矿山无线技术研究与发展_宋文
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
小区蜂窝移动通信系统是一种在第二代 GSM 公共无线移动通信系统基础上，将其大区域通信机 制改为小区通信制的全双工移动通信系统。其本质 上是将地 面 蜂 窝 移 动 通 信 技 术 移 植 到 煤 矿 井 下 应 用，并用微小区概念来将井下巷道进行划分，然后根 据无线电波衰耗大小将全矿井服务范围化为若干个 较小服务范围，各个小区无线电全程衰耗大致相同， 每个微小区设一个小区中继站，每个小区工作在指 定的信道上，几个相邻小区为 1 个区群，区群内频率 不同，区群间频率一一对应，从而实现频率复用，形 成蜂窝无线通信系统，解决了漏泄或感应通信中频 道数较少的缺陷。然而，该系统在规划井下部署和 工作频率时十分繁琐，而且系统只支持语音，不支持 图像等视频传输应用，也不具有自组织网络的功能。 2. 5 矿用小灵通无线通信系统
2） 多媒体无线传感器网络技术。由于其无线 传感器网络节点通常体积小、功耗低、成本低，且具 有可编程计算、多媒体感知和无线通信等能力，因此 特别适用于矿井安全监测和救灾探测等。采用多媒 体无线传感器网络传输对设备或传感器电池能量使 用和传输带宽有很高的要求，如何消耗最少能量来 获取和传输监测信息是至关重要的问题。这需要考 虑设计高效通信应答、MAC 接入和路由协议，以及 信息编 解 码 算 法 等 来 优 化 网 络 传 输 性 能 和 电 池 寿命。
3） UWB 或微波射频信号在矿井巷道中的传播 规律及特性。由于目前无线信号频率资源都趋于紧 张，充分利 用 矿 井 巷 道 无 线 频 率 资 源 的 优 势，研 究 UWB 或微波射频信号在矿井巷道中的传播规律及 特性尤其显得重要。特别是研究 UWB 或微波信号 沿矿井巷道传播时的衰落与时延扩展特性，以及巷 道的截面、弯曲、倾斜等因素对这种信号传播规律的 影响，以灵活选择最佳无线频段和最佳技术实现矿
1） 自适应、自组织无 线 网 络 智 能 路 由 算 法 与 MAC 协议。新型矿山无线网络与通信系统是一个 可融合多种技术的综合系统，不仅涉及物理层调制、 编码和接入技术，而且为了适应用户不同业务 QoS 需求的变化，还要求网络具有可自组织和自恢复等 功能。因此，需要研究自适应的网络跨层协议和智 能算法。
矿用小灵通（ PHS） 是按照煤矿安全相关标准要 求，把城市中曾推广应用的公众通信系统 PHS 作了 安全技术处理和移植，并延伸到矿井下应用，从而作 为井下无线通信网络服务平台。由于小灵通本身是 窄带通信技术，不适合承载视频监控等多媒体业务 传输。
2. 6 基于 WiFi / ZigBee / RFID / UWB / WMN 短距 离无线网络与通信系统
超低频透地通信是以大地为电磁波传播媒介、
2010 年 6 月
矿业安全与环保
第 37 卷第 3 期
无线电波穿透大地的无线电通信方式。透地通信系 统主要由澳大利亚 MST 矿山技术公司开发的超低 频 PED 井下无线通信与急救系统，主要应用于地面 和井下应急救援人员通信。该系统信道容量小，且 无线通信 速 率 低，传 输 带 宽 较 窄，易 受 低 频 电 磁 干 扰。此外，PED 系统部署比较繁琐、灵活性较差。 2. 2 中频感应通信系统
·85·
2010 年 6 月
矿业安全与环保
第 37 卷第 3 期
系统对 VOIP 语音接入及漫游功能，未研究系统在视 频或图像等多媒体业务综合传输的性能。
3 新型矿山无线网络通信系统及其关键技术
综合上述矿山无线技术研究发展趋势，提出了 一种既适合安全生产又适合灾害应急救援通信的新 型矿山无线网络通信系统融合模型，如图 2 所示。
