㈠ 無線電力傳輸技術的基本原理與應用前景
摘 要： 無線電力傳輸是一種傳輸電力的新技術，它將電力通過電磁耦合、射頻微波、激光等載體進行傳輸。這種技術解除了對於導線的依賴，從而得到更加方便和廣闊的應用。本文就無線電力傳輸的發展歷史和基本原理做了一些介紹，並對其未來可能的應用做了一些探討。
關鍵詞： 無線電力傳輸技術 電磁感應 射頻 原理與應用前景
1.引言
自17世紀人類發現如何發電後就用金屬電線來四處傳輸電力。時至今日，供電網、高壓線已遍布全球的角角落落。在工作和生活中，越來越多的電器給我們帶來極大便捷的同時，不知不覺各種“理不清”的電源線、數據線帶來的困擾也與日俱增。不過，這些年的科技發展表明，在無線數據傳輸技術日益普及之時，科學家對無線電力傳輸（Wireless Power Transmission，WPT）的研究也有了很大突破，從某種意義上來講，無線電力傳輸也不再是幻想——在未來的生活中擺脫那些紛亂的電源線已成為可能。
2.無線電力傳輸的發展歷史
19世紀末被譽為“迎來電力時代的天才”的名尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla，1856—1943）在電氣與無線電技術方面作出了突出貢獻。他1881年發現了旋轉磁場原理，並用於製造感應電動機；1888年發明多相交流傳輸及配電系統；1889—1890年製成赫茲振盪器；1891年發明高頻變壓器（特斯拉線圈），現仍廣泛用於無線電、電視機及其他電子設備。他曾致力於研究無線傳輸信號及能量的可能性，並在1899年演示了不用導線採用高頻電流的電動機，但由於效率低和對安全方面的擔憂，無線電力傳輸的技術無突破性進展［1］。1901—1905年在紐約附近的長島建造Wardenclyffe塔，是一座復雜的電磁振盪器，設想它將能夠把電力輸送到世界上任何一個角落，特斯拉利用此塔實現地球與電離層共振。
2001年5月，法國國家科學研究中心的皮格努萊特，利用微波無線傳輸電能點亮40m外一個200W的燈泡。其後，2003年在島上建造的10kW試驗型微波輸電裝置，已開始以2.45GHz頻率向接近1km的格朗巴桑村進行點對點無線供電。
2005年，香港城市大學電子工程學系教授許樹源成功研製出“無線電池充電平台”，但其使用時仍然要將產品與充電器接觸。
2006年10月，日本展出了無線電力傳輸系統。此系統輸出端電力為7V、400mA，收發線圈間距為4mm時，輸電效率最大為50%，用於手機快速充電。
2007年6月，美國麻省理工學院的物理學助理教授馬林·索爾賈希克研究團隊實現了在短距離內的無線電力傳輸。他們給一個直徑60厘米的線圈通電，6英尺（約1.83米）之外連接在另一個線圈上的60瓦的燈泡被點亮了。這種馬林稱之為“WiTricity”技術的原理是“磁耦合共振”。
2008年9月，北美電力研討會發布的論文顯示，他們已經在美國內華達州的雷電實驗室成功地將800W電力用無線的方式傳輸到5m遠的距離。
2009年10月，日本奈良市針對充電式混合動力巴士進行了無線充電實驗。供電線圈埋入充電台的混凝土中，汽車駛上充電台，將車載線圈對准供電線圈就能開始充電。
3.無線電力傳輸的基本原理
3.1電磁感應——短程傳輸
電磁感應現象是電磁學中最重大的發現之一，它顯示了電、磁現象之間的相互聯系與轉化。電磁感應是電磁學中的基本原理，變壓器就是利用電磁感應的基本原理進行工作的。利用電磁感應進行短程電力傳輸的基本原理如圖1所示，發射線圈L1和接收線圈L2之間利用磁耦合來傳遞能量。若線圈L1中通已交變電流，該電流將在周圍介質中形成一個交變磁場，線圈L2中產生的感應電勢可供電給移動設備或者給電池充電。
3.2電磁耦合共振——中程傳輸
中程無線電力傳輸方式是以電磁波“射頻”或者非輻射性諧振“磁耦合”等形式將電能進行傳輸。它基於電磁共振耦合原理，利用非輻射磁場實現電力高效傳輸。在電子學的理論中，當交變電流通過導體，導體的周圍會形成交變的電磁場，稱為電磁波。在電磁波的頻率低於100khz時，電磁波就會被地表吸收，不能形成有效的傳輸，當電磁波頻率高於100khz時，電磁波便可以在空氣中傳播，並且經大氣層外緣的電離層反射，形成較遠距離傳輸能力，人們把具有較遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻（即：RF）。將電信息源（模擬或者數字）用高頻電流進行調制（調幅或者調頻），形成射頻信號後，經過天線發射到空中；較遠的距離將射頻信號接收後需要進行反調制，再還原成電信息源，這一過程稱為無線傳輸。中程傳輸是利用電磁波損失小的天線技術，並藉助二極體、非接觸IC卡、無線電子標簽，等等，實現效率較高的無線電力傳輸。
具體來說，整個裝置包含兩個線圈，每一個線圈都是一個自振系統。其中一個是發射裝置，與能量相連，它並不向外發射電磁波，而是利用振盪器產生高頻振盪電流，通過發射線圈向外發射電磁波，在周圍形成一個非輻射磁場，即將電能轉化為磁場。當接收裝置的固有頻率與收到的電磁波頻率相同時，接收電路中產生的振盪電流最強，完成磁場到電能的轉換，從而實現電能的高效傳輸。圖2是一個典型的利用電磁共振來實現無線電力傳輸的系統方案。電磁波的頻率越高其向空間輻射的能量就越大，傳輸效率就越高。
