别技术、生物识别技术等组成的综合技术

8、，并正在向 集成应用的方向发展。条码识别技术是目前使用最广泛的自动识别技术，它是利用 光电扫描设备识读条码符号，从而实现信息自动录入。条码是由组按特定规则排列 的条、空及对应字符组成的表示一定信息的符号。不同的码制，条码符号的组成规则 不同。较常使用的码制有：ean/ upc条码、128条码、itf - 14条码、交插二五条 码、三九条码、库德巴条码等。射频识别（rfid）技术是近几年发展起来的现代自动 识别技术，它是利用感应、无线电波或微波技术的读写器设备对射频标签进行非接触 式识读，达到对数据自动采集的目的。它可以识别高速运动物体，也可以同时识读多 个对象，具有抗恶劣环境、保密性强等特点。

9、生物识别技术是利用人类自身生理或 行为特征进行身份认定的一种技术。生物特征包括手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、 脉搏、耳廓等，行为特征包括签字、声音等。由于人体特征具有不可复制的特性，这 一技术的安全性较传统意义上的身份验证机制有很大的提高。人们已经发展了虹膜识 别技术、视网膜识别技术、面部识别技术、签名识别技术、声音识别技术、指纹识别 技术等六种生物识别技术。2）数据挖掘技术数据仓库出现在20世纪80年代中期，它是一个面向主题的、集成的、非易失的、 时变的数据集合，数据仓库的目标是把来源不同的、结构相异的数据经加工后在数据 仓库中存储、提取和维护，它支持全面的、大量的复杂数据的分析处理和高层

10、次的决 策支持。数据仓库使用户拥有任意提取数据的自由，而不干扰业务数据库的正常运行。 数据挖掘是从大量的、不完全的、行噪声的、模糊的及随机的实际应用数据中，挖 掘出陷含的、未知的、对决策有潜在价值的知识和规则的过程。一般分为描述型数据 挖掘和预测型数据抄掘两种。描述型数据挖掘包括数据总结、聚类及关联分析等，预 测型数据挖掘包括分类、回如及时间序列分析等。其目的是通过对数据的统计、分析、 综合、归纳和推理，揭示事件间的相互关系，预测未来的发展趋势，为企业的决策 者提供决策依据。3）人工智能技术人工智能就是探索研究用各种机器模拟人类智能的途径，使人类的智能得以物化与延 伸的一门学科。它借鉴仿生学思

11、想，用数学语言抽象描述知识，用以模仿生物体系和 人类的智能机制，主要的方法有神经网络、进化计算和粒度计算三种。神经网络： 神经网络是在生物神经网络研窕的基础上模拟人类的形象直觉思维，根据生物神经元 和神经网络的特点，通过简化、归纳，提炼总结出来的一类并行处理网络。神经网络 的主要功能主要有联想记忆、分类聚类和优化计算等。虽然神经网络具行结构更杂、 可解释性差、训练时间长等缺点，但由于其对噪声数据的高承受能力和低错误率的优 点,以及各种网络调练算法如网络剪枝算法和规则提取算法的不断提出与完善,使得 神经网络在数据挖掘中的应用越来越为广大使用者所青睐。进化计算：进化计算是 模拟生物进化理论而发展起

12、来的一种通用的问题求解的方法。因为它来源于自然界的 生物进化，所以它具有自然界生物所共有的极强的适应性特点，这使得它能够解决那 些难以用传统方法来解决的复杂问题。它采用了多点并行拽索的方式，通过选择、交 叉和变异等进化操作，反复叠代，在个体的适应度值的指导下，使得每代进化的结果 都优于上一代，如此逐代进化，直至产生全局最优解或全局近优解。其中最具代表性 的就是遗传算法，它是基于自然界的生物遗传进化机理而演化出来的一种自适应优化 算法。粒度计算：早在1990年，我国著名学者张钱和张铃就进行了关于粒度问题 的讨论，并指出“人类智能的一个公认的特点，就是人们能从极不相同的粒度 （granulari2

