三尺优姬
近日，有关“AirPods和同类型的无线蓝牙耳机可能致癌，250名科学家联名警告”的消息在网络上疯传，这一说法让正在使用无线耳机的潮男潮女们谈“无线”色变，甚至有很多人重新退回到了有线耳机时代。看到这则消息大家心中难免疑惑，消息中提到的无线蓝牙耳机致癌是否有一定的现实依据呢？如果答案是肯定的，那么是无线设备能够致癌还是耳机能够致癌呢？联名信确实存在，但无线耳机不是重点首先我们要了解这个消息的真实性，消息中提到的科学家们的联名警告确实存在，但是无线耳机并不是这封联名信的主要内容和重点，也并没有实际的研究数据表明无线耳机会致癌。科学家联名信的主旨在于：在2015年，40个国家的250名科学家们认为，随着科技的进步，由各种电子设备产生的辐射也日渐增加，因此应该加强对于辐射的限制。这则消息中提到，将无线耳机置于耳道中，会使头部组织暴露在相对较高的射频辐射下，从而引发对无线耳机安全性的质疑。上图是联名信的部分原文，标题为“国际呼吁：科学家呼吁非电离电磁场暴露防护”，主要内容是科学家们对于日益增长的电磁场暴露表示严重担忧，这些暴露包括但不局限于射频辐射(radiofrequency radiation,RFR)发射设备，如移动电话和无线电话以及它们的基站，无线网络(Wi-Fi)，广播天线，智能电表，婴儿监控设备，以及可产生极低频电磁场的电力设备和电力输送中使用到的基础设施。（PS：电离辐射是指，宇宙射线、X射线等能使受作用物质发生电离的“高能量”辐射。）其次无线耳机从原理上来讲并不会致癌。让我们从“无线”说起，公开资料显示蓝牙使用无线电磁波的波长为2.4-2.48GHz，属于“非电离射频辐射”，其辐射量在电磁辐射量安全标准以内。至于“耳机”致癌更是无中生有，我们听到的声音是有能量的，由于耳机比扩音喇叭更靠近耳膜，因此对于耳膜产生的损害也就更大。因此长期佩戴耳机可能对听力有危害，但是这并不代表戴耳机会致癌，目前尚未有研究表明戴耳机会导致任何癌症。因此可以看出质量合格的无线耳机并不会致癌。辐射无处不在，无线设备“势力微弱”很多人提到无线就会想到辐射，想到细胞的突变继而发展为癌症，科技的进步让我们生活在更多的辐射中，难免会有担心。但是并不是所有的高科技产品都会产生过量的辐射，也不是所有的辐射都会让细胞发生癌变。自然界中的一切物体都在不停地散发热量，其他的能量最后也都会变成热量散发出去，而这种传递能量的方式就是辐射。我们日常接触的无线设备产生的辐射都在国家安全标准范围内，例如手机，路由器等无线设备。先说几个生活中常见的无线设备。生活中最常见的无线设备就是手机，手机之间拨通电话就是通过无线技术传输信号，就算在不使用手机的时候，手机周围也会有辐射，但即使是手机产生的辐射，也是必须符合国家的安全标准[1]。有关于辐射的现行国家标准都是国际上最严格的，因此手机可以放心使用。手机在拨通电话时依靠的是通信基站。3G,4G时代的到来使得许多基站更加智能化，辐射更小标准更严，辐射远低于冰箱电磁炉等电器。随着智能手机的普及，路由器亦成为了每个家庭必不可少的无线设备之一，路由器的无线信号可以穿墙让人们觉得是不是路由器的辐射太强了不安全。其实相比于手机，路由器正常工作时产生的辐射更稳定，而且实际使用的时候，我们与路由器的距离往往也远大于使用手机的距离[2]，既然手机都可以安全使用，路由器的辐射就更没有那么可怕。养成良好习惯，避免累积伤害无线设备由于其自身的便捷性增加了我们的使用时间，如果因为过分担心辐射对身体的影响反而影响了生活的话，则无异于因噎废食。避免辐射不良反应最好的办法就是正常使用，按正常标准使用正规厂家生产的设备。值得一提的是，虽然正常使用正规的无线设备，其辐射量通常不足以致癌，但是有可能对人的磁场产生影响，如果长期过度使用，可能会引起不适症状，如头晕、颈肩酸痛等问题。不管是因为磁场的影响、还是辐射的影响，还是因为过度使用设备引发的疲劳症状，就都应该停止使用了。此外，在我们的家里，常见的产生辐射的设备设施，除了各种无线设备，还有冰箱、电磁炉、微波炉等家用电器，在使用这些电器的时候也应该适当地加以注意。结合一些良好习惯，例如，电脑、手机等，尽量不放在枕边，路由器也尽量远离卧室，从这些方面入手，都可以减少各种辐射累积可能带来的健康危害。作者 | 高瑞 吴一波审稿 | 陈良 首都医科大学附属北京天坛医院主治医师编辑 | 高佩雯文章由腾讯科普“科普中国头条创作与推送项目”团队推出转载请注明来自“科普中国”参考文献：[1]周永军;张辉;牛中奇.高频低能电磁环境头颅内电场应力分析[J].生物医学工程学杂志,2015,v.32,53-57.[2]沈顺玲;韦岗.电脑部件低频电磁辐射分布特征初步研究[J].环境与健康杂志,2018,v.35;No.273,80-81.
