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

　　從理論上講，凡是有線探測器所采用的技術(shù)，無線探測器都能使用。例如脈沖計數(shù)、密封光學系統(tǒng)、溫度補償、對紅外傳感器和菲涅爾透鏡的改進、多元探測、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，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

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

　　要盡量延長電池的使用壽命，有兩個努力方向。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，可供選擇的有太陽能，接收微波轉(zhuǎn)換等。目前室外周界防護用的主動紅外探測器，已有應用太陽能電池的產(chǎn)品，但需配太陽能電池板、可充電電池等，因為體積大，應用受到較大的限制，且不能適應室內(nèi)探測器的需要。最近也有報導，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階段，要滿足實用，還需待以時日。顯然，此方向的路不寬，要走通相當困難。

　　所謂節(jié)流，就是力求減少探測器的功耗，目前探測器基本也是采取這個辦法。探測器的功耗，決定于幾個因素。一是待機電流，即在不發(fā)射信號時的工作電流。待機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雜程度是成正比的，電路越復雜，功耗自然也大，這也是之所以一些技術(shù)在有線探測器中可用，而在無線探測器中卻難以引入的原因。如雙鑒探測技術(shù)，因工作電流太大，在無線探測器中就用得很少。要降低待機電流，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，目前一些國家的先進產(chǎn)品，待機電流標稱值最小為8至10微安，實際檢測只有6微安左右，而國內(nèi)的產(chǎn)品，待機電流達到20微安，已經(jīng)不錯了，兩者相差達到3倍以上，而一般的產(chǎn)品，更在40微安以上。

　　要降低無線探測器的功耗，很重要的一點是降低發(fā)射功耗。為了保證足夠的通信有效范圍，設(shè)計人員一般都會將發(fā)射功率選定在國家規(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。探測器總的發(fā)射功率還與發(fā)射的間隔時間、一次通信中發(fā)射碼的重復次數(shù)有關(guān)。為了提高通信的可靠性，在探測器的設(shè)計方案中，一般會采取多次重復發(fā)碼的方式。重復的次數(shù)不同，發(fā)射的持續(xù)時間就有差異，有的可能是幾百毫秒，有的可能達到1分鐘以上?？此茣r間不長，但由于發(fā)射電流較大，普遍超過了20毫安，一次通信，相當于待機時間的上千倍，自然影響很大。如何選擇重復次數(shù)，取決于探測器抗干擾性能的高低，性能好，就可以減少重復次數(shù)和發(fā)射時間。

　　探測器的功耗，與發(fā)射的間隔也有很大的關(guān)系。在探測器不斷被觸發(fā)的情況下，不可能采用不間斷連續(xù)報警的方式，一般都會給定一個間隔時間。有線探測器由于沒有用電限制，間隔時間可以很短。無線探測器卻不同，間隔時間越短，總的功耗越大，電池工作的時間會大大縮短，對于安裝在出入口和人員頻繁活動的場合，影響尤為明顯。但間隔時間過長，雖然減小了總的功耗，卻增加了風險，因此需要調(diào)整適當。在有的探測器中，這個時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

　　探測器向主機報告的內(nèi)容，除了入侵報警外，至少還應該包括兩項。當探測器面蓋被打開時，防拆開關(guān)動作，向主機發(fā)出防拆報警信號;當電池電壓低于某一限值時，發(fā)出電壓低信號。此限值的選取，應該還在探測器可以正常工作的范圍內(nèi)，以便給管理人員一個緩沖和更換電池的時間。

　　至于無線門磁、窗磁之類的開關(guān)型探測器，因為不能像被動紅外探測器一樣自動復原，只能在開關(guān)到位后，才能恢復正常。為了避免在未到位情況下進行布防，無線門磁或窗磁還應向主機及時報告工作狀態(tài)變動的情況。