3.3微波/激光——遠程傳輸
理論上講，無線電波的波長越短，其定向性越好，彌散就越小。所以，可以利用微波或激光形式來實現電能的遠程傳輸，這對於新能源的開發利用、解決未來能源短缺問題也有著重要意義。1968年，美國工程師彼得格拉提出了空間太陽能發電（Space Solar Power，SSP）的概念。其構想是在地球外層空間建立太能能發電基地，通過微波將電能送回地球。
4.無線電力技術的應用前景
無線電力傳輸作為一種先進的技術一般應用於特殊的場合，具有廣泛的應用前景。
4.1給一些難以架設線路或危險的地區供應電能
高山、森林、沙漠、海島等地的台站經常遇到架設電力線路困難的問題，而工作在這些地方的邊防哨所、無線電導航台、衛星監控站、天文觀測點等需要生活和工作用電，無線輸電可補充電力不足。此外，無線輸電技術還可以給游牧等分散區村落無變壓器供電和給用於開采放射性礦物、伐木的機器人供電。
4.2解決地面太陽能電站、水電站、風力電站、原子能電站的電能輸送問題
我國的新疆、西藏、青海等地降雨量少、日照充足且存在大片荒蕪土地，南方部分地區水力、風力資源豐富，這些地區有利於建造地面太陽能發電站或水電站、風力電站。可是，這些地區人煙稀少、地形復雜，在崇山峻嶺之中難以架設線路，這時無線輸電技術就有了用武之地。採用無線輸電技術，還可以把核電站建在沙漠、荒島等地。這樣一方面便於埋葬核廢料，另一方面當電站運行發生故障時也可以避免對周圍動植物的大量傷害和耕地的污染。
4.3傳送衛星太陽能電站的電能
所謂衛星太陽能電站，就是用運載火箭或太空梭將太陽能電池板或太陽能聚光鏡等材料發送到赤道上空35800km的地球靜止同步軌道上。在太空的太陽光線沒有地球大氣層的影響，輻射能量十分穩定，是“取之不盡”的潔凈能源。並且一年中有99%的時間是白天，其利用效率比地面上要高出6—15倍［3］。在那裡利用太陽能電池板把陽光直接轉變為電能，或者用太陽能聚光鏡把陽光匯聚起來作為熱源，像地面熱電廠一樣發電。這樣產生的電能供給微波源或激光器，然後採用無線輸電技術將大功率電磁射束發送至地面，接收到的微波能量經整流器後變成直流電，由變、配電設施供給用戶。
4.4無接點充電插座
隨著無線電力技術的發展，一些小型用電設備已經實現了無線供電。如：電動牙刷、“免電池”無線滑鼠、無線供電“膜片”/“墊”等。無線供電“膜片”/“墊”是一種家用電器無線供電方式，用一片圖書大小的柔軟塑料膜片就可對家電進行無線供電，可為聖誕樹上的LED、裝飾燈、魚缸水中的燈泡、小型電機、手機、MP3、隨身聽、溫度感測器、助聽器、汽車零部件、甚至是植入式醫療器件等供電。
4.5給以微波發動機推進的交通運輸工具供電
現在大部分交通運輸工具燃燒石油產品，其發動機叫做柴油發動機、汽油發動機等。與此類比，以微波作為能源推進的發動機叫做微波發動機。微波是工作頻率在0.3—300GHz的電磁波，不能直接用它來驅動電動機，因為要設計出在如此高的頻率下工作的發動機非常困難。如果思路加以改變，把微波能量轉變為直流電流的整流器，那麼微波就可以直接作為交通工具的能源了。煤、石油、天然氣的存儲量有限，而日消耗量巨大，總有耗盡之日，到那時衛星太陽能電站可望成為能源供給的主幹，通過無線輸電技術就可以直接把微波能量輸給交通運輸工具。
4.6在月球和地球之間架起能量之橋
世界人口的不斷增長和地球資源的日益耗盡，太陽系中其他星球的開發利用是人類一直以來的夙願。月球是地球的天然衛星，其上資源豐富，地域遼闊，是首先要開發的星體。未來人類對月球的利用主要是移民和資源獲取。月球的土壤里富含SiO2，是製造太陽能電池的原料。如果先在月球上建立起工廠，然後把太陽能電站直接建在月球上，比起建在地球靜止同步軌道上要容易些，藉助於微波束或激光束把電能發送到地球。
5.結語
隨著無線電力傳輸技術的不斷發展與成熟，不但使人們未來的生活有望擺脫手機、相機、 筆記本 電腦等移動設備電源線的束縛，享受在機場、車站、酒店多種場所提供的無線電力，而且可用於一些特殊場合，如人體植入儀器如心臟起搏器等的輸電問題、新能源（電動）汽車、低軌道軍用衛星、太陽能衛星發電站等。在世界經濟迅速發展的今天，節能和新的、可再生能源的開發是擺在能源工作者面前的首要問題。太陽能是取之不盡、用之不竭的干凈能源。除核能、地熱能和潮汐能之外，地球上的所有能源都來自太陽，建造衛星太陽能電站是解決人類能源危機的重要途徑。要將相對地球靜止的同步軌道上的電能輸送的地面，無線輸電技術將發揮至關重要的作用。從長遠來看，該技術具有潛在的廣泛應用前景。但是，每一種無線傳輸方式，都有一系列問題需要解決，如電能傳輸效率問題，電力公司如何收費和計費，能量傳輸所產生的電磁波是否對人體健康帶來危害，等等。不管怎樣，一旦這項技術能夠普及，就會給人們的生活帶來巨大的便利。
參考文獻:
［1］白明俠，黃昭.無線電力傳輸的歷史發展及應用［J］.湘南學院學報，2010，31，（5）：51-53.