13、ty）上观察和分析同一问题。人们不仅能在不同粒度的世界上进行问题 的求解，而且能够很快地从一个粒度世界跳到另一个粒度世界，往返自如，亳无困难。 这种处理不同粒度世界的能力，正是人类问题求解的强右力的表现”.随后，zadeh讨 论模糊信息粒度理论时，提出人类认知的三个主要概念，即粒度（包括将全体分解为 部分）、组织（包括从部分集成全体）和因果（包括因果的关联），并进一步提出 了粒度计算。他认为，粒度计算是一把大伞，它覆盖了所有有关粒度的理论、方法论、 技术和工具的研究。目前主要有模糊集理论、粗糙集理论和商空间理论三种。4） gis技术gis是打造智能物流的关键技术与工具，使用gis可以构建物流一

14、张图，将订单 信息、网点信息、送货信息、车辆信息、客户信息等数据都在一张图中进行管理，实 现快速智能分单、网点合理布局、送货路线合理规划、包裹监控与管理。gis技术可以帮助物流企业实现基于地图的服务，比如：1、网点标注：将物流企业的 网点及网点信息（如地址、电话、提送货等信息）标注到地图上，便于用户和企业管 理者快速查询。2、片区划分：从“地理空间”的角度管理大数据，为物流业务系统 提供业务区划管理基础服务，如划分物流分单责任区等，并与网点进行关联。3、快 速分单：使用gis地址匹配技术,搜索定位区划单元,将地址快速分派到区域及网点。 并根据该物流区划单元的属性找到货任人以实现“最后一公里”配

15、送。4、车辆监控 管理系统，从货物出库到到达客户手中全程监控，减少货物丢失；合理调度车辆，提 高车辆利用率；各种报警设置，保证货物司机车辆安全，节省企业资源。5、物流配 送路线规划辅助系统用于辅助物流配送规划。介理规划路线，保证货物快速到达，节 省企业资源，提高用户满意度。b、数据统计与服务，将物流企业的数据信息在地图 上可视化直观显示，通过科学的业务模型、gis专业算法和空间挖掘分析，洞察通过 其他方式无法了解的趋势和内在关系，从而为企业的各种商业行为，如制定市场营销 策略、规划物流路线、合理选址分析、分析预测发展趋势等构建良好的基础，使商业 决策系统更加智能和精准，从而帮助物流企业获取更大

16、的市场契机。4、 物联网在智能物流中的应用目的随着通讯技术和物流白动识别技术的快速发展，现代物流逐渐朝着智能化、自动化 和全程化的方向发展。物流技术的出现对整个社会体系产生了重大的影响，物联网技 术可以对物流信息进行高效的自动感知和数据采集，有效控制物流的整个流程，实现 智能化和精准化的操作，对于提高物流成本、提升现代物流的管理水平具有重要的意 义。物联网的出现为实现智能物流提供了强有力的技术前提，提高物流运输和管理的 效率，真正实现物流行业的信息化和智能化。uwbuwbfultra wideband)又名超宽带，是一种无我波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非 正弦波窄脉冲传输数据。有人称它为无

17、线电领域的一次革命性进展，认为它将成为未 来短距离无线通信的主流技术。一开始是使用脉冲无线电技术，此技术可追溯至19世 纪。后来由intel等大公司提出了应用了 uwb的mb-ofdm技术方案，由于两种方案的 截然不同，而且各自都仃强大的阵营支持，制定uwb标准的802.15.3a工作组没能在 两者中决出最终的标准方案，于是将其交由市场解决。为进一步提高数据速率，uwb 应用超短基带丰富的ghz级频谱。总的来说，uwb在早期被用来应用在近距离高速数据传输，近年来国外开始利用其亚 纳秒级超窄脉冲来做近距离精确室内定位，如localsense无线定位系统。特点：uwb(ultra wideband

