無線探測(cè)器安裝靈活、施工方便，且不會(huì)對(duì)室內(nèi)裝飾造成損害，這些特點(diǎn)集中表現(xiàn)了無線探測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)，是有線探測(cè)器難以替代的。但事物總是矛盾的，有利必有弊。與有線探測(cè)器相比，無線探測(cè)器還有兩大弱點(diǎn)。其一，與主機(jī)間的通信，由射頻信號(hào)完成，容易受到干擾。因此要求具有較強(qiáng)的抗干擾能力，即使在比較惡劣的環(huán)境條件下，也不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)或漏報(bào)警。其二，是供電方式，有線探測(cè)器的供電一般由主機(jī)提供，所以對(duì)耗電量要求不高，不需做更多的限制。但無線探測(cè)器要靠電池供電，小體積的干電池存電量有限，為使探測(cè)器能長(zhǎng)期不間斷地工作，就必須盡量減小工作電流。

　　從理論上講，凡是有線探測(cè)器所采用的技術(shù)，無線探測(cè)器都能使用。例如脈沖計(jì)數(shù)、密封光學(xué)系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償、對(duì)紅外傳感器和菲涅爾透鏡的改進(jìn)、多元探測(cè)、智能模式判斷技術(shù)等等。只是由于供電方式和無線通信的特點(diǎn)，因此而產(chǎn)生一些特殊的問題。本文僅就這些特殊問題作一些探討。

　　節(jié)電問題

　　無線探測(cè)器既然不能布線由外界供電，唯有靠電池工作，于是延長(zhǎng)電池的使用壽命，便成了大問題。一般情況下，至少應(yīng)保證一副電池持續(xù)工作一年以上，甚至達(dá)到3至5年，這是比較理想的。早期的無線探測(cè)器，由于功耗較大，往往三、四個(gè)月就要換一次電池，既增加了系統(tǒng)運(yùn)行的成本，又給維護(hù)工作帶來很多不便，而且對(duì)系統(tǒng)的可靠性也造成了一定的影響。

　　要盡量延長(zhǎng)電池的使用壽命，有兩個(gè)努力方向。一是開源，二是節(jié)流。所謂開源，就是增加電池容量，或者改變供電方式。但在探測(cè)器體積較小的前提下，電池的容量自然受到限制，不可能隨意增大。要改變供電方式，可供選擇的有太陽(yáng)能，接收微波轉(zhuǎn)換等。目前室外周界防護(hù)用的主動(dòng)紅外探測(cè)器，已有應(yīng)用太陽(yáng)能電池的產(chǎn)品，但需配太陽(yáng)能電池板、可充電電池等，因?yàn)轶w積大，應(yīng)用受到較大的限制，且不能適應(yīng)室內(nèi)探測(cè)器的需要。最近也有報(bào)導(dǎo)，采用微波供電的方式，可以解決小型電器的用電問題，但目前尚在研究和試驗(yàn)階段，要滿足實(shí)用，還需待以時(shí)日。顯然，此方向的路不寬，要走通相當(dāng)困難。

　　所謂節(jié)流，就是力求減少探測(cè)器的功耗，目前探測(cè)器基本也是采取這個(gè)辦法。探測(cè)器的功耗，決定于幾個(gè)因素。一是待機(jī)電流，即在不發(fā)射信號(hào)時(shí)的工作電流。待機(jī)電流的大小取決于選用的組件和電路結(jié)構(gòu)。一般而言，功能的多少與電路的復(fù)雜程度是成正比的，電路越復(fù)雜，功耗自然也大，這也是之所以一些技術(shù)在有線探測(cè)器中可用，而在無線探測(cè)器中卻難以引入的原因。如雙鑒探測(cè)技術(shù)，因工作電流太大，在無線探測(cè)器中就用得很少。要降低待機(jī)電流，人們更多地是在選用的無器件上想辦法，盡量采用集成化程度高的專用微功耗芯片。據(jù)筆者所知，目前一些國(guó)家的先進(jìn)產(chǎn)品，待機(jī)電流標(biāo)稱值最小為8至10微安，實(shí)際檢測(cè)只有6微安左右，而國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品，待機(jī)電流達(dá)到20微安，已經(jīng)不錯(cuò)了，兩者相差達(dá)到3倍以上，而一般的產(chǎn)品，更在40微安以上。