［2］劉永軍.無線電力傳輸技術：創造未來空間神話［J］.中國電子商情（基礎電子），2008，11：70-75.
㈡ 無線供電技術的介紹
無線供電是指通過非物理接觸的電能傳輸方式，是繼無線通訊、無線網路之後的第三次無線革命，被業界視為一項具有基礎應用性意義的前沿科技，其跨產品應用范圍廣，有望推動全國乃至世界通信、電子、物聯網、新能源等產業的突破和創新。
美國麻省理工學院的科學家正在開發一種新的供電方式，使用非輻射性的無線能量傳輸方式來驅動電器，無論是手機，筆記本電腦還是數碼相機，如果這項研究獲得成功，它們的充電器都可以退休了。
這項研究始於2007年6月，當時麻省理工學院物理系的副教授Marin Soljacic的手機電池報銷了，於是他便下決心聯合了其他幾位教師和研究生，准備給這些日常的便攜電器研發一種更簡單的供電方式。
該項技術的原理其實非常簡單，我們日常所接觸到的電磁波都承載著能量。無線電廣播在發射時，大部分的能量都四散在了空中，而這項技術就是要用一種非放射性的場來聚集這些能量。我們都知道，特定頻率的電磁波會引起物體的震動，兩個固有頻率相同的物體就可以傳遞這種震動，從而傳遞能量。我們可以讓一個諸如銅制天線的物體發射電磁波，而讓接收器來接收，轉化為能量。理論上說，所有現在使用電池的電器都可以換用這種方式供電。當然，現階段這種傳遞還僅限於幾米的短距離范圍。
關於由此產生的電磁輻射對人體的影響問題，研究者們正在進行試驗，以最終滿足FCC的標准要求。開發人員稱，現在的輻射水平大概和核磁共振儀類似，應該是在安全范圍之內。
如果試驗進行順利，這種無線供電技術將會有非常巨大的發展空間，比如可以在地下鋪設線路，隨時為我們手中的電話，甚至行進中的汽車充電。但研究者指出，該技術仍處在起步階段，這些展望都還存在在設想當中。 在百年前特斯拉就已經建立了用於無線電力傳輸的廣播塔，並想實現他於發明交流電後的另一次電力傳輸革命，但卻最終沒有實現，但當時他的無線傳輸電力的實驗已經成功了。貌似這種技術在上百年前已經出現了，並差點就能實現，但為什麼我們現在還牽著一大堆令人討厭的電線使用電器？？今天是這種技術失傳了嗎？是否真的可能實現大規模的電力無線傳輸化？
特斯拉發明了的「放大發射機」，現在叫做大功率高頻傳輸線共振變壓器，用於無線輸電試驗。特斯拉把地球作為內導體，地球電離層作為外導體，通過他的放大發射機，使用這種放大發射機特有的徑向電磁波振盪模式，在地球與電離層之間建立起大約8赫茲的低頻共振，利用環繞地球的表面電磁波來傳輸能量。當沒有電力接收端的時候，發射機只與天地諧振腔交換無功能量，整個系統只有很少的有功損耗。這種方案不僅可行，而且效率極高，對生態安全，並且不會干擾無線電通信。
這種電力的傳輸沒有十分准確的定位性，也就是說，任何可能的設備都可以在半道上「橫刀奪愛」，把本來屬於別人的電力攫取走。如果實現這種電力無線傳輸，有一個前提，那就是人類產生的電力已經完全滿足了所有人的需求，否則誰會把電力白白讓人使用，就目前全球緊張的能源趨勢來講，更加難以實現。另外，政治因素也是一個很大的問題。
預言的話，個人認為，人類目前徹底擺脫能源困境惟有通過可控核聚變技術，2007年10月24日北京時間21：15，國際熱核聚變實驗堆（ITER）組織在法國卡達拉舍（Cadarache）正式成立，中國也出資該項目的10%。具體什麼時候成功，誰也說不準，但所有的科技強國均已經投入大量資金在進行研究，有望在未來的50年實現（這也是我猜的）。如果成功的話，舉個簡單的例子，海水中的水分子有百分之三為重水分子。所以一升普通的海水可以在此技術下產生三百公升汽油的能量。那時，這種能量廣播極有可能覆蓋全球，人人隨時隨地都可以無線接收電力，就像現在的手機網路似的。
據英國廣播公司報道，美國麻省理工學院的科學家在最新一期《科學》雜志上報告說，他們通過電磁感應，成功地「隔空」點亮了離電源兩米多遠處的一個60瓦燈泡。科學家將這 一技術稱為「無線電力傳輸技術」，通過利用基本物理原理，最終可以給手提電腦「隔空」充 電。
研究團隊用兩個直徑60厘米的銅線圈做實驗，一個線圈接在電源上，作為送電方，另一個作為受電方置於兩米外，連接一個燈泡。科學家利用了「共振」原理，當送電方的電源接通後，兩個線圈都以10兆赫茲的頻率振動，從而產生強大的電磁場，送電方發出的電振即可傳到受電方。兩個線圈雖未相連，仍可完成隔空供電，使燈泡發光。即使在電源與燈泡中間擺上木頭、金屬或其他電器，燈泡仍會發亮。