18、)无线通信是一种不用我波，而采用时间间隔极短(小于1ns)的脉冲 进行通信的方式。uwb (ultrawideband)是种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉 冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，uwb能在10米左右的范围 内实现数百mbit/s至数gbit/s的数据传输速率。抗干扰性能强，传输速率高，系统容量大发送功率非常小。uwb系统发射功率非常小， 通信设备可以用小于imw的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长系统电源工 作时间。而且，发射功率小，其电磁波辐射对人体的影响也会很小，应用面就广。 脉冲无线电：uwb也可称为脉冲无线电。可追溯至19世纪。至今u

19、wb还在争论之中。uwb调制采 用脉冲宽度在ns级的快速上升和下降脉冲，脉冲覆盖的频谱从直流至ghz,不需常规 窄带调制所需的rf频率变换，脉冲成型后可直接送至天线发射。脉冲峰峰时间间隔在 10-loops级。频谱形状可通过其窄持续单脉冲形状和天线负载特征来调整。uwb信 号在时间轴上是稀疏分布的，其功率谱密度相当低，rf可同时发射多个uwb信号。 uwb信号类似于基带信号，可采用00k,对映脉冲键控，脉冲振幅调制或脉位调制。 uwb不同于把基带信号变换为无线射频(rf)的常规无线系统，可视为在rf上基带传 播方案，在建筑物内能以极低频谱密度达到100 mb/s数据速率。为进一步提高数据速率，

20、uwb应用超短基带丰富的ghz级频谱，采用安全信令方法 (intriguing signaling method)。基于uwb的宽广频谱,fcc在2002年宣布uwb可用于 精确测距，金属探测，新一代wlan和无线通信。为保护gp5,导航和军事通信频段， uwb限制在3.1 -10.6 ghz和低于41 db发射功率。不用载波：uwb无线通信是一种不用载波。采用时间间隔极短(小于1ns)的脉冲进行通信的方式， 也称做脉冲无线电(impulse radio)、时域(time domain)或无载波(carrier free)通信。与 普通二进制移相键控(bpsk)信号波形相比，uwb方式不利用余

21、弦波进行载波调制而发 送许多小于1ns的脉冲，因此这种通信方式占用带宽非常之宽，且由于频谱的功率密 度极小，它具有通常扩频通信的特点。uwb通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能在10米左右的范用内实现数百 mbit/s至数gbit/s的数据传输速率。uwb具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、 消耗电能小、发送功率小等诸多优势，主要应用于室内通信、高速无线lan、家庭网 络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。uwb技术最初是被作为军用需达技术开发的，早期主要用于雷达技术领域。2002年2 月，美国fcc批准了 uwb技术用于民用，uwb的发展步伐开始逐步加快。与蓝牙和wlan等带

22、宽相对较窄的传统无线系统不同，uwb能在宽频上发送一系列非 常窄的低功率脉冲。较宽的频谱、较低的功率、脉冲化数据，意味着uwb引起的干扰 小于传统的窄带无线解决方案，并能够在室内无线环境中提供与有线相媲美的性能。 uwb具有以下特点：抗干扰性能强。uwb采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱 的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接 收时将信号能量还原出来，在解扩过程中产生扩频增益。因此，与ieee802. 11a. ieee802. 11b和蓝牙相比，在同等码速条件下，uwb具有更强的抗干扰性。传输速率 高。uwb的数据速率可以达到几十mb

23、it/s到几百mbit/s,有望高于蓝牙100倍,也可 以高于 ieee802. 11a 和 ieee802. 11b。带宽极宽。uwb使用的带宽在1ghz以匕 高达几个ghz。超宽带系统容量大，并且可 以和窄带通信系统同时工作而互不干扰。这在频率资源日益紧张的今天，开辟了一种 新的时域无线电资源。消耗电能小。通常情况下，无线通信系统在通信时需要连续发射我波，因此要消耗 定电能。而uwb不使用载波，只是发出瞬间脉冲电波，也就是直接按0和1发送出 去，并且在需要时才发送脉冲电波，所以消耗电能小。保密性好。uwb保密性表现在两方面。一方面是采用跳时扩频，接收机只有已知发送 端扩频码时才能解出发射数

