无线数传电台的发展趋势

摘自:《专业无线通信》传媒
                
            无线数传电台作为一种最简洁的通行方式，具有很长的历史，其基本的特征是通联方便、简捷，同时也存在着封闭性强的特点，正是由于上述原因，无线数传电台产品的生命期非常的长，同时其市场的空间也非常的有限。记得第一次看到美国MDS的数传电台的广告的时候，有这么一句话：200000台的见证．．．．．．当时一直不明白这句话的含义，作为全球最大的数传电台的供应商，与累计200000台的数字有点不协调。自己做了几年之后才知道这个数字的份量，这同时也说明了这个领域的特殊性。在九十年代末期，我第一次看到一台MDS的数传电台，除了产品、产品说明书之外，还有一张有MDS的测试工程师手工签名的测试报告，报告上有计算机打印出来的数十项技术指标的测试结果。从这个细节来看，可以说数传电台是一个技术要求很精湛的产品。随着技术的发展和数字化进程的推广，数传电台的产品结构、应用领域和市场空间发生了巨大的变化，总的来说分为以下几个方面：
                  产品结构的变化
                  做为传统的产品结构，数传电台主要是指工作频段在VHF、UHF
            工作的数据传输电台，发射功率在数瓦与数十瓦之间，传输速率在300-19200bps之间的数据传输电台，其覆盖的距离在数十公里。我国无线电管理部门专门划出了两个频段作为无线数传的专用频段，分别为230M和860M两个频段，目前我国的绝大部分数传电台产品都分布在230M频段，800M的产品很少。
                 
            由于数传电台为窄带的工作方式，虽然国家无线电管理局划分出来了足够的频率资源，但由于数传电台多为分布式的SCADA应用，因此无线频谱的利用率极低，制约了无线数传电台的发展。鉴于以上的情况，无线数传电台的发展从原来的数据传输的精品概念向微功率和网络化的特征发展。逐渐将无线数传以低成本的方式来扩大数传的应用面。在无线数传的领域中有一个概念是永恒不变的：只要无线数传足够的可靠、价格相当、应用简捷，它必将成为大家的首选。
                 
            经过近几年的技术的发展，无线数传的发展也经历了巨大的变化。无线数传由单一的数传电台扩展到微功率数传和网络化数传。并将单一的无线数传应用扩展到了与其他网络的复合应用。现就三种数传的情况分别介绍如下：
                  常规数传电台
                  
            常规数传电台的价格在数百元与数千元之间，其传输距离在数十公里，占用的频率带宽为25KHz，采用的调制方式为FSK、MSK、GMSK等，该类电台在上世纪末之前，一直由国外的一些生产厂商垄断市场，在产品的结构中，只有MDS、PCC等高端的产品是将数据的调制解调部分与电台作为一体化设计的，以日本的日立、日精及新西兰的大吉为代表的数传电台是将数据的调制解调和电台进行分开设计，其电台严格意义上说是具有可进行数据传输，工作在数据传输频段的专门为数传设计的电台。其数据的调制解调部分不在生产的原厂实现，一般有用户或中间的环节实现。到上个世纪九十年代末，以友讯达和天立通为代表的国内无线企业生产出来了具有符合中国国情的无线数传电台，该类电台采用传统的电台方案，但将数据的调制解调部分集成在电台之中，形成一体化的无线数传电台。用户接口采用标准的RS-232或RS-485接口，极大的降低了用户的使用难度，促进了数传电台的发展。
                  微功率无线输传
                 