收稿日期：2009 － 06 － 08； 2010 － 02 － 24 修订 基金 项 目： 煤 炭 科 学 研 究 总 院 国 际 合 作 基 金 项 目 （ 2008GJ01） 作者简介：宋 文（ 1973—） ，男，重庆人，博士，IET 会员， 从事矿山安全监控及短距离无线自组织网络、无线传感器网 络以及无线 Mesh 网络通信技术研究。E － mail： song _wen @ foxmail. com。
·86·
井信息传输的需求。 4） 无线可靠传输与抗衰落技术。无线可靠传
输技术包括高效调制与编码技术、多路分集接收和 均衡技术，以及低信噪比条件下弱信号检测和接收 技术等。此外，矿井巷道密集的反射与散射现象将 会造成无线信号选择性衰落，即多径效应。为了提 供系统可靠传输和克服多径效应，需要研究新的无 线可 靠 传 输 与 抗 衰 落 技 术，如 正 交 频 分 复 用 （OFDM） 、多输入多输出（ MIMO） 和啁啾扩频 （ CSS） 技术等。
图 1 KT106 系统矿区部署示意图
随着超宽带（ UWB） 无线技术的快速发展，其抗 多径、低功耗、强穿透力和高集成化等特点也引起业 界的关注。然而 UWB 系统实际应用除了面临成本 和设计复杂程度高等缺陷外，还有一系列理论和技 术问题有待解决，如 UWB 信号在矿井巷道中传播特 性、UWB 信号的发射功率和有效传播距离、UWB 天 线设计和网络体系结构等。此外，尽管王玮等针对 矿山应用环境研究了一种支持 VOIP 的基于 WMN 的无线局域网络方案，考虑采用双模无线中继和思 科的 Zebra 软件路由器配置系统［16］，然而仅探索了
·84·
下，实现全矿井无线信息系统还不太现实，特别是面 临矿方现 有 通 信 基 础 设 施 综 合 利 用 和 投 资 保 护 考 虑、矿井无线设备持续供电以及瓦斯等本质安全和 防爆 处 理 等 问 题。 J. J. Beaudoin 等 研 究 了 基 于 IEEE802. 11 技术的矿井无线局域网络架构和视频 传输方法［9］，并对矿井移动设备的语音、视频和数据 等多媒体信息传输进行了相关实验，提出采用基于 ITU － T 的 H. 26L 标准的低复杂度编码算法，实现了 保证多媒体实时控制和传输的 QoS 结构，为提高矿 井网络通信质量提供了新思路。H. Aniss 等也对基 于 IEEE 802. 11 标准的矿井无线通信网部署和同轴 电缆数 据 服 务 接 口 规 范 （ DOCSIS ） 标 准 展 开 了 研 究［10］，提出了基于 DOCSIS 和 IEEE 802. 11 两种标 准相结合的骨干网架构，并在 CANMET 实验矿井对 2. 4 GHz 和 5 GHz 频段进行了测试，为采用 802. 11 技术标准 实 现 矿 井 通 信 提 供 了 理 论 参 考。2005— 2007 年，G. Kennedy 和其导师 P. J. Foster 系统研究 了矿井无线 Mesh 网络及 Mesh 智能传感器网络基础 理论，并揭示了井下 2. 4 GHz 或 5. 8 GHz 微波传播 规律，为矿井无线 Mesh 网络基础理论探索做出了 贡献［11 － 12］。
1 基础理论研究
矿山无线网络系统基础理论研究主要集中在网 络覆盖及其规划［3］、网络拓扑构造和网络连接性［4］、 网络移动自组织和自恢复路由算法［5］、无线传感器 网络理论及其协议算法［6］、无线网络接入及其信道 复用算法［7］等。
2004 年，新一代全矿井无线信息系统理论与关 键技术引起业界关注［8］，其中将先进的无线通信、无 线网络和光纤通信技术相结合实现新一代全矿井无 线信息系统的长远目标，为矿山无线通信技术与装 备研发提供了重要方向。但在现阶段矿井技术条件
关键词：无线网络； WiFi； ZigBee； 矿山安全； 应急通信 中图分类号：TD655；TN915 文献标志码：A 文章编号：1008 － 4495（2010）03 － 0084 － 04