24、据：另一方面是系统的发射功率谱密度极低，用传统的接 收机无法接收。发送功率非常小。应用面就广。技术原理：uwb技术最基本的工作原理是发送和接收脉冲间隔严格受控的高斯单周期超短时脉冲, 超短时单周期脉冲决定了信号的带宽很宽，接收机直接用一级前端交叉相关器就把脉 冲序列转换成基带信号，省去了传统通信设备中的中频级，极大地降低了设备复杂性。 uwb技术采用脉冲位置调制ppm单周期脉冲来携带信息和信道编码，一般工作脉宽 0.1-1.5ns (1纳秒二十亿分之一秒)，重复周期在25-1000ns。图1显示了实用的单周期 高斯脉冲的时域波形和频域特性，图中脉冲的中心频率在2ghzo 实际通信中使用一长串的

25、脉冲，图2显示了周期性重复的单脉冲的时域和频域特性。 频谱中出现了强烈的能最尖峰，这是由于时域中信号重复的周期性造成了频谱的离散 化。这些尖峰将会对传统无线电设备和信号构成干扰，而且这种十分规则的脉冲序列 也没有携带什么有用信息。改变时域的周期性可以减低这种尖峰，即采用脉冲位置调 制 ppm。比如可以用每个脉冲出现位置超前或落后于标准时刻一个特定的时间6来表示一个特 定的信息。图3是一个二进制信息调制的示例。调制前脉冲的平均周期和调制量6的数值都极小。因此调制后在接收端需要用匹配滤 波技术才能正确接收，即用交叉相关器在达到零相位差的时候就可以检测到这些调制 信息，哪怕信号电平低于周围噪声电平。

26、由图还可见调制后降低了频谱的尖峰幅度， 之所以仍不够十分平滑是因为时间位置偏移最不够大，也不够杂乱。为了进一步平滑 信号频谱，可以让重复时间的位置偏移量6大小不一，变化随机，同时也为了在共同 的信道比如空中取得自己专用的信道，即实现通信系统的多址，可以对一个相对长的 时间帧内的脉冲串按位置调制进行编码，特别是采用伪随机序列编码。接收端只有用 同样的编码序列才能正确接收和解码。图4显示了伪随机时间调制编码后的脉冲序列 的波形和频谱。图中频谱已经接近白噪声频谱，功率也小了许多，这就是伪随机编码产生的效果。适 当地选择码组，保证组内各个码字相互正交或接近正交，就可以实现码分多址。uwb系统采用相关接

27、收技术，关健部件称为相关器(correlator)。相关器用准备好的模 机、杉乘以接收到的射频信号，再枳分就得到一个直流输出电压。相乘和积分只发生 在脉冲持续时间内，间歇期则没有。处理过程一般在不到1ns的时间内完成。相关器 实质卜.是改进了的延迟探测器，模板波形几配时，相关器的输出结果最度了接收到的 单周期脉冲和模板波形的相对时间位置差。图5 h示了不同位置七个脉冲经相关器后 的波形走势，750ns后的稳定波形是输出结果。值得注意的是，虽然uwb信号几乎不对工作于同一频率的无线设备造成干扰。但是所 有带内的无线电信号都是对uwb信号的干扰，uwb可以综合运用伪随机编码和随机 脉冲位置调制以及