            微功率无线数传主要可以分为三类，一类以声表震荡器为基础的超再生方案的无线数据传输，多以单发和单收为主，其数据的调制解调方式为ASK、OOK方式，该类数传的可靠性较差，一般不用于严肃的数据传输领域。但由于其价格低廉，一般在十元以内，仍然在全球得到了广泛的应用。第二类以国外的一些单芯片为主的无线数传，该类数传一般采用准FSK方式，功率在10mw，传输距离在数百米，速率可达数10K，价格一般在百元左右，成为无线数传的一个新亮点，该类产品存在如下的问题，即所用的频段多为欧美的频段，一般为315、433、868、915。这些频率在国内尚未准许为微功率的频段，而且频率固定单一，相互之间的干扰机率较大，采用的多为宽带技术，因此抗干扰的能力较弱，但具有低功耗等诸多的优点，因此也深受广大用户的欢迎，而且市场的占有率越来越大。第三类为窄带的微功率数传，该类数传采用标准的二次变频的窄带技术和标准的FSK调制解调方式，具有抗干扰能力强，传输距离远的特征，可应用于工业环境的严肃场合，并且工作在国家规定的微功率数传频段，价格为数十元，目前仅有深圳友讯达和日本的日精公司可以提供该类产品。
                  网络化数传
                  网络化数传的基本概念是将自组织网络的概念引入到无线数据传输之中，其网络的原形为ad-hoc
            体制，其目的是通过自组织的网络将各个分散的无线微功率数据传输点联成一个有机的网络，网络化的数传目前已经成为国际电子界的一个热点，为此国际电联专门为此确定了IEEE802.15.4的标准协议，从网络化的数传来看，目前主要有两类产品，一类是以国际标准为基础的Zigbee，主要的公司为美国的Ember等厂家，其主要的工作频段在2.4GHZ，适合近距离的无线数据的联网，由于工作频段在2.4GHz，虽然Zigbee的软件协议很完善，但由于受其电波传输的特性的影响，每一个Zigbee节点的自身的传导特性较差，因此目前很难被用户接纳，同时受其价格的影响，因此虽然有多个厂家在进行推广，但与用户的接受层面尚有一定的差距。另一类网络化数据传输是以自组织的网络及ad-hoc为基础的CFDA无线数据接入平台，该接入平台是由深圳友讯达公司推出的，该平台具有以下的特征：
                  ◆工作频段在国家规定的无线数据传输频段，发射功率为50mw。
 
          

        ◆采用窄带的技术，因此具有较高的数传灵敏度。
                 
            鉴于以上的两个基本点，CFDA的每个节点的变得非常的优越，每个节点的单个传输能力达到500-800米，基本上能适应小区内的各种复杂环境，在网络化的数传之中除了软件的网络协议之外，还有一个最基础的数据就是每个网络节点的独立传输性能，根据我公司对中国的各类小区中水、电、气以及其他的智能设备的分布研究和实际的测试，要能实现一个真正的自适应自组织网络，在各种复杂的条件下的每个节点的独立传输能力需要到达50米以上，否则在网络中就会出现孤点。CFDA在经过多个试点之后，被华东电网充分认可，并通过华东网的鉴定。
                  应用领域的变化及市场空间
                  1、传统数传电台
                  
            无线数传的传统应用领域是自来水、石油、电力等大的SCADA系统中及GPS差分数据的传输，做为SCADA的数据传输通道，由于SCADA
            系统的只有在远端才用，而且SCADA系统的每个节点的造价较高，因此传统的数传电台的市场空间一直不是很大。在以前，对远端的无线数据传输只有数传电台一种选择，但随着GPRS和CDMA网络的日渐成熟，虽然SCADA系统的发展很快，但数传电台的市场并没有得到响应的提高，反而有所下降。其主要的原因是没有一个大的应用领域的出现，同时原先的应用领域被GPRS和CDMA瓜分。
                  2、微功率数传
                 
            微功率数传的应用领域十分的广泛，主要集中在汽车电子、仪器仪表以及各类近距离的数据传输设备，由于该类产品价格低廉，使用方便，被广大的用户所接受，成为挑战有线的一种有力方式。目前我国对此的应用才刚刚开始，其市场的空间不可限量，目前对微功率数据传输有两个问题只要一经突破，其市场还会有爆炸性的增长，这两个问题一个是价格问题，一个是设计过程中的电磁兼容性问题。
                  网络化数传
                 
            网络化数传是解决最后一公里数据通信的最经济有效的方法，无论是Zigbee还是CFDA一旦成熟，都将在通信和电子界内形成不小的震动，同时也将给我们的生活带来一定的便利。
                 
            综上所述，无线数传在经历了几十年的历程之后，虽然传统意义上的数传电台的发展与目前的整个电子行业的发展不成比例，但产品结构的变化和新的数传产品的出现，给无线数传带来了新的发展空间和活力，无线数传的天空依然阳光明媚！