目前，有线矿山监测、监控系统已成为行业安全 生产、灾害监测和预警的重要装备之一。然而，由于 矿山开采条件复杂、井下环境十分恶劣，以及电磁干 扰复杂、作业人员密集等因素，矿山灾害和事故隐患 多，特别是重大灾害和安全生产事故给国家和人民 造成了巨大损失。为改变矿山安全和应急救援面临 的严峻形势，全面提高瓦斯爆炸等灾害防治与应急 装备的整体水平，加快新兴矿山无线技术理论和技 术研究势在必行。近年来基于无线网络技术的灾害 防治和应急救援通信系统［1 － 2］，已成为矿山安全技 术装备等行业广泛关注的热点。
由于短距离无线网络与通信系统具有低成本、 低功耗、高 扩 展 性 和 覆 盖 灵 活、易 配 置 及 部 署 等 优 点，迅速在矿井无线通信、人员和设备无线定位、跟 踪管理，以 及 瓦 斯 无 线 监 测 系 统 中 得 到 广 泛 关 注。 如煤炭科学研究总院重庆研究院研制的 KT106 矿用 无线通讯系统，以 WiFi 无线网络和 TCP / IP 协议为 核心技术，以矿井工业以太环网为整个系统的主干 传输平台，形成了有线主干与无线终端相结合，可覆 盖矿井巷道及地面相关区域，理论上数据传输速率 目前可达 54 Mbit / s，可实现语音、视频及数据等多媒 体信息传输。KT106 系统结构如图 1 所示，主要包 括地面中心站管理主机及其配置软件、PBX 网关设 备（ 可选） 、地面指挥和调度电话、井下以太网交换 机、井下无线信号节点（ 也称 AP 或基站） ，以及井下 防爆兼本质安全供电电源等。此外，矿用多功能无 线数据收发与信号转换系统装置［14］采用了 ZigBee 多跳无线 Mesh 网络技术，实现了矿井瓦斯浓度、甲 烷检测传感器电池电压和机载瓦斯检测断电仪通断 电状态和设备位置等信息的可靠传输。KJ251 型煤 矿人 员 定 位 管 理 系 统［15］采 用 高 识 别 率 和 远 距 离 RFID 技术，并实现了双向远程通信，仅需增加相应 的人员定位分站、动态目标识别器、人员标识卡、人 员跟踪定位处理软件，即可实现对井下人员的实时 跟踪定位和考勤管理。
图 2 新型矿山无线网络与通信系统融合模型
该模型包括 6 个功能子系统：矿山安全生产与 环境监测和监控系统，定位、导航和跟踪系统，矿山 开采无线探测系统，多媒体应急通信和可视化监视 系统，调度指挥通信系统以及矿山机器人无线通信 系统。实 现 该 模 型 系 统 需 要 突 破 的 关 键 技 术 主 要有：
2010 年 6 月
矿业安全与环保
第 37 卷第 3 期
矿山无线技术研究与发展
宋 文，黄 强
（ 煤炭科学研究总院重庆研究院，重庆 400037）
摘 要：对矿山无线技术的研究和发展现状进行了分析，探讨了几种典型无线系统的结构、功能特 征，并针对我国目前面临的矿山安全生产严峻形势和国家应急救援技术体系建设目标，提出了一种基于 无源自文库网络的新型矿山监测与应急救援通信系统架构模型，分析了其主要关键技术，展望了无线网络技术 在矿山安全技术装备行业应用的广阔前景。
中频感应通信系统主要是借助专用感应线缆， 利用无线电波感应场引导电磁波传输，且系统工作 频率通常选择在中低频段。系统投资费用低，靠近 感应体通信效果较好，但远离感应体时信道就不稳 定。其感应距离一般不超过 2 m，可用于井下救援 局部范围通信。 2. 3 漏泄通信系统
矿山漏泄通信系统主要是利用漏泄同轴电缆的 无线电信号辐射漏泄原理实现无线通信的。电磁波 在漏泄电缆中，既沿内外导体纵向传输，也通过开孔 向 外 辐 射 传 播。 典 型 的 如 国 内 引 进 的 加 拿 大 FLEXCOM 系统，工作在 150 MHz 频段，提供了 32 个 语音或数据信道，16 个图像信道，既可以与光纤网 络连接，又可以与使用普通电线的电话和数据系统 连接。然而该系统中继节点覆盖范围有限，通信抗 干扰能力较差，且电缆成本昂贵，设备移动性支持能 力较弱。 2. 4 小区蜂窝移动通信系统