zhuyutong215
蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。下面我给大家分享一些大学生蓝牙科技论文，大家快来跟我一起欣赏吧。
蓝牙定位测量
[摘要] 该文描述了一种基于蓝牙的无线室内定位测量系统。一般蓝牙工作使用接收信号强度指示器(RSSI)，进行自动发射功率控制以保证稳定的信噪比。取消反馈系统，并应用RSSI产生一系列新的测试 方法 。系统使用安装在一个单元内的视距无线传播模型，测算基准发射器和便携式接收机之间的距离。该系统设计、运行和测试结果证实, 在存在多径干扰条件下,测量范围平均绝对误差可以达到1.2m。
[关键词] 蓝牙 定位测量 RSSI
1 简述
精确度大约1m的蓝牙室内定位测量将有助于扩大新的定位服务(LBS)范围。这些服务包括医用定位服务，具有无线传感器的计算机网络，移动数据探测和跟踪系统，用于安全用途的室内电子地图和具有定位识别的智能装置。
室内定位测量需要发展新技术设备。全球定位系统(GPS)要求视距内有4颗卫星以保证精确3-D定位，因此无法室内应用。无绳电话定位系统精确度只有大约100m。室内短距离(10米半径)内，无线电单元可用于测量位置，基于单元识别，但要求安装许多固定、均距的单元以覆盖给定区域。
蓝牙室内定位测量系统工作描述：在一个室内无线电单元内进行接收功率测量，它常用于跟踪固定基准蓝牙发射器和存在多径干扰的视距信道的便携式接收机之间的距离。
2 接收信号强度指示器(RSSI)定位测量
在蓝牙装置中, 接收信号强度指示器(RSSI)数值通常用于使发射功率最小化，以接收到满意的信噪比的信号。在本系统中反馈系统停止工作，发射机(发射功率PTX)和接收机之间距离能通过使用RSSI测量装置和一个无线电传播模型计算得出。
该方法非常适用于室内定位系统。而 其它 室内无线定位技术都不适用，如到达角度(AOA)法，到达时间(TOA)法，和到达时差(TDOA)法。第一种：AOA法，要求有一个特殊天线阵列用于测量接收信号的角度，成本高昂而且仅适用于专用系统。使用扫描技术要求系统有精确的时钟。便携式设备时钟精确度为1μs，但1m的定位误差要求时钟精确度应达到3ns。
这里使用的无线电波传播模型，其公式如下：
PRX=PTX+GTX+GRX+20log(c/4лf)-10n�(d)(1)
= PTX+GTX+GRX-40.2-10n�(d)(2)
其中：PRX是接收功率;PTX是发射功率(dB);GRX和GTX是天线增益(dBi);c是光速(3.0x108m/s);f是中心频率(2.44GHz);n是衰减因素(在自由空间为2);d是发射器和接收器之间的距离(m)。
蓝牙系统中使用RSSI直接测量接收功率，由一个内置微处理器将数据 报告 数字指示器。使用该装置，RSSI和接收功率之间的关系曲线如图1。
图1 RSSI与接收功率PRX 关系曲线
分析图1，可以得到RSSI和接收功率PRX关系如下：
PRX =-40dBm+RSSI, RSSI>0dB
-60dBm PRX≤-60dBm+RSSI，0>RSSI>-10dB
PRX≤-62dBm，RSSI=-10dB
因此，基准发射器和便携式接收机之间的距离d满足下列公式：
d=10[( PTX-40.2-PRX +G)/10n](4)
这里，PRX是测得的RSSI值经过公式(3)计算得出，总天线增益G= GTX+GRX
3 系统构成
该定位系统使用商业化的蓝牙开发套件构成。以个人电脑PC作为蓝牙主机，控制蓝牙模块，如图2所示。
定位应用在射频指令行接口(RFCLI)上完成，指令行起到容许用户控制和接入各种蓝牙软件层的作用。软件层分为主计算机界面(HCI)和蓝牙装置。主机通过通用异步接收/发射(UART)进行有线连接控制。板上的UART(HCI硬件接口)控制基带和射频层。
图2 主机和蓝牙装置之间硬件连接
一个基准发射器与便携式接收机进行通讯联系。首先应禁止蓝牙芯片对功率的控制功能。这样做将阻止两设备交换功率控制信息而保持接收功率在其限定范围内(将导致RSSI读值结果为0)。
测量在两种不同环境条件下进行：
无回声室测量。
在无回声室的测量中，确定天线增益G。测量装置设计模拟自由空间环境，频率范围为2～40GHz，衰减因素n=2.0，多径干扰可忽略。天线放置高度为0.6m，天线之间最大距离3m。
天线增益G见公式(4)，因为其他变量已知，通过计算确定G的平均值是-4.8dBi。
办公环境测量
在办公室环境中，使用两试验基准线进行RSSI测量，距离增量为0.1m
图3 测量布置图
办公室内存在金属反射波，产生多路干扰。桌椅同样含有金属零部件。
在基线1，天线放置高度恒定为1.05m。在基线2，天线放置高度恒定为0.6m。初步测量显示，设备放置距离地板高度不同，对测量数据有一点影响。
