HPC相關新技術的發(fā)展及應用
WAP(Wireless Application Protocol)就是“無線應用協議”之意。WAP由Ericsson、Motorola、Nokia、Unwired Planet四家公司發(fā)起,并組建了所謂的WAP論壇。現在其會員已包括像Alcatel、AT&T、西門子、英國電信、法國電信、貝爾大西洋、貝爾南方等這些大公司。WAP 論壇的成員擁有全球手機市場90% 以上的份額,并代表著超過1億訂戶的電信公司、領先基礎設施提供商、軟件開發(fā)商和向無線行業(yè)提供解決方案的其他機構。
WAP是面向目前的無線設備和窄帶網設計的。WAP最主要的特點是將一系列統(tǒng)一的協議規(guī)范引入到無線網絡中,而不管底層的空中接口標準的差異。在Internet開放原則的指導下,WAP的規(guī)范可以適用于CDMA、GSM、IS-136及未來的第三代系統(tǒng)。WAP應用將適用于不同的傳輸載體和設備類型,它的目標是允許各種無線設備接入豐富的信息資源和應用。WAP的設計原則是盡量少利用手持設備的資源,WAP的經過精簡的HTML叫做WML(Wireless Markup Language,無線標識語言),可以將重要信息顯示在微小的LCD屏幕上。
現在支持WAP標準的廣泛程度是令人吃驚的――手機廠商、服務提供商、軟件開發(fā)商和內容提供商都支持該標準。去年年末,甚至微軟也采納了該標準,它發(fā)布了用于無線設備的Mobile Explorer,這是一個主要基于WAP的瀏覽器。雖然第三代移動通信系統(tǒng)(3G)可以為多種移動多媒體Internet應用提供高速的寬帶數據通信平臺。但在WAP設計時面臨的限制如時斷時續(xù)的覆蓋、小顯示屏、低功耗、承載業(yè)務和設備的廣泛性、單手操作等在3G網絡中依然存在。同時未來的系統(tǒng)即使帶寬增加,帶寬的成本也不會降到零,而且用戶帶寬也不斷在增長,這意味著在無線環(huán)境下仍需要優(yōu)化使用設備和網絡資源。所以伴隨著移動通信技術的發(fā)展,不斷完善的WAP很有可能成為用于數字移動電話和其他無線終端設備的無線信息與電話服務在事實上的全球標準。
加入無線收發(fā)模塊后,再配合相應的軟件,HPC就可以接收基于GSM的WAP服務了。由于現在掌上電腦的CPU速度夠快,所以執(zhí)行這些軟件應該是不成問題的。目前無線上網大多是通過手機實現的,其中功能較為強大的典型代表是摩托羅拉的A6188。但手機不甚強大的CPU、較小的內存、較小的顯示屏和非常有限的負荷能力等都制約著它作為上網終端的廣泛使用。和手機相比,掌上電腦在這一方面卻能凸現其特有的優(yōu)勢:功能強大運行速度高的CPU、較大的內存、相對于手機的大屏幕彩色顯示以及易于操作的觸摸屏等。另外HPC有限的功能也通過加強無線接入網絡的能力得到了彌補。
3 HPC中加入GPS模塊
在掌上電腦增加GPS接收機功能模塊,可構成帶有隨身定位功能的掌上電腦。使用帶有無線通信功能的掌上電腦,采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS),配合地理信息系統(tǒng)(GIS)、智能監(jiān)控決策(IMD)軟件,利用專用通信網或全國聯網的GSM移動通訊網向上級管理系統(tǒng)回傳位置信息,從而實現智能化移動定位導航系統(tǒng)。為實現GPS導航定位功能,在掌上電腦內部需增加GPS衛(wèi)星接收、信號處理等功能模塊。目前,由于GPS技術已經相當成熟,各廠家生產的GPS信號處理的功能模塊也比比皆是。主要廠家有:ST、Motorola、Philips、Mitel等。在掌上電腦中,由于其可移動性,必須滿足體積與功耗的要求。
掌上電腦中集成GPS接收機的設計框圖如圖3所示,由GPS射頻前端、相關接收機、數據處理等組成。射頻前端由天線、低噪聲前置放大器、頻率綜合、下變頻器、AGC電路及二進制量化電路構成。由于所有的GPS衛(wèi)星都使用相同的L1頻率1575.42MHz,粗捕獲碼(C/A碼),對于多個衛(wèi)星而言,只需要一個射頻模擬通道。在射頻前端完成L1信號的數字化后,送給相關接收機以作數字基帶信號處理。在相關接收機中,由模擬信號恢復出要接收的衛(wèi)星信號編碼。并按照每顆衛(wèi)星的不同編碼獨立選擇各衛(wèi)星的信號進行采集,最高可以同時跟蹤12顆不同的可視衛(wèi)星。相關處理的結果形成積累數據,傳送給微處理器以提取廣播衛(wèi)星數據(導航數據)并控制軟件信號跟蹤環(huán)。
微處理器在獲得導航數據后,就可以根據需要在液晶顯示的GIS向量地圖上進行各種標記,包括當前位置、運動軌跡、日期時間等,這些工作都是在應用軟件的控制下實現的。
為了增加系統(tǒng)的可靠性,我們在使用美國GPS系統(tǒng)的同時,還考慮增加對俄羅斯GLONASS系統(tǒng)的支持。將來還要針對我國自主建立的定位系統(tǒng)“北斗1號”進行支持。
4 短程無線連接技術Bluetooth的應用
所謂藍牙(Bluetooth)技術,實際上是一種短距離、低成本的無線連接技術,是一種能夠實現語音和數據無線傳輸的開放性方案。于1998年5月,由瑞典Ericsson、芬蘭Nokia、日本Toshiba、美國IBM和Intel公司等五家著名廠商在聯合開展短程無線通信技術的標準化活動時提出。這五家廠商還成立了藍牙特別興趣組(Bluetooth SIG),盡力使藍牙技術能夠成為未來的無線通信標準。
藍牙技術產品是采用低能耗無線電通信技術來實現數據傳輸的,其傳輸速率最高為每秒1兆,以時分方式進行全雙工通信,通信距離為10米左右,配置功率放大器可以使通信距離進一步增加。其頻率被定在2.45GHz這個頻帶上,該頻帶是一個在工業(yè)、科學研究及醫(yī)學領域都開放的頻帶,不被各國法令、法規(guī)限制使用。
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