2 典型系统结构及其特点
传统矿山无线监测和应急通信技术主要包括超 低频透地通信、中频感应通信、漏泄电缆通信和超高 频通信、小区蜂窝无线通信以及矿用小灵通等通信 系统等［13］。此 外，采 用 WiFi / ZigBee / RFID / UWB / WMN 等短距离无线网络与通信技术的系统也是研 究的发展趋势。 2. 1 超低频透地通信系统
2） 多媒体无线传感器网络技术。由于其无线 传感器网络节点通常体积小、功耗低、成本低，且具 有可编程计算、多媒体感知和无线通信等能力，因此 特别适用于矿井安全监测和救灾探测等。采用多媒 体无线传感器网络传输对设备或传感器电池能量使 用和传输带宽有很高的要求，如何消耗最少能量来 获取和传输监测信息是至关重要的问题。这需要考 虑设计高效通信应答、MAC 接入和路由协议，以及 信息编 解 码 算 法 等 来 优 化 网 络 传 输 性 能 和 电 池 寿命。
3） UWB 或微波射频信号在矿井巷道中的传播 规律及特性。由于目前无线信号频率资源都趋于紧 张，充分利 用 矿 井 巷 道 无 线 频 率 资 源 的 优 势，研 究 UWB 或微波射频信号在矿井巷道中的传播规律及 特性尤其显得重要。特别是研究 UWB 或微波信号 沿矿井巷道传播时的衰落与时延扩展特性，以及巷 道的截面、弯曲、倾斜等因素对这种信号传播规律的 影响，以灵活选择最佳无线频段和最佳技术实现矿
1） 自适应、自组织无 线 网 络 智 能 路 由 算 法 与 MAC 协议。新型矿山无线网络与通信系统是一个 可融合多种技术的综合系统，不仅涉及物理层调制、 编码和接入技术，而且为了适应用户不同业务 QoS 需求的变化，还要求网络具有可自组织和自恢复等 功能。因此，需要研究自适应的网络跨层协议和智 能算法。
矿用小灵通（ PHS） 是按照煤矿安全相关标准要 求，把城市中曾推广应用的公众通信系统 PHS 作了 安全技术处理和移植，并延伸到矿井下应用，从而作 为井下无线通信网络服务平台。由于小灵通本身是 窄带通信技术，不适合承载视频监控等多媒体业务 传输。
2. 6 基于 WiFi / ZigBee / RFID / UWB / WMN 短距 离无线网络与通信系统
超低频透地通信是以大地为电磁波传播媒介、
2010 年 6 月
矿业安全与环保
第 37 卷第 3 期
无线电波穿透大地的无线电通信方式。透地通信系 统主要由澳大利亚 MST 矿山技术公司开发的超低 频 PED 井下无线通信与急救系统，主要应用于地面 和井下应急救援人员通信。该系统信道容量小，且 无线通信 速 率 低，传 输 带 宽 较 窄，易 受 低 频 电 磁 干 扰。此外，PED 系统部署比较繁琐、灵活性较差。 2. 2 中频感应通信系统
·85·
2010 年 6 月
矿业安全与环保
第 37 卷第 3 期
系统对 VOIP 语音接入及漫游功能，未研究系统在视 频或图像等多媒体业务综合传输的性能。
3 新型矿山无线网络通信系统及其关键技术
综合上述矿山无线技术研究发展趋势，提出了 一种既适合安全生产又适合灾害应急救援通信的新 型矿山无线网络通信系统融合模型，如图 2 所示。
收稿日期：2009 － 06 － 08； 2010 － 02 － 24 修订 基金 项 目： 煤 炭 科 学 研 究 总 院 国 际 合 作 基 金 项 目 （ 2008GJ01） 作者简介：宋 文（ 1973—） ，男，重庆人，博士，IET 会员， 从事矿山安全监控及短距离无线自组织网络、无线传感器网 络以及无线 Mesh 网络通信技术研究。E － mail： song _wen @ foxmail. com。
·86·
井信息传输的需求。 4） 无线可靠传输与抗衰落技术。无线可靠传
