基于單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)

單片機(jī)技術(shù)是目前我國新興起的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，它的發(fā)展速度非?？?。單片機(jī)技術(shù)不僅在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，在電子產(chǎn)業(yè)也應(yīng)用廣泛。單片機(jī)技術(shù)是對(duì)很多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)。它不但包含了與物理學(xué)相關(guān)的電路設(shè)計(jì)，還包括了與信息學(xué)相關(guān)的程序編寫，甚至包含了電路板的焊接技術(shù)。同時(shí)這個(gè)具有很強(qiáng)綜合性的技術(shù)，也逐漸被應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)。但是，單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)，在開發(fā)和運(yùn)用的過程中，也遇到了很多問題。本文從單片機(jī)技術(shù)的概述入手，對(duì)單片機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題的分類作了闡述，最后單片機(jī)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋領(lǐng)域的應(yīng)用作了相關(guān)介紹。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)覆蓋 控制技術(shù)

雖然我國無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用越來越普及，但是距離無線自由化還有很遠(yuǎn)的距離。我國很多地區(qū)都沒有實(shí)現(xiàn)“熱點(diǎn)”的全方位覆蓋。隨著大規(guī)模的4G網(wǎng)絡(luò)的建成，各個(gè)通訊公司相繼推出了大量的4G業(yè)務(wù)。這標(biāo)志著我國通訊行業(yè)正式地進(jìn)入了數(shù)據(jù)化高速發(fā)展的新時(shí)代。但是移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)無論是在時(shí)間上，還是在地域上，或者是在基站上，都是十分不均衡的。而且我國初步建成的4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)無法滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的市區(qū)、學(xué)校、寫字樓或者是其他大型公共場(chǎng)所對(duì)數(shù)據(jù)熱點(diǎn)的使用需求。為了緩解這一情況，各大通訊公司引進(jìn)WLAN技術(shù)與4G+WLAN混合組裝網(wǎng)絡(luò)，并積極對(duì)單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)進(jìn)行研究，來解決4G網(wǎng)絡(luò)容量較低的問題。單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)對(duì)提升用戶質(zhì)量和改善用戶體驗(yàn)，起著不可低估的作用。

1 單片機(jī)技術(shù)的概述

簡(jiǎn)單說來，單片機(jī)就是一種集成電路芯片。它采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)將具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力的CPU和ROM、RAM集成在一塊固定的芯片上，就制成了一個(gè)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備。在單片機(jī)程序的帶動(dòng)下，計(jì)算機(jī)或者是其他電子設(shè)備可以準(zhǔn)確、高效的對(duì)操作進(jìn)行計(jì)算，并且很好的完善指定任務(wù)。因此，單片機(jī)具備了計(jì)算機(jī)的大部分功能。

2 單片機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 普通單片機(jī)

普通單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，通常情況下字長為8位到16位之間，一般來說，存儲(chǔ)的空間也很小。集成芯片在外部的設(shè)計(jì)方面，比較復(fù)雜。但是由于硬件方面的局限性，導(dǎo)致了軟件的功能較小，以至于影響了數(shù)據(jù)的才會(huì)速度。對(duì)于較復(fù)雜的實(shí)時(shí)計(jì)算，往往采用單循環(huán)的模式，并沒有對(duì)應(yīng)的操作系統(tǒng)。

2.2 ARM系列單片機(jī)

ARM系列單片機(jī)，也被稱為高端單片機(jī)。與普通單片機(jī)相比，這種單片機(jī)的硬件集成度很高，集成的芯片內(nèi)外部設(shè)備也很多。一般情況下，ARM系列單片機(jī)集成了USB、CAN以及串口等多種控制設(shè)備。ARM系列單片機(jī)通訊的速度十分方便快捷。它的字長可以高達(dá)32位，不僅速度快，而且性能也十分高。它的主頻率在100M左右。新升級(jí)的ARM9甚至可以高達(dá)600M，可以對(duì)更加負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)性計(jì)算。ARM系列單片機(jī)存儲(chǔ)空間較大，并且支持系統(tǒng)性操作，在操作系統(tǒng)下可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多任務(wù)的執(zhí)行，并且它的并發(fā)能力也很強(qiáng)、實(shí)時(shí)性也比較高。