研究人員表示，身體對電場的反應很強，但身體對磁場的反應則幾乎沒有，因此這一系統不會影響人體健康。有研究人員說，在真正應用於生活前，還需要進一步進行試驗。
中國科學院電工研究所所長孔力認為，無線電力傳輸是一種區別於有線傳輸的特殊供電方式。電磁波可以在空間傳播，因此報道中所說的通過無線輸電點亮電燈是可以實現的。
實現無線輸電的方法大致有兩種，一種是報道中研究人員所做的兩個線圈的電磁感應方法，另一種是將電能以激光或者微波的形式，發射到遠端的接收天線，然後通過整流、調制等處理後，作用於負載。
無線電力傳輸的原理並不難理解，但一直沒有得到很好的應用。因為電磁波在自由空間傳輸，能量不太容易集中，定向性差，特別是微波，漫射在空間，使本來不多的能量衰竭得更快。因此無線傳輸難以輸送大量的能量，功率低，整體效率差，而且會對空間造成很大的電磁污染。
作為科學研究，研究無線電力傳輸技術或許可以帶動其他科技領域的發展，但該技術只適用於一些特定的場合，比如衛星之間、人造飛行器之間的能量傳輸都可以使用無線方式。
關於國內的無線電力傳輸研究，原理大家都明白，但因為效率太低，合理使用的場合太少，因此研究的人並不多。科學技術有一個合理使用的問題，無線輸電可用於一些特殊的用途，但如果作為地面長距離輸電或者家用電器的長期充電，我覺得可能不大實用。
在日本橫濱舉行的AT International 2009會展上，日本昭和飛機工業公司展出了一種非接觸式電源供應系統。這種系統基於電磁感應原理可無線傳輸電力。兩個感應線圈可以放置在左右相鄰或上下對應的位置。
該技術使用的電磁感應技術原理與中學生在課本上學習的知識並沒有太大的區別，它可以在10厘米左右的位置提供電力傳輸。但是在水平位置放置可能會流失部分電能，另外線圈自己會產生熱量。
因為專利的問題，昭和飛機工業公司沒有透露具體的實現細節。但是，該公司宣稱這種電源供應系統可以提供90%以上的傳輸效率，另外，該公司還可以實現兩線圈距離在60厘米以上的電力傳輸。
該公司展示了在60厘米距離照亮了10個100W白熾燈，並把一個金屬煎鍋放置在兩線圈之間，證明煎鍋沒有產生熱量。兩個傳輸線圈的大小為50x50厘米，厚度5厘米。
昭和飛機工業公司表示，這種系統可以為電力汽車充電，或是為有供電需求的冷藏車，在便利店停車休息時提供輔助供電。
㈢ 電力無線網路
無線網路在電力企業的應用
2.1企業區域網
南京供電公司在2002年進行了市公司生產調度大樓的改造，採用了大開間的辦公格局，將各部室的辦公地點進行了重新安排。同時在綜合布線的基礎上，使用了無線組網的技術，通過安裝AP和PCMCIA無線網卡或USB無線網卡，在公司內部架構起無線區域網，使得辦公區、會議室、會客室、展示廳及休息區都可以移動上網，為移動辦公創造了條件。
一開始南京供電公司無線網路是在11M AP的基礎上建立起來，經過勘察和測試後發現在每個樓層只需要部署2個無線AP，就可以把無線信號覆蓋到整個樓層。
由於無線網路的覆蓋范圍廣，而且用戶不需要雙絞線等其他輔助設備就可以進行網路接入，因此在網路的安全管理方面尤為重要。對於南京供電公司的無線網路，我們採取了以下的安全管理方案：
· 用戶許可權和網路訪問控制
根據實際的業務需要，採用了MAC地址綁定方式，只有指定的MAC地址，並通過對應的用戶名和密碼進行認證，才能合法接入網路，對南京供電公司的網路資源進行訪問。
· 用戶管理
用戶管理是一個基於WEB方式的管理員界面，在其中可以添加新用戶，添加新的用戶組別，修改用戶屬性以及修改用戶組的屬性，另外，可以對每個用戶是否允許使用VPN、是否需要進行MAC地址的驗證等內容進行設置。
同時我們還記錄用戶上網日誌，日誌包括用戶名、目的IP地址、訪問時間、用戶的主機IP地址、MAC地址、VLAN接入位置等信息。用戶訪問日誌可以記錄用戶的整個網上活動過程，便於追查惡意用戶的物理位置，實現網路的安全控制。
· 無線網路設備管理