　　要降低無線探測(cè)器的功耗，很重要的一點(diǎn)是降低發(fā)射功耗。為了保證足夠的通信有效范圍，設(shè)計(jì)人員一般都會(huì)將發(fā)射功率選定在國(guó)家規(guī)定限值內(nèi)的最大值上。在此前提下，要做到降低工作電流，就要提高發(fā)射效率，減少無用功耗。探測(cè)器總的發(fā)射功率還與發(fā)射的間隔時(shí)間、一次通信中發(fā)射碼的重復(fù)次數(shù)有關(guān)。為了提高通信的可靠性，在探測(cè)器的設(shè)計(jì)方案中，一般會(huì)采取多次重復(fù)發(fā)碼的方式。重復(fù)的次數(shù)不同，發(fā)射的持續(xù)時(shí)間就有差異，有的可能是幾百毫秒，有的可能達(dá)到1分鐘以上?？此茣r(shí)間不長(zhǎng)，但由于發(fā)射電流較大，普遍超過了20毫安，一次通信，相當(dāng)于待機(jī)時(shí)間的上千倍，自然影響很大。如何選擇重復(fù)次數(shù)，取決于探測(cè)器抗干擾性能的高低，性能好，就可以減少重復(fù)次數(shù)和發(fā)射時(shí)間。

　　探測(cè)器的功耗，與發(fā)射的間隔也有很大的關(guān)系。在探測(cè)器不斷被觸發(fā)的情況下，不可能采用不間斷連續(xù)報(bào)警的方式，一般都會(huì)給定一個(gè)間隔時(shí)間。有線探測(cè)器由于沒有用電限制，間隔時(shí)間可以很短。無線探測(cè)器卻不同，間隔時(shí)間越短，總的功耗越大，電池工作的時(shí)間會(huì)大大縮短，對(duì)于安裝在出入口和人員頻繁活動(dòng)的場(chǎng)合，影響尤為明顯。但間隔時(shí)間過長(zhǎng)，雖然減小了總的功耗，卻增加了風(fēng)險(xiǎn)，因此需要調(diào)整適當(dāng)。在有的探測(cè)器中，這個(gè)時(shí)間可以通過短路插塊改變參數(shù)，從而滿足不同情況下的需要。

　　自檢和監(jiān)控

　　探測(cè)器向主機(jī)報(bào)告的內(nèi)容，除了入侵報(bào)警外，至少還應(yīng)該包括兩項(xiàng)。當(dāng)探測(cè)器面蓋被打開時(shí)，防拆開關(guān)動(dòng)作，向主機(jī)發(fā)出防拆報(bào)警信號(hào);當(dāng)電池電壓低于某一限值時(shí)，發(fā)出電壓低信號(hào)。此限值的選取，應(yīng)該還在探測(cè)器可以正常工作的范圍內(nèi)，以便給管理人員一個(gè)緩沖和更換電池的時(shí)間。

　　至于無線門磁、窗磁之類的開關(guān)型探測(cè)器，因?yàn)椴荒芟癖粍?dòng)紅外探測(cè)器一樣自動(dòng)復(fù)原，只能在開關(guān)到位后，才能恢復(fù)正常。為了避免在未到位情況下進(jìn)行布防，無線門磁或窗磁還應(yīng)向主機(jī)及時(shí)報(bào)告工作狀態(tài)變動(dòng)的情況。

　　由于用電量的限制，主機(jī)與探測(cè)器之間，不可能做到雙向和不間斷地通信，一般都取單向的，間斷式的通信方式。這是無線探測(cè)器與有線探測(cè)器的主要區(qū)別之一。為了能及時(shí)了解探測(cè)器的工作狀況，要求探測(cè)器在沒有報(bào)警的正常情況下，也應(yīng)該隔一段時(shí)間向主機(jī)發(fā)出一個(gè)“在線”信號(hào)，主機(jī)如果在規(guī)定的間隔時(shí)間內(nèi)，一次或連續(xù)多次收不到探測(cè)器的任何信號(hào)，就會(huì)作出相應(yīng)的反應(yīng)。[nextpage]