输技术包括高效调制与编码技术、多路分集接收和 均衡技术，以及低信噪比条件下弱信号检测和接收 技术等。此外，矿井巷道密集的反射与散射现象将 会造成无线信号选择性衰落，即多径效应。为了提 供系统可靠传输和克服多径效应，需要研究新的无 线可 靠 传 输 与 抗 衰 落 技 术，如 正 交 频 分 复 用 （OFDM） 、多输入多输出（ MIMO） 和啁啾扩频 （ CSS） 技术等。
图 1 KT106 系统矿区部署示意图
随着超宽带（ UWB） 无线技术的快速发展，其抗 多径、低功耗、强穿透力和高集成化等特点也引起业 界的关注。然而 UWB 系统实际应用除了面临成本 和设计复杂程度高等缺陷外，还有一系列理论和技 术问题有待解决，如 UWB 信号在矿井巷道中传播特 性、UWB 信号的发射功率和有效传播距离、UWB 天 线设计和网络体系结构等。此外，尽管王玮等针对 矿山应用环境研究了一种支持 VOIP 的基于 WMN 的无线局域网络方案，考虑采用双模无线中继和思 科的 Zebra 软件路由器配置系统［16］，然而仅探索了
·84·
下，实现全矿井无线信息系统还不太现实，特别是面 临矿方现 有 通 信 基 础 设 施 综 合 利 用 和 投 资 保 护 考 虑、矿井无线设备持续供电以及瓦斯等本质安全和 防爆 处 理 等 问 题。 J. J. Beaudoin 等 研 究 了 基 于 IEEE802. 11 技术的矿井无线局域网络架构和视频 传输方法［9］，并对矿井移动设备的语音、视频和数据 等多媒体信息传输进行了相关实验，提出采用基于 ITU － T 的 H. 26L 标准的低复杂度编码算法，实现了 保证多媒体实时控制和传输的 QoS 结构，为提高矿 井网络通信质量提供了新思路。H. Aniss 等也对基 于 IEEE 802. 11 标准的矿井无线通信网部署和同轴 电缆数 据 服 务 接 口 规 范 （ DOCSIS ） 标 准 展 开 了 研 究［10］，提出了基于 DOCSIS 和 IEEE 802. 11 两种标 准相结合的骨干网架构，并在 CANMET 实验矿井对 2. 4 GHz 和 5 GHz 频段进行了测试，为采用 802. 11 技术标准 实 现 矿 井 通 信 提 供 了 理 论 参 考。2005— 2007 年，G. Kennedy 和其导师 P. J. Foster 系统研究 了矿井无线 Mesh 网络及 Mesh 智能传感器网络基础 理论，并揭示了井下 2. 4 GHz 或 5. 8 GHz 微波传播 规律，为矿井无线 Mesh 网络基础理论探索做出了 贡献［11 － 12］。
1 基础理论研究
矿山无线网络系统基础理论研究主要集中在网 络覆盖及其规划［3］、网络拓扑构造和网络连接性［4］、 网络移动自组织和自恢复路由算法［5］、无线传感器 网络理论及其协议算法［6］、无线网络接入及其信道 复用算法［7］等。
2004 年，新一代全矿井无线信息系统理论与关 键技术引起业界关注［8］，其中将先进的无线通信、无 线网络和光纤通信技术相结合实现新一代全矿井无 线信息系统的长远目标，为矿山无线通信技术与装 备研发提供了重要方向。但在现阶段矿井技术条件
关键词：无线网络； WiFi； ZigBee； 矿山安全； 应急通信 中图分类号：TD655；TN915 文献标志码：A 文章编号：1008 － 4495（2010）03 － 0084 － 04
目前，有线矿山监测、监控系统已成为行业安全 生产、灾害监测和预警的重要装备之一。然而，由于 矿山开采条件复杂、井下环境十分恶劣，以及电磁干 扰复杂、作业人员密集等因素，矿山灾害和事故隐患 多，特别是重大灾害和安全生产事故给国家和人民 造成了巨大损失。为改变矿山安全和应急救援面临 的严峻形势，全面提高瓦斯爆炸等灾害防治与应急 装备的整体水平，加快新兴矿山无线技术理论和技 术研究势在必行。近年来基于无线网络技术的灾害 防治和应急救援通信系统［1 － 2］，已成为矿山安全技 术装备等行业广泛关注的热点。