為了便於對整個無線網路進行有效的管理，我們建立了一個管理平台，提供對無線接入控制伺服器(AC)和無線接入點(AP)的管理。對AC的管理包括對AC運行等參數的配置，各模塊運行狀況監控等；對無線接入點的管理包括掃描指定網段的所有AP，實時報告所有AP運行狀態，發現非法AP立即報警，群組更改AP的設置，如ESSID等，以便對所有AP進行集中化的管理。
在南京供電公司區域網採用無線網路技術之後，由於貫徹國家電網公司的改革方案，南京供電公司進行了多次的部室改建、部室辦公地點的搬遷、人員的變動等。而由於採用了無線網路技術，我們很好了解決了由於上述變動而造成的網路結構和接入點的更改。
2.2無人值班變電站應用
隨著計算機技術、網路通訊技術以及電力系統保護及自控技術的發展，變電站的自動化水平不斷提高，大大減少了人為操作事故，使變電站的無人值守逐步變成了可能，並已成為電力系統的發展趨勢。
隨著南京供電公司無人值守變電站技術改造的不斷發展，各變電站都配備了變電運行管理系統、遠程圖像監控系統和電能量採集系統等。這些系統都需要聯接電力信息網，實現聯網運行、遠程數據採集與實時控制等功能。
無人值守變電站的網路建設的關鍵在於是站內的網路敷設，目前南京供電公司的35kV以上的變電站都已實現了光纖聯網，但在變電站內部的綜合布線上則有所欠缺。加之老變電站重新布線的施工難度較大，存在不安全因數，因此，在變電站採用無線網路技術，可大大方便變電站網路的接入。
南京供電公司變電站採用的無線接入設備提供11Mbps/54Mbps的可用帶寬，可以滿足變電站遠程監控、電能數據採集以及MIS應用的需求。
系統特點：
1、替代了雙絞線和同軸細纜布線，降低了網路建設成本； 2、工程建設難度大大降低，工期也大為縮短； 3、擴展性好，可方便的隨時增加網路接入點； 4、可靈活方便地進行安裝部署；
㈣ 無線網路的傳輸方式，要具體，詳細的。每種傳輸的特點及作用。麻煩了~
無線傳輸分為：模擬微波傳輸和數字微波傳輸。
一、模擬微波傳輸
模擬微波傳輸系統原理圖
模擬微波傳輸就是把視頻信號直接調制在微波的信道上（微波發射機，HD-630），通過天線（HD-1300LXB）發射出去，監控中心通過天線接收微波信號，然後再通過微波接收機（Microsat 600AM）解調出原來的視頻信號。如果需要控制雲台鏡頭，就在監控中心加相應的指令控制發射機（HD-2050），監控前端配置相應的指令接收機（HD-2060），這種監控方式圖像非常清晰，沒有延時，沒有壓縮損耗，造價便宜，施工安裝調試簡單，適合一般監控點不是很多，需要中繼也不多的情況下使用。其弱點是：抗干擾能力較差，易受天氣、周圍環境的影響，傳輸距離有限。目前，已逐步被數字微波、COFDM、3G、CDMA等取代。
二、數字微波傳輸
數字微波傳輸系統原理圖
數字微波傳輸就是先把視頻編碼壓縮(HD-6001D)，然後通過數字微波(HD-9500)信道調制，再通過天線發射出去，接收端則相反，天線接收信號，微波解擴，視頻解壓縮，最後還原模擬的視頻信號，也可微波解擴後通過電腦安裝相應的解碼軟體，用電腦軟解壓視頻，而且電腦還支持錄像，回放，管理，雲鏡控制，報警控制等功能；現在隨著數字存儲方式的普及，接收下的來的信號可以直接通過NVR存儲顯示或者直接進存儲伺服器，配合磁碟陣列存儲；這種監控方式圖像有720*576、352*288或更高的的解析度選擇，通過解碼的存儲方式，視頻有0.2-0.8秒左右的延時。數字視頻監控價根據實際情況差別很大，但也有一些模擬微波不可比的優點，如監控點比較多，環境比較復雜，需要加中繼的情況多，監控點比較集中它可集中傳輸多路視頻，抗干擾能力比模擬的要好一點，等等優點，適合監控點比較多，需要中繼也多的情況下使用，客觀地講，前期投資較高。
無線圖像傳輸系統從應用層面來說分為兩大類，一是固定點的圖像監控傳輸系統，二是移動視頻圖像傳輸系統。
1.固定點的圖像監控傳輸系統
固定點的無線圖像監控傳輸系統，主要應用在有線閉路監控不便實現的場合，比如港口碼頭的監控系統、河流水利的視頻和數據監控、森林防火監控系統、城市安全監控、建築工地等。下面按頻段由低到高對不同的圖像傳輸技術進行介紹。
1.1--2.4 GHz ISM頻段的多種圖像傳輸技術
2.4 GHz的圖像傳輸設備採用擴頻技術，有跳頻和直擴兩種工作方式。跳頻方式速率較低，吞吐速率在2 Mbit/s左右，抗干擾能力較強，還可採用不同的跳頻序列實現同址復用來增加容量。直擴方式有較高的吞吐速率，但抗干擾性能較差，且多套系統同址使用受限制。