　　采用單向和間斷的模式，不言而喻，會(huì)給系統(tǒng)的可靠性帶來一定的隱患，系統(tǒng)對(duì)探測(cè)器的監(jiān)測(cè)是有縫隙的，斷續(xù)的，且在目前的技術(shù)情況下，是難以解決的。之所以多數(shù)報(bào)警中心將有線報(bào)警系統(tǒng)列為主要設(shè)備，而無線只是作為補(bǔ)充和輔助手段，不能不說這是重要原因之一。

　　主機(jī)的監(jiān)測(cè)，除了以上內(nèi)容外，還可以包括對(duì)無線信號(hào)強(qiáng)弱的判斷，通道環(huán)境的分析，如果信號(hào)太弱，或者受到同頻干擾信號(hào)的阻塞，也會(huì)引起主機(jī)報(bào)警。這類似于對(duì)有線探測(cè)器線路的監(jiān)測(cè)。但這已是報(bào)警主機(jī)的功能，與探測(cè)器本身關(guān)系不大。

　　抗干擾

　　影響無線探測(cè)器推廣使用的另一個(gè)重要原因，是無線干擾。由于受國(guó)家相應(yīng)法規(guī)限制，能用于民用的無線波段資源很少，許多無線產(chǎn)品都集中在限定的頻段內(nèi)，如果在同個(gè)時(shí)段觸發(fā)，難免會(huì)產(chǎn)生一定的干擾。

　　為了提高抗干擾能力，除了在元器件選擇、印制板設(shè)計(jì)等方面需遵循一定的規(guī)則，信號(hào)的調(diào)制方式也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。

　　常用的調(diào)制方式有調(diào)幅制和調(diào)頻制，即如再生式和超外差式收音機(jī)之間的區(qū)別。由于調(diào)幅制技術(shù)含量少，成本低，早期的無線產(chǎn)品，應(yīng)用不少。但這種方式信噪比低，抗干擾能力差。隨著調(diào)頻制組件的集成化，采用調(diào)頻制代替調(diào)幅制，早已成為大勢(shì)所趨。然而據(jù)筆者觀察，目前國(guó)內(nèi)的不少?gòu)S家，為了搶奪市場(chǎng)，一味追求低價(jià)，仍然采用了調(diào)幅的方式，在關(guān)系到生命財(cái)產(chǎn)安全的安防領(lǐng)域，居然還使用這種落后的技術(shù)，不能不說是十分遺憾的。

　　要取得較好的抗干擾效果，還可以采取不少技術(shù)手段，如高頻自我調(diào)整抗干擾技術(shù)、高速跳頻技術(shù)、超窄帶技術(shù)等，但由于成本和體積的限制，真正已用到無線探測(cè)器的卻不多。在市場(chǎng)上能夠看到的產(chǎn)品，確實(shí)有個(gè)別采用了跳頻技術(shù)，但由于頻率資源有限，所以跳頻的空間很小，目前也處于試銷試用階段，效果并不明顯。

　　還有的探測(cè)器采用了頻譜擴(kuò)展技術(shù)，簡(jiǎn)稱為擴(kuò)頻技術(shù)。其工作原理是把通信信號(hào)隱藏在噪聲之中，采用很寬的頻帶形成偽噪聲通信，只要對(duì)功率進(jìn)行有效的控制，就可以對(duì)合成噪聲的波形實(shí)施編碼和譯碼，因此也稱為偽噪聲通信。這種技術(shù)，有很強(qiáng)的抗干擾能力。假以時(shí)日，相信擴(kuò)頻技術(shù)將更為普及。

　　編碼方式

　　常用的報(bào)警輸出編碼方式是PT2262，這種方式保密性差，容易被破解。但因價(jià)格低廉，而易被市場(chǎng)接受。

　　另一種方式是采用滾動(dòng)碼。滾動(dòng)碼是在傳輸代碼之前采用了先進(jìn)的非線性位加密技術(shù)，產(chǎn)生具有極高保密性的滾動(dòng)編碼。每一次發(fā)送的代碼都是唯一的、不規(guī)則的、且不會(huì)重復(fù)，使得任何非法捕捉和掃描跟蹤等破譯手段都難以實(shí)現(xiàn)，因而安全性好。