28、相关解调技术来解决这一问题。技术特点：由于uwb与传统通信系统相比，工作原理迥异，因此uwb具有如下传统通信系统无 法比拟的技术特点：系统结构的实现比较简单：当前的无线通信技术所使用的通信载波是连续的电波， 载波的频率和功率在定范围内变化，从而利用我波的状态变化来传输信息。而uwb 则不使用载波，它通过发送纳秒级脉冲来传输数据信号。uwb发射器直接用脉冲小型 激励天线，不需要传统收发器所需要的上变频，从而不需要功用放大器与混频器，因 此，uwb允许采用非常低廉的宽带发射器。同时在接收端，uwb接收机也有别于传统 的接收机，不需要中频处理，因此，uwb系统结构的实现比较简单。高速的数据传输：民用

29、商品中，一般要求uwb信号的传输范围为10m以内，再根 据经过修改的信道容量公式，其传输速率可达500mbit/s,是实现个人通信和无线局域 网的一种理想调制技术。uwb以非常宽的颇率喈宽来换取高速的数据传输，并且不单 独占用已经拥挤不堪的频率资源，而是共享其他无线技术使用的领带。在军事应用中， 可以利用巨大的扩频增益来实现远距离、低截获率、低检测率、高安全性和高速的数 据传输。功耗低:uwb系统使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短，一般在0.20ns 1.5ns之间，有很低的占空因数，系统耗电可以做到很低，在高速通信时系统的耗电量 仅为几百uw几十mw.民用的uwb设备功率一般是传统移

30、动电话所需功率的1/ 100左右，是蓝牙设备所需功率的1/20左右。军用的uwb电台耗电也很低。因此, uwb设备在电池寿命和电磁辐射上，相对于传统无线设备有着很大的优越性。安全性高：作为通信系统的物理层技术具有天然的安全性能。由于uwb信号一般把 信号能审弥散在极宽的频带范围内，对一般通信系统，uwb信号相当于白噪声信号， 并且大多数情况卜, uwb信号的功率谱密度低于自然的电子噪声，从电子噪声中将脉 冲信号检测出来是一件非常困难的米。采用编码对脉冲参数进行伪随机化后，脉冲的 检测将更加困难。多径分辨能力强：由于常规无线通信的射频信号大多为连续信号或其持续时间远大 于多径传播时间，多径传播效

31、应限制了通信质量和数据传输速率。由于超宽带无线电 发射的是持续时间极短的单周期脉冲且占空比极低，多径信号在时间上是可分离的。 假如多径脉冲要在时间上发生交叠，其多径传输路径长度应小于脉冲宽度与传播速度 的乘积。由于脉冲多径信号在时间上不重叠，很容易分离出多径分量以充分利用发射 信号的能最。大量的实验表明，对常规无线电信号多径衰落深达1030db的多径环 境,对超宽带无线电信号的衰落最多不到5 db。定位精确：冲激脉冲具有很高的定位精度，采用超宽带无线电通信，很容易将定位 与通信合一，而常规无线电难以做到这一点。超宽带无线电具有极强的穿透能力，可 在室内和地卜.进行精确定位，而gps定位系统只能

32、工作在gps定位卫星的可视范围之 内；与gps提供绝对地理位置不同，超短脉冲定位器可以给出相对位置，其定位精 度可达厘米级，此外，超宽带无线电定位器更为便宜。工程简单造价便宜：在工程实现上，uwb比其它无线技术要简单得多，可全数字化 实现。它只需要以一种数学方式产生脉冲，井对脉冲产生调制，而这些电路都可以被 集成到一个芯片上，设备的成本将很低。应用概述：由于uwb具有强大的数据传输速率优势，同时受发射功率的限制，在短距离范围内提 供高速无线数据传输将是uwb的重要应用领域，如当前wlan和wpan的各种应用。 总的说来，uwb主要分为军用和民用两个方面c在军用方面，主要应用于uwb雷达、uwb