2.4 GHz圖像傳輸可基於IEEE802.11b協議，傳輸速率為11 Mbit/s，去掉傳輸過程中的開銷，實際有效速率為5.5-6 Mbit/s左右。後來制訂的IEEE802.11g標准，速率上限達到54 Mbit/s，在特殊模式下可達108Mbps,該標准互通性高，點對點可傳輸幾路MPEG-4的壓縮圖像。
應用在2.4 GHz頻段的還有藍牙技術、HomeRF技術、MESH、微蜂窩技術等。隨著應用范圍的逐漸擴大，2.4 GHZ這個頻段處於滿負荷工作狀態，其速率問題、安全問題、干擾問題值得進一步研究。
1.2--3.5 GHz頻段的無線接入系統
3.5 GHz的無線接入系統是一種點對多點微波通信技術，採用FDD雙工方式，用16QAM、64QAM調制方式，基於DOCSOS協議。其工作頻段相對較低，電波自由空間損耗小，傳播雨衰性能好，接入速率足夠高，且設備成本相對較低。該系統具有相對良好的覆蓋能力，通常達到5 km～10 km，適合地縣市級單位低價位、較大面積覆蓋的應用場合;還可與WLAN、LMDS互為補充，形成覆蓋面積大小配合、用戶密度稀密配合的多層運行的有機互補模式。目前存在的問題是帶寬不足，只有上下行各30 MHz，難以大規模使用。
1.3--5.8 GHz WLAN產品
5.8 GHz的WLAN產品採用OFDM正交頻分復用技術，在此頻段的WLAN產品基於IEEE802.11a協議，傳輸速率可以達到54 Mbit/s，在特殊模式下可達108Mbps。根據WLAN的傳輸協議，在點對點應用的時候，有效速率為20 Mbit/s;點對六點的情況下，每一路圖像的有效傳輸速率為500 kbit/s左右，也就是說總的傳輸數據量為3 Mbit/s左右。對於無線圖像的傳輸而言，基本上解決了「高清晰度數字圖像在無線網路中的傳輸」問題，使得大范圍採用5.8 GHz頻段傳輸數字化圖像成為現實，尤其適用於城市安全監控系統。
ZWD-2422無線高清傳輸器
圖冊無線傳輸設備(10張)
的工作頻率4.9GHz-5.9GHz，當它收到其它RF設備或訊號干擾時能自動調整至適當的頻率，所以一般不在5G左右頻段的2.4G，3G不會干擾到ZWD-2422的無線高清傳輸。
WLAN傳輸監控圖像，目前比較成熟的是採用MPEG-4圖像壓縮技術。這種壓縮技術在500 kbit/s速率時，壓縮後的圖像清晰度可以達到1CIF(352×288像素)～2CIF。在2 Mbit/s的速率情況下，該技術可以傳輸4CIF（702×576像素，DVD清晰度）清晰度的圖像。採用MPEG-4壓縮以後的數字化圖像，經過無線信道傳輸，配合相應的軟體，很容易實現網路化、智能化的數字化城市安全監控系統。
2.4/5.8GHz 基於802.11n的產品，11n產品分為AN和GN分別工作於5.8GHz和2.4GHz，傳輸速率可達150、300、600Mbps,有效傳輸速率分別為60、160、300Mbps.隨著高清攝像機的發展，這種高帶寬的11N模式非常適合高清攝像機的傳輸。高清攝像機和高帶寬無線傳輸設備的配合會逐漸成為無線視頻監控的趨勢。
1.4--26 GHz頻段的寬頻固定無線接入系統
LMDS系統是典型的26 GHz無線接入系統，採用64QAM、16QAM和QPSK三種調制方式。LMDS具有更大的帶寬以及雙向數據傳輸能力，可提供多種寬頻互動式數據以及多媒體業務，解決了傳統本地環路的瓶頸問題，能夠滿足高速寬頻數據、圖像通信以及寬頻internet業務的需求。LMDS系統覆蓋范圍3公里～5公里，適用於城域網。由於世界各國對LMDS的工作頻段規劃不同，所以其兼容性較差、雨衰性能差，成本也較高。
2.移動視頻圖像傳輸系統
除了對固定點的圖像監控的需求外，移動圖像傳輸的需求也相當旺盛。移動視頻圖像傳輸，廣泛用於公安指揮車、交通事故勘探車、消防武警現場指揮車和海關、油田、礦山、水利、電力、金融、海事，以及其它的緊急、應急指揮系統，主要作用是將現場的實時圖像傳輸回指揮中心，使指揮中心的指揮決策人員如身臨其境，提高決策的准確性和及時性，提高工作效率。富士達就移動視頻圖像傳輸採用公網和專用技術兩種情況作相關介紹。
2.1 利用CDMA、GPRS、3G公眾移動網路傳輸圖像