　　由于用電量的限制，主機與探測器之間，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。這是無線探測器與有線探測器的主要區(qū)別之一。為了能及時了解探測器的工作狀況，要求探測器在沒有報警的正常情況下，也應該隔一段時間向主機發(fā)出一個“在線”信號，主機如果在規(guī)定的間隔時間內(nèi)，一次或連續(xù)多次收不到探測器的任何信號，就會作出相應的反應。[nextpage]

　　采用單向和間斷的模式，不言而喻，會給系統(tǒng)的可靠性帶來一定的隱患，系統(tǒng)對探測器的監(jiān)測是有縫隙的，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)報警中心將有線報警系統(tǒng)列為主要設(shè)備，而無線只是作為補充和輔助手段，不能不說這是重要原因之一。

　　主機的監(jiān)測，除了以上內(nèi)容外，還可以包括對無線信號強弱的判斷，通道環(huán)境的分析，如果信號太弱，或者受到同頻干擾信號的阻塞，也會引起主機報警。這類似于對有線探測器線路的監(jiān)測。但這已是報警主機的功能，與探測器本身關(guān)系不大。

　　抗干擾

　　影響無線探測器推廣使用的另一個重要原因，是無線干擾。由于受國家相應法規(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)，如果在同個時段觸發(fā)，難免會產(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)計等方面需遵循一定的規(guī)則，信號的調(diào)制方式也會產(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，早已成為大勢所趨。然而據(jù)筆者觀察，目前國內(nèi)的不少廠家，為了搶奪市場，一味追求低價，仍然采用了調(diào)幅的方式，在關(guān)系到生命財產(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器的卻不多。在市場上能夠看到的產(chǎn)品，確實有個別采用了跳頻技術(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。

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

　　編碼方式

　　常用的報警輸出編碼方式是PT2262，這種方式保密性差，容易被破解。但因價格低廉，而易被市場接受。

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

　　目前采用的滾動碼通信集成電路，將序號、加密密鑰及同步計數(shù)值等數(shù)據(jù)加密后，產(chǎn)生32位高度保密的滾動碼。其中16位同步計數(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。

　　由于涉及到對主機的控制，滾動碼技術(shù)對于無線遙控器，自然顯得更為重要。

　　網(wǎng)聯(lián)技術(shù)

　　為了進一步解決無線探測器存在的缺陷，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。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，轉(zhuǎn)為工作狀態(tài)，只需幾十毫秒，能夠滿足安防系統(tǒng)必須快速反應的要求。而雙向不間斷通信的特點，能保證不間斷地對探測器實行監(jiān)測，從而消除無線探測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)，每一個模塊終端在其通信范圍內(nèi)，通過彼此自動尋找，形成一個互聯(lián)互通的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。終端既可以直接與主控進行通信，也可以通過其它節(jié)點進行轉(zhuǎn)發(fā)。每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不僅本身可以作為監(jiān)控對象，例如對其所連接的探測器直接進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，還可以自動中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳過來的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。[nextpage]

　　三是可靠和安全。網(wǎng)內(nèi)通信的路由不需預先置定，而是動態(tài)的，是在傳輸數(shù)據(jù)前，通過對網(wǎng)絡(luò)當時可利用的所有路徑進行搜索，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行傳輸。ZigBee協(xié)議應用了碰撞避免策略,可避開各個模塊之間發(fā)送數(shù)據(jù)的競爭和沖突，并采用需收發(fā)雙方確認的數(shù)據(jù)傳輸模式, 提供了完善的糾錯校驗，如果傳輸過程中出現(xiàn)問題，會進行重發(fā)，從而保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。ZigBee還采用先進的加密算法,有很好的保密性能。

　　由此可見，如果將ZigBee技術(shù)引入無線探測器中，必將在技術(shù)上產(chǎn)生突破性的進步和發(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)域中的實際應用。

　　總結(jié)

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

　　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，可以預料，無線探測器將有一個大的發(fā)展，在入侵報警系統(tǒng)中，將起到越來越重要的作用。