　　目前采用的滾動(dòng)碼通信集成電路，將序號(hào)、加密密鑰及同步計(jì)數(shù)值等數(shù)據(jù)加密后，產(chǎn)生32位高度保密的滾動(dòng)碼。其中16位同步計(jì)數(shù)值每次傳輸后都要更新，所以加密出來的數(shù)據(jù)每次都不同。在不知道密鑰的情況下，從以前的密碼中也無法推知后續(xù)的密碼。32位的密碼再加上34位的明碼被一起發(fā)送出去，這樣的組合達(dá)到了7千億億之多，一般情況下，是無法破解的。

　　由于涉及到對(duì)主機(jī)的控制，滾動(dòng)碼技術(shù)對(duì)于無線遙控器，自然顯得更為重要。

　　網(wǎng)聯(lián)技術(shù)

　　為了進(jìn)一步解決無線探測(cè)器存在的缺陷，可以考慮采用基于ZigBee協(xié)議的網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)。ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，適合于低速率的數(shù)據(jù)傳輸，它的傳輸距離在10-75m的范圍內(nèi),但可以繼續(xù)增加。作為一種無線通信技術(shù),ZigBee具有如下特點(diǎn)。一是低功耗的雙向通信。由于ZigBee的傳輸速率低,發(fā)射功率小，而且采用了休眠模式,因此比較省電。從休眠到啟動(dòng)，轉(zhuǎn)為工作狀態(tài)，只需幾十毫秒，能夠滿足安防系統(tǒng)必須快速反應(yīng)的要求。而雙向不間斷通信的特點(diǎn)，能保證不間斷地對(duì)探測(cè)器實(shí)行監(jiān)測(cè)，從而消除無線探測(cè)器目前難以解決的隱患。

　　二是組網(wǎng)靈活。ZigBee采用自組織網(wǎng)，每一個(gè)模塊終端在其通信范圍內(nèi)，通過彼此自動(dòng)尋找，形成一個(gè)互聯(lián)互通的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。終端既可以直接與主控進(jìn)行通信，也可以通過其它節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不僅本身可以作為監(jiān)控對(duì)象，例如對(duì)其所連接的探測(cè)器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，還可以自動(dòng)中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳過來的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。[nextpage]

　　三是可靠和安全。網(wǎng)內(nèi)通信的路由不需預(yù)先置定，而是動(dòng)態(tài)的，是在傳輸數(shù)據(jù)前，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)可利用的所有路徑進(jìn)行搜索，分析它們的位置關(guān)系，然后選擇其中最合理的一條路徑進(jìn)行傳輸。ZigBee協(xié)議應(yīng)用了碰撞避免策略,可避開各個(gè)模塊之間發(fā)送數(shù)據(jù)的競(jìng)爭(zhēng)和沖突，并采用需收發(fā)雙方確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸模式, 提供了完善的糾錯(cuò)校驗(yàn)，如果傳輸過程中出現(xiàn)問題，會(huì)進(jìn)行重發(fā)，從而保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。ZigBee還采用先進(jìn)的加密算法,有很好的保密性能。

　　由此可見，如果將ZigBee技術(shù)引入無線探測(cè)器中，必將在技術(shù)上產(chǎn)生突破性的進(jìn)步和發(fā)展。但由于成本和產(chǎn)品成熟度等多方面的原因，目前還未能見到在安防領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用。

　　總結(jié)

　　無線探測(cè)器所具有的靈活、簡(jiǎn)單、方便、美觀的安裝方式，是有線探測(cè)器所難以取代的。由于受用電方式的限制，目前主機(jī)與探測(cè)器之間的通信只能是單向的，間斷性的，而且在應(yīng)用各項(xiàng)防誤報(bào)、漏報(bào)技術(shù)時(shí)，也難以隨心所欲;為了提高抗干擾性能，無線探測(cè)器需要額外采用多種措施，從而也增加了產(chǎn)品成本。與有線探測(cè)器比較，在兩者具有基本相同的功能的情況下，無線探測(cè)器的成本肯定更高。但在施工中節(jié)省的線路和人工成本，可以作一些彌補(bǔ)。

　　隨著無線技術(shù)的發(fā)展，高技術(shù)產(chǎn)品逐步成熟和完善，可以預(yù)料，無線探測(cè)器將有一個(gè)大的發(fā)展，在入侵報(bào)警系統(tǒng)中，將起到越來越重要的作用。