CDMA無線網路的移動傳輸技術具有很多優點:保密性好、抗干擾能力強、抗多徑衰落、系統容量的配置靈活、建網成本低等。CDMA採用MPEG-4壓縮方式，用MPEG-4的CIF格式壓縮圖像，可以達到每秒2幀左右的速率;如果將圖像調整到QCIF格式，則可以達到每秒10幀以上。但是，對於安全防範系統來說，一般採用低傳輸幀率而保證傳輸的清晰度，因為只有CIF以上的圖像清晰度才可以滿足調查取證的需要。如果希望進一步提高現場圖像的實時傳輸速率，一個簡單的方案是採用多個CDMA網卡捆綁使用的方式，用來提高無線信道的傳輸速率。目前市場上有2～3個網卡捆綁方式的路由器，增加網卡的代價是增加設備成本和使用成本。隨著視頻壓縮技術的不斷發展，單個網卡上3～4幀/秒圖像傳輸速率是可以實現的，如果每秒鍾可以傳輸3～4幀CIF格式的圖像，可以滿足一般移動公共交通設施的安全監控的要求。
GPRS是一種基於GSM系統的無線分組交換技術，支持特定的點對點和點對多點服務，以「分組」的形式傳送數據。GPRS峰值速率超過100 kbit/s，網路容量只在所需時分配，這種發送方式稱為統計復用。GPRS最主要的優勢在於永遠在線和按流量計費，不用撥號即可隨時接入互聯網，隨時與網路保持聯系，資源利用率高。
3G技術目前已經取代GPRS和CDMA逐漸，目前可以實現的有效速率達384 kbit/s，在網路部署的城區，可以實時傳輸一路CIF圖像，每秒可達到20幀。但需要注意的是，即使速率提高了很多，也不要認為所有的移動交通設施可以同時將圖像傳輸回監控中心，因為同時概念對於公網圖像傳輸來說幾乎是不可能的。
2.2 用於應急突發事件的專用圖像傳輸技術
對於一些應急指揮中心的圖像傳輸系統，往往要求將突發事件現場的圖像傳輸回指揮中心。例如遇到重大自然災害，水災、火災現場，群眾的大型集會和重要安全保衛任務現場等。這類應急圖像傳輸系統不宜使用公眾網路傳輸，最好採用專業的移動圖像傳輸設備。但目前我國對此尚未專門規劃頻率。可用於移動視頻圖像傳輸的技術有以下幾種。
2.2.1 WiMAX
WiMAX是點對多點的寬頻無線接入技術，WiMAX採取了動態自適應調制、靈活的系統資源參數及多載波調制等一系列新技術，並兼具較高速率傳輸能力(可達70 Mbit/s～100 Mbit/s)及較好的QoS與安全控制。WiMAX802.16e覆蓋范圍可以達到1～3英里，主要定位在移動無線城域網環境。然而802.16e獲得足夠的全球統一頻率存在一定難度，且建設成本和設備價格較高。
2.2.2無線網格（MESH）技術
無線「網格（MESH）」技術，可以實現較近范圍內的高速數據通信。利用2.4 GHz頻段，有效帶寬可以達到6 Mbit/s，這種技術鏈路設計簡單、組網靈活、維護方便。支持MeshController集中方式管理，終端數據無需配置，自動生成解決方案。支持MeshController熱備份鏈路、自動漫遊切換等功能。支持MeshController用戶終端集中管理、多種驗證方式使系統更安全。支持MeshController用戶流量控制功能，可根據用戶類型自由分配流量，支持限速，限流量，限制上網時間等功能。
對於固定無線圖像傳輸可以採用成本較低的WLAN技術產品；對於移動視頻圖像傳輸可以採用公眾移動網路或專用無線圖像傳輸技術。希望有更多的同行能再進一步關注無線圖像傳輸問題，以促進該行業的發展。
傳輸方式
視頻基帶傳輸
是最為傳統的電視監控傳輸方式，對0～6MHz視頻基帶信號不作任何處理，通過同軸電纜（非平衡）直接傳輸模擬信號。其優點是：短距離傳輸圖像信號損失小，造價低廉,系統穩定。缺點：傳輸距離短，300米以上高頻分量衰減較大，無法保證圖像質量；一路視頻信號需布一根電纜，傳輸控制信號需另布電纜；其結構為星形結構，布線量大、維護困難、可擴展性差，適合小系統。
光纖傳輸
常見的有模擬光端機和數字光端機，是解決幾十甚至幾百公里電視監控傳輸的最佳解決方式，通過把視頻及控制信號轉換為激光信號在光纖中傳輸。其優點是：傳輸距離遠、衰減小，抗干擾性能好，適合遠距離傳輸。其缺點是：對於幾公里內監控信號傳輸不夠經濟；光熔接及維護需專業技術人員及設備操作處理，維護技術要求高，不易升級擴容。
網路傳輸