33、lpi/d无线内通系统（预警机、舰船等）、战 术手持和网络的pu/d电台、警戒雷达、uav/ugv数据链、探测地雷、检测地卜.埋藏的 军事目标或以叶辍伪装的物体。民用方主要包括以卜. 3个方面：地质勘探及可穿透障 碍物的传感器：汽车防冲撞传感器等：家电设备及便携设备之间的无线数据通信等。 军用方面：uwb技术多年来一直是美国军方使用的作战技术之一，但由于uwb具有巨大的数据 传输速率优势，同时受发射功率的限制，在短距离范围内提供高速无线数据传输将 是uwb的重要应用领域，如当前wlan和wpan的各种应用。此外，通过降低数据 率提高应用范围，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、安全性高

34、、系统复 杂度低，能提供数厘米的定位精度等优点。uwb技术一个介于雷达和通信之间的旧要应用是精确地理定位，例如使用uwb技术 的能够提供三维地理定位信息的设备。该系统由无线uwb塔标和无线uwb移动漫游 器组成。其基本原理是通过无线uwb漫游器和无线uwb塔标间的包突发传送而完成 航程时间测最，再经往返（或循环）时间的测量值的对比和分析，得到目标的精确定位。 此系统使用的是2.5ns宽的uwb脉冲信号，其峰值功率为4w,工作频带菰圉为1.3 1.7ghz，相对带宽为27% ,符介fcc对uwb信号的定义。如果使用小型全向垂直 极化天线或小型圆极化天线，其视距通信范围可超过2 km。在建筑物内部

35、，由于墙壁 和障碍物对信号的衰减作用，系统通信距离被限制在约100 m以内。uwb地理定位 系统最初的开发和应用是在军事领域，其目的是战士在城市环境条件卜能够以0. 3 m 的分辨率来测定自身所在的位置，其主要商业用途之一为路旁信息服务系统。它能够 提供突发同高达luumbps的信息服务，其信息内容包括路况信息、建筑物信息、天气 预报和行驶建议，还可以用作紧急援助事件的通信。民用方面：uwb也适用了短距离数字化的音视频无线链接、短距离宽带高速无线接入等相关民用 领域。uwb第二个重要应用领域是家庭数字娱乐中心,在过去几年里，家庭电子消费产品层 出不穷。pc、dvd、dvr、数码相机、数码摄像机

36、、hdtv、pda、数字机顶盒、md、 mp3、智能家电等等出现在普通家庭里，正是“旧时王榭堂前燕，飞入平常百姓家。家 庭数字娱乐中心的概念是：将来你的住宅中的pc、娱乐设备、智能家电和internet都 连接在一起，你可以在任何地方使用它们。举例来说，你储存的视频数据可以在pc、 dvd、tv、pda等设备上共享观看,可以自由地同internet交互信息,你可以遥控你的 pc,让它控制你的信息家电，让它们有条不紊地工作，你也可以通过internet联机，用 无线手柄结合音、像设备营造出逼真的虚拟游戏空间。从前面对uwb的技术特点来看， uwb技术无疑是一个很好的选择。采用uwb技术的凯思特单

37、反无线联机拍摄套件。 该设备用以实现单反相机和电脑之间的文件无线传输和远程相机控制。whdiwhdi（ wireless home digital interface ,即无线家庭数字接口）设定了一个无线高清晰 度视频连接的新标准。它提供了一个高品质，无压缩的无线连接方式。工作在 4.9ghz5.875ghz频段，20mhz或40mhz通道，符合全球5ghz频谱规定，范围是30 米之内，可穿透墙壁，并且延迟小于1富秒。whdi支持新的设备，消费者连接其a/v 设备和消费内容，范围可以覆盖整个家庭，whdi允许用户连接在家庭中的任何源到任 何位置展示。使用whdl在客厅的电视能显示卧室里播放的蓝光播放机,高清影碟机， 厨房电视能显示在家庭办公室pc上的内容，以及游戏娱乐可以在地卜.室投影仪玩乐， 而无需移动游戏机从孩子们的卧室或地下室。whdi这一新标准，方便通过非