由于短距离无线网络与通信系统具有低成本、 低功耗、高 扩 展 性 和 覆 盖 灵 活、易 配 置 及 部 署 等 优 点，迅速在矿井无线通信、人员和设备无线定位、跟 踪管理，以 及 瓦 斯 无 线 监 测 系 统 中 得 到 广 泛 关 注。 如煤炭科学研究总院重庆研究院研制的 KT106 矿用 无线通讯系统，以 WiFi 无线网络和 TCP / IP 协议为 核心技术，以矿井工业以太环网为整个系统的主干 传输平台，形成了有线主干与无线终端相结合，可覆 盖矿井巷道及地面相关区域，理论上数据传输速率 目前可达 54 Mbit / s，可实现语音、视频及数据等多媒 体信息传输。KT106 系统结构如图 1 所示，主要包 括地面中心站管理主机及其配置软件、PBX 网关设 备（ 可选） 、地面指挥和调度电话、井下以太网交换 机、井下无线信号节点（ 也称 AP 或基站） ，以及井下 防爆兼本质安全供电电源等。此外，矿用多功能无 线数据收发与信号转换系统装置［14］采用了 ZigBee 多跳无线 Mesh 网络技术，实现了矿井瓦斯浓度、甲 烷检测传感器电池电压和机载瓦斯检测断电仪通断 电状态和设备位置等信息的可靠传输。KJ251 型煤 矿人 员 定 位 管 理 系 统［15］采 用 高 识 别 率 和 远 距 离 RFID 技术，并实现了双向远程通信，仅需增加相应 的人员定位分站、动态目标识别器、人员标识卡、人 员跟踪定位处理软件，即可实现对井下人员的实时 跟踪定位和考勤管理。
图 2 新型矿山无线网络与通信系统融合模型
该模型包括 6 个功能子系统：矿山安全生产与 环境监测和监控系统，定位、导航和跟踪系统，矿山 开采无线探测系统，多媒体应急通信和可视化监视 系统，调度指挥通信系统以及矿山机器人无线通信 系统。实 现 该 模 型 系 统 需 要 突 破 的 关 键 技 术 主 要有：
2010 年 6 月
矿业安全与环保
第 37 卷第 3 期
矿山无线技术研究与发展
宋 文，黄 强
（ 煤炭科学研究总院重庆研究院，重庆 400037）
摘 要：对矿山无线技术的研究和发展现状进行了分析，探讨了几种典型无线系统的结构、功能特 征，并针对我国目前面临的矿山安全生产严峻形势和国家应急救援技术体系建设目标，提出了一种基于 无源自文库网络的新型矿山监测与应急救援通信系统架构模型，分析了其主要关键技术，展望了无线网络技术 在矿山安全技术装备行业应用的广阔前景。
中频感应通信系统主要是借助专用感应线缆， 利用无线电波感应场引导电磁波传输，且系统工作 频率通常选择在中低频段。系统投资费用低，靠近 感应体通信效果较好，但远离感应体时信道就不稳 定。其感应距离一般不超过 2 m，可用于井下救援 局部范围通信。 2. 3 漏泄通信系统
矿山漏泄通信系统主要是利用漏泄同轴电缆的 无线电信号辐射漏泄原理实现无线通信的。电磁波 在漏泄电缆中，既沿内外导体纵向传输，也通过开孔 向 外 辐 射 传 播。 典 型 的 如 国 内 引 进 的 加 拿 大 FLEXCOM 系统，工作在 150 MHz 频段，提供了 32 个 语音或数据信道，16 个图像信道，既可以与光纤网 络连接，又可以与使用普通电线的电话和数据系统 连接。然而该系统中继节点覆盖范围有限，通信抗 干扰能力较差，且电缆成本昂贵，设备移动性支持能 力较弱。 2. 4 小区蜂窝移动通信系统
2 典型系统结构及其特点
传统矿山无线监测和应急通信技术主要包括超 低频透地通信、中频感应通信、漏泄电缆通信和超高 频通信、小区蜂窝无线通信以及矿用小灵通等通信 系统等［13］。此 外，采 用 WiFi / ZigBee / RFID / UWB / WMN 等短距离无线网络与通信技术的系统也是研 究的发展趋势。 2. 1 超低频透地通信系统