3 網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題的分類及策略

網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)也是現(xiàn)代科技當(dāng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。目前，研究人員根據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)的不同應(yīng)用，對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)提出了不同的控制算法。其中，最常用的有點(diǎn)覆蓋、柵欄覆蓋以及區(qū)域覆蓋。這里筆者以點(diǎn)覆蓋對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題進(jìn)行解釋。Cardei是一項(xiàng)合理的考慮了離散目標(biāo)點(diǎn)的能量高覆蓋的專業(yè)性技術(shù)。在對(duì)軍事的應(yīng)用過程中，常常將一部分節(jié)點(diǎn)部署在目標(biāo)點(diǎn)的附近。如果把這些節(jié)點(diǎn)看作是若干個(gè)互不相交的節(jié)點(diǎn)，而且每個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠在目標(biāo)控制的范圍之內(nèi)，那么在其他節(jié)點(diǎn)處于睡眠狀態(tài)的情況下，就可以有效的延長網(wǎng)絡(luò)的生存狀態(tài)。

我國無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋采用分層結(jié)構(gòu)，其中以2G網(wǎng)絡(luò)對(duì)室內(nèi)及室外的覆蓋最為全面，主要提供語音業(yè)務(wù)。3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋也較廣，它的主營業(yè)務(wù)是中高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。WLAN網(wǎng)絡(luò)的吞吐量最大，它是以提供高速業(yè)務(wù)為主的網(wǎng)絡(luò)覆蓋模式。對(duì)于公共場(chǎng)所室內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋策略應(yīng)該以4G和WLAN兩者相結(jié)合，對(duì)于建筑國模較大的商場(chǎng)企業(yè)，應(yīng)該以3G或者4G網(wǎng)絡(luò)為主，而對(duì)于家庭網(wǎng)絡(luò)覆蓋則要朝著WALN方向發(fā)展。同時(shí)，隨著時(shí)代的發(fā)展，積極對(duì)單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)進(jìn)行研究，應(yīng)經(jīng)成為了我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

4 單片機(jī)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋領(lǐng)域的應(yīng)用

單片機(jī)在網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的應(yīng)用過程中變得越來越廣泛，也給人們的生活帶來了很多的便利。通常情況下，單片機(jī)與計(jì)算計(jì)之間，都設(shè)計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的通信端口。大家比較熟悉的是USB接口。為了使各種通信設(shè)備之間的交互應(yīng)用變得更加容易，大部分應(yīng)用設(shè)備都使用了單片機(jī)技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)智能的控制。這里包括了我們比較熟悉的手機(jī)、電話、無線對(duì)講機(jī)以及移動(dòng)通信等。還有專門應(yīng)用于辦公領(lǐng)域的，比較典型的有自動(dòng)呼叫系統(tǒng)等。隨著單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)的提升，單片機(jī)技術(shù)將朝著CMOS化、低電壓化、微型單片化、乃至多種類并存的方向發(fā)展。其中，單片機(jī)的低電壓化，是我國科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)革命。單片機(jī)采用了WAIT和STOP技術(shù)，來完成對(duì)單片機(jī)操作的流程。這使得單片機(jī)可以承受的電壓范圍變得越來越寬，在使用上也變得更加廣泛。

近些年來，我國無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，802.11g/b等標(biāo)準(zhǔn)的推出和使用，標(biāo)志著我國更快、更大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為了新一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)。因此，對(duì)單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)的研究就顯得越來越重要。雖然目前我國對(duì)單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)的研究取得了一定的成果，但是單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)還有很長的一段路要走，需要我們每一個(gè)科技工作者的共同努力。

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作者簡(jiǎn)介

李合軍（1970-），男，湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院生態(tài)宜居學(xué)院。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

作者單位

湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院生態(tài)宜居學(xué)院 湖南省衡陽市 421005