?引言

　　4G-Ready 作為未來4G 移動通信關鍵預備技術的一個領域，在構建無線通信網絡和無線數據通信系統中具有重要應用前景。其中，將4G-Ready 與Wi-Fi 技術、Blutooth 藍牙技術、GPS 全球定位系統以及基于ARM 核的嵌入式技術進行集成，以Linux-C、Java 編程語言開發應用軟件系統，能夠構成一個具有多種功能、技術性能優越和先進實用的嵌入式Wi-Fi 無線通信網絡終端系統，以滿足構建城市智能交通管理、市政環境保護監控和風景區信息管理等領域的無線數據通信應用需求。

　　1 主要技術分析

　　下面對基于4G-Ready 與Wi-Fi 架構的嵌入式系統中應用的主要技術予以分析。

　　1.1 無線通信技術

　　1.1.1 4G-Ready 簡介

　　4G-Ready 是針對目前正在發展中的4G 通信技術的描述，目前國際上認為4G 提供的數據傳輸速率一般為10~20Mb/s,最大數據傳輸速率超過100 Mbit/s,每個4G 信道會占有100 MHz 的頻譜，具有寬網絡頻譜性能。

　　4G 應具有多樣化通信功能，包括訪問Internet、語音與數據通信、流媒體傳輸、集成不同模式的無線通信網絡、蜂窩信號、廣播電視到衛星通信，實現移動用戶可以在多種標準間的自由漫游服務等。

　　1.1.2 Wi-Fi 技術與聯網

　　Wi-Fi 的技術標準是美國電氣和電子工程師協會（ IEEE, Institute of Electrical and ElectronicsEngineers）發布的IEEE 802.11,包括IEEE 802.11a、IEEE 802.11b 和IEEE 802.11g,其中常用的是IEEE 802.11g.

　　Wi-Fi 是一種短程無線傳輸技術，能夠在數百米范圍內支持互聯網無線接入方式。

　　1.1.3 藍牙技術簡介

　　藍牙（Bluetooth）是一種短距離無線通信技術，工作頻段為2.4 GHz,屬于工業、科學和醫學頻段（ ISM ,Industrial Scientific Medical），其數據傳輸速率為1Mb/s,采用時分雙工傳輸方案，使用IEEE802.15 協議。本文所述的嵌入式系統配置了Bluetooth 2.0 藍牙接口，采集實時圖形、圖像和位置信息。

　　1.1.4 GPS 無線定位技術

　　GPS 由空間部分、地面控制系統和用戶設備構成，其中空間部分由均勻分布在地球上空的24 顆衛星組成。地面控制系統由監測站、主控制站和地面天線組成。用戶設備一般指GPS 信號接收機。這里設計與分析的嵌入式系統采用分離結構GPS 接收機。

　　1.2 嵌入式（Embedded Technology）技術

　　嵌入式系統由32 位字長的微處理器、ROM 存儲器、RAM存儲器和信息I/O 接口等模塊和部件組成，嵌入式Linux 操作系統存放在ROM 中。

　　1.2.1 ARM 技術

　　ARM 核嵌入式微處理器是嵌入式系統的核心，由英國ARM 公司設計（IP,Intellectual Property core）內核，由各半導體公司設計為芯片產品，再由OEM 廠商形成嵌入式系統產品。在當前項目中采用的EP9302 系統是一個以ARM9內核處理器為核心技術的嵌入式系統。

　　1.2.2 嵌入式Linux 操作系統

　　Linux 是一個自由免費、開放源代碼的操作系統軟件，其軟件功能齊全，具有完備的網絡功能，繼承了UNIX 的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU 的技術。

　　當前嵌入式系統中使用的版本是嵌入式Linux 2.6.21,支持內核態搶占式調度，調度周期為1 ms.

　　2 構建技術開發平臺

　　圖1 所示為基于局域網的嵌入式Linux 開發平臺示意。

圖1 基于局域網的嵌入式Linux 開發平臺

　　圖1 中的Linux 服務器作為嵌入式Linux 內核編譯和應用程序編譯的公共平臺，工作站（PC,Personal Computer）為局域網內一臺或多臺終端計算機，實現在Windows 和Linux 之間的文件傳輸。

　　嵌入式目標系統通過串行接口與工作站連接，應用Windows 提供的"超級終端"功能；也可以通過以太網RJ45接口連接到局域網中，實現與網絡的FTP/NFS 服務器連接。