是解決城域間遠距離、點位極其分散的監控傳輸方式，採用MPEG2/4、H.264音視頻壓縮格式傳輸監控信號。其優點是：採用網路視頻伺服器作為監控信號上傳設備，只要有Internet網路的地方，安裝上遠程監控軟體就可監看和控制。其缺點是：受網路帶寬和速度的限制，目前的ADSL只能傳輸小畫面、低畫質的圖像；每秒只能傳輸幾到十幾幀圖像，動畫效果十分明顯並有延時，無法做到實時監控。
微波傳輸
是解決幾公里甚至幾十公里不易布線場所監控傳輸的解決方式之一。採用調頻調制或調幅調制的辦法，將圖像搭載到高頻載波上，轉換為高頻電磁波在空中傳輸。其優點是：綜合成本低，性能更穩定，省去布線及線纜維護費用；可動態實時傳輸廣播級圖像，圖像傳輸清晰度不錯，而且完全實時；組網靈活，可擴展性好，即插即用；維護費用低。其缺點是：由於採用微波傳輸，頻段在1GHz以上，常用的有L波段（1.0～2.0GHz）、S波段（2.0～3.0GHz）、Ku波段（10～12GHz）,傳輸環境是開放的空間，如果在大城市使用，無線電波比較復雜，相對容易受外界電磁干擾；微波信號為直線傳輸，中間不能有山體、建築物遮擋；如果有障礙物，需要加中繼加以解決，Ku波段受天氣影響較為嚴重，尤其是雨雪天氣會有比較嚴重的雨衰現象。不過現在也有數字微波視頻傳輸產品，抗干擾能力和可擴展性都提高不少。
雙絞線傳輸
（平衡傳輸）：也是視頻基帶傳輸的一種，將75Ω的非平衡模式轉換為平衡模式來傳輸的。是解決監控圖像1Km內傳輸，電磁環境相對復雜、場合比較好的解決方式，將監控圖像信號處理通過平衡對稱方式傳輸。其優點是：布線簡易、成本低廉、抗共模干憂性能強。其缺點是：只能解決1Km以內監控圖像傳輸，而且一根雙絞線只能傳輸一路圖像，不適合應用在大中型監控中；雙絞線質地脆弱抗老化能力差，不適於野外傳輸；雙絞線傳輸高頻分量衰減較大，圖像顏色會受到很大損失。
寬頻共纜傳輸
視頻採用調幅調制、伴音調頻搭載、FSK數據信號調制等技術，將數十路監控圖像、伴音、控制及報警信號集成到「一根」同軸電纜中雙向傳輸。其優點是：充分利用了同軸電纜的資源空間，三十路音視頻及控制信號在同一根電纜中雙向傳輸、實現 「一線通」；施工簡單、維護方便，大量節省材料成本及施工費用；頻分復用技術解決遠距傳輸點位分散，布線困難監控傳輸問題；射頻傳輸方式只衰減載波信號，圖像信號衰減比較小，亮度、色度傳輸同步嵌套，保證圖像質量達到4級左右；採用75Ω同軸非平衡方式傳輸使其具有很強抗干擾能力，電磁環境復雜場合仍能保證圖像質量。其缺點是：採用弱信號傳輸，系統調試技術要求高，必須使用專業儀器，如果幹線線路有一台設備有問題，可能導致整個系統沒圖像，另外寬頻調制端需外加AC220V交流電源供電（但目前大多監控點都具備AC220V交流電源這個條件）。
無線SmartAir傳輸
SmartAir技術是目前通信業界唯一的單天線模式千兆級無線高速傳輸技術。其採用多頻帶OFDM空口技術，TDMA的低延時調度技術，以及低密度奇偶校驗碼LDPC，自適應調制編碼AMC和混合自動重傳HARQ等高級無線通信技術，實現到達1Gbps的傳輸速率
優勢
1、 綜合成本低，性能更穩定。只需一次性投資，無須挖溝埋管，特別適合室外距離較遠及已裝修好的場合；在許多情況下，用戶往往由於受到地理環境和工作內容的限制，例如山地、港口和開闊地等特殊地理環境，對有線網路、有線傳輸的布線工程帶來極大的不便，採用有線的施工周期將很長，甚至根本無法實現。這時，採用無線監控可以擺脫線纜的束縛，有安裝周期短、維護方便、擴容能力強，迅速收回成本的優點。
2、組網靈活，可擴展性好，即插即用。管理人員可以迅速將新的無線監控點加入到現有網路中，不需要為新建傳輸鋪設網路、增加設備，輕而易舉地實現遠程無線監控。
3、 維護費用低。無線監控維護由網路提供商維護，前端設備是即插即用、免維護系統。
4、無線監控系統是監控和無線傳輸技術的結合，它可以將不同地點的現場信息實時通過無線通訊手段傳送到無線監控中心，並且自動形成視頻資料庫便於日後的檢索。
5、 在無線監控系統中，無線監控中心實時得到被監控點的視頻信息，並且該視頻信息是連續、清晰的。在無線監控點，通常使用攝像頭對現場情況進行實時採集，攝像頭通過無線視頻傳輸設備相連，並通過由無線電波將數據信號發送到監控中心。
㈤ 如何實現電力的無線傳輸
據說，電力無線傳輸是一個將來要解決的命題。可以採用微波技術，或者激光技術。