两天线放置在固定的方向和高度，两者在视距范围内，按0.1m分段。利用射频通信(RFCOMM)协议产生一双工无线链路。使用频谱分析仪进行校准11个不同的发射功率：+2.9，+1.2，0.0，-1.4，-3.8，-6.2，-8.5，-10.3，-14.1，-17.1和-19.1dBm。
针对以上11个报告的基准发射功率，便携式接收机读出相对应的RSSI数值。 假如RSSI值非0，每个均测量20次RSSI值, 记录RSSI平均值。这些测量数据，每个均有一个随机载频，频率范围分布在蓝牙带宽(2.4000―2.4835GHz)之间。假如RSSI数值为0，无接收数据记录，选择不同的发射功率。所有11个发射功率均应进行试验。
分段距离每次递增0.1m，至最大值6.8m。
对应11个接收的RSSI值，PRxi在每个分段距离均优化到最大发射功率，PTx1=2.9dBm。实际发射功率和最大发射功率之间的差异值Pdiff=(PTx1一PTxi)(dB)，信道与功率呈线性关系，所以通过增加Pdiff将接收到的RSSI值RRxi优化到一恒定发射功率上。
RRxi=PTxi+ Pdiff=PRxi+(PTX1-PTxi)(5)
使用公式(3)和(5)得出：
-40+RSSIi+(PTX1-PTxi)， RSSIi > 0dB
RRxi= -60+RSSIi+(PTX1-PTxi)，RSSIi�0dB，(6)
数据为空，RSSIi = 0dB 或RSSIi =-10dB
对于接收功率指示器，RRX对应非0时的RSSI数据，由下式给定
11
RRX= 1/x∑RRxi (7)
i=1
图4 接收功率RRX 与距离d关系曲线
(标准化发射功率=2.9dBm)
4 结果
4.1 接收功率和距离
优化后的接收功率数值RRX对应相应分段距
离d，d是基准发射器和便携式接收器之间的距离。基线1和2在办公环境的测量结果如图4。
图4显示了多径衰减的影响结果，两测量曲线的振幅均随距离增加而减少。而基线1和2位于办公室的不同位置，测量定位的衰减干扰是不同的。
通过传播模型预测RRx的理论数值，其中PTx=2.9dBm, n=2，G=-4.82 dBi。
距离d的平均绝对误差{公式(4)计算，PTx=2.9dBm, n=2，G=-4.82 dBi}，对于实际距离和标准偏差如下。
表1 绝对误差和标准偏差
基线1 基线2
平均绝对误差 (m) 0.91 1.31
标准偏差 (m) 0.95 1.30
4.2 讨论
基于RSSI的蓝牙定位系统测量精度取决以下三因素：
4.2.1 精确的接收功率指示器
蓝牙规格中定义的RSSI值不是专门设计用于测量接收功率(dB)。而RRX作为接收功率指示，可用于距离估算。接收功率测量误差通过利用多路的、优化的发射功率求平均值进行最小化。
4.2.2 在传播模型中正确选择衰减因素和天线增益G。
线性调节分析用于决定衰减因素n和天线增益G，(n=2.15，G=-5.34dBi)。这些校正过的数据用在传播模型中，位置精确度将提高约10%。
4.2.3 减小多径干涉的影响
接收功率和距离关系曲线(见图4)，显示两测量设备测试值对理论值的波动和偏差。该图显示了进行时域、频率和发射功率平均后的测量结果。
5 结论
在视距(LOS)无线传播模型中，利用一个简单单元，通过禁止蓝牙(自动)传播功率控制的功能，实现蓝牙接收信号强度指示器RSSI值应用于定位测量。
该技术表明可降低平均绝对定位误差到1.2m。这适合于大多室内定位服务。不过，需要注意的是，在强烈的多径干扰下，定位误差仍然存在。绝对位置估算需要平均一系列接近的空间位置以增加可信度。
将来工作可能包括在非LOS条件下完成评价系统。利用三角测量可给出在二维平面上的精确定位信息。
参考文献
[1] A. Harder, L. Song and Y. Wang, Towards an indoor location system using RF singnal strengh in IEEE802.11,(April 2005).
[2] Sheng Zhou and John Pollard, Position Measurement Using Bluetooth in IEEE0098/3036/06,(May 2006).
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鲁鲁鲁德林 4人参与回答 2023-12-09 期刊的文献格式如下： 1.参考文献按正文局部标注的序号依次列出，并在序号中加[]。 2.关于常见的各类参考文献标注办法如下： （1） 著作：作者姓名，题名[M]
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