基于LoRa远距离无线通讯技术的传感网络概述 一、背景概述： 2013年8月，Semtech向业界发布了一种新型的，基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术（简称LoRa）的芯片。其接受灵敏度达到了惊人的-148dbm，与业界其他先进水平的sub-GHz芯片相比，最高的接收灵敏度改善了20db以上，其功耗极低。 LoRa作为低功耗广域网（LPWAN）的一种长距离通信技术，近些年受到越来越多的关注。随着物联网从近距离到远距离的发展，必将会产生一些新的行业应用和商务模式。Cisco、IBM、Semtech、Microchip等正在积极推广LoRa技术。 二、技术特点： LoRa的优势在于技术方面的长距离能力。LoRa技术在高性能、远距离、低功耗，支持大规模组网，测距和定位等方面突出的特点，这使得该方案（终端+网关）成为物联网大规模推广应用的一种理想的技术选择。 LoRa是低功耗广域网通信技术中的一种，是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统的无线系统使用频移键控（FSK）调制作为物理层，因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。LoRa是基于线性调频扩频调制，它保持了像FSK调制相同的低功耗特性，但明显地增加了通信距离。 LoRa技术本身拥有超高的接收灵敏度（RSSI）和超强信噪比（SNR）。此外使用跳频技术，通过伪随机码序列进行频移键控，使载波频率不断跳变而扩展频谱，防止定频干扰。 特点优势 灵敏度-148dBm 远距离 通讯距离>15km 最小的基础设施成本 易于建设和部署使用网关/集中器扩展系统容量 电池寿命>5年 延长电池寿命接收电流10mA，休眠电流<200nA 免牌照的频段 低成本 节点/终端成本低
常用无线通信协议 目前使用较广泛的近距无线通信技术有蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外线数据传输(IrDA).此外，还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准，分别是ZigBee,超宽频,短距通信,WiMedia,GPS,DECT,无线1394和专用无线系统等。 蓝牙(Bluetooth)技术 蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的短距离无线连接为基础，可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。蓝牙技术的实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口，将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHzISM频段，提供1Mbps的传输速率和10m 的传输距离。 优势：⑴全性高。蓝牙设备在通信时，工作的频率是不停地同步变化的，也就是跳频通信。双方的信息很难被抓获，防止被破解或恶意插入欺骗信息。⑵于使用。蓝牙技术是一项即时技术，不要求固定的基础设施，且易于安装和设置。 不足：⑴通信速度不高。蓝牙设备的通信速度较慢，有很多的应用需求不能得到满足。⑵传输距离短。蓝牙规范最初为近距离通信而设计，所以他的通信距离比较短，一般不超过10m。 Wi-Fi(无线高保真)技术 无线宽带是Wi-Fi的俗称。所谓Wi-Fi就是IEEE 802.11b的别称，它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s，电波的覆盖范围可达200m左右。 优势：⑴覆盖广。其无线电波的覆盖范围广，穿透力强。可以方便地为整栋大楼提供无线的宽带互联网的接入。⑵速度高。Wi-Fi技术的传输速度非常快，通信速度可达300Mb/s，能满足用户接入互联网，浏览和下载各类信息的要求。 不足：安全性不好。由于Wi-Fi设备在通信中没有使用跳频等技术，虽然使用了加密协议，但还是存在被破解的隐患。 IrDA(红外线数据协会)技术 IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。 IrDA 的主要优点是无需申请频率的使用权，因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用的特点。此外，红外线发射角度较小，传输上安全性高。IrDA的不足在于它是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而该技术只能用于 2 台（非多台）设备之间的连接。 优势：⑴无需申请频率的使用权，因此红外线通信成本低廉。⑵移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用。⑶外线发射角度较小，传输上安全性高。 不足：IrDA是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而只用于两台设备之间连接。ZigBee(紫蜂)技术 ZigBee使用2.4 GHz 波段，采用跳频技术。它的基本速率是250kb/s，当降低到28kb/s 时，传输范围可扩大到134m，并获得更高的可靠性。另外，它可与254个节点联网。 优势：⑴功耗低。在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上。⑵成本低。因ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以成本很低。⑶网络容量大。每个ZigBee网络最多可支持255个设备。⑷作频段灵活。使用的频段分别为2.4GHz、868MHz(欧)及915MHz(美)，均为免执照频段。 不足：⑴数据传输速率低。只有10kb/s~250kb/s，专注于低传输应用。⑵有效范围小。有效覆盖范围为10~75m之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。 UWB(超宽带)技术 UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB 有可能在10 m 范围内，支持高达110 Mb/s的数据传输率，不需要压缩数据，可以快速、简单、经济地完成视频数据处理。 特点：⑴系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，载货能力低。⑵定位精度高，相容性好，速度高。⑶成本低，功耗低，可穿透障碍物。近距离无线传输 NFC(近距离无线传输)技术 NFC采用了双向的识别和连接。在20cm 距离内工作于13.56MHz 频率范围。NFC现已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络，为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi 设备提供一个“虚拟连接”，使电子设备可以在短距离范围进行通讯。 特点：NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚，不用再听到各种电子杂音。NFC 通过在单一设备上组合所有的身份识别应用和服务，帮助解决记忆多个密码的麻烦，同时也保证了数据的安全保护。此外NFC 还可以将其它类型无线通讯(如Wi-Fi 和蓝牙)“加速”，实现更快和更远距离的数据传输。
无线数据传输系统设计 无线数据传输系统设计 作者：xxx 摘要：介绍无线数据传输系统的组成、AT89C51单片机串行口的工作方式及其与无线数字电台接口的软硬件设计与实现方法。 一般的数字采集系统，是通过传感器将捕捉的现场信号转换为电信号，经模/数转换器ADC采样、量化、编码后，为成数字信号，存入数据存储器，或送给微处理器，或通过无线方式将数据发送给接收端进行处理。无线数据传输系统就是一套利用无线手段，将采集的数据由测量站发送到主控站的设备。 关键字：无线数据传输，A T89C51单片机，模/数转换器，ADC采样，采集，信号 【Abstract】: Introduction of wireless data transmission system components, AT89C51 Serial port works and wireless digital radio interface with the hardware and software design and implementation. Digital acquisition system in general, is to capture the scene through the sensor signal is converted to electrical signals by analog / digital converter ADC sampling, quantization, encoding, in order to digital signals into data memory, or sent to the microprocessor, or send the data wirelessly to the receiver for processing. Wireless data transmission system is kind of a use of wireless means, to collect the data sent by the stations to the master control station equipment. 【Key words】: Wireless data transmission，AT89C51 Microcontroller，A / D converter，ADC sampling，Collection，Signal
超长距离, 高频,无线电能传输装置研制 引言：电能无线传输一直是人类的梦想，许多国内外科学家对此进行不断的研究。人们提出了三种电能无线传输方式：一是微波线电能传输方式。该方式利用无线电波收发原理传输电能，传输功率只能在几毫瓦至一百毫瓦之间，应用范围不大；二是电磁感应无线电能传输方式。该方式利用变压器原副边耦合原理传输电能，传输功率大，效率高，但距离很近，仅在1cm内，目前已在轨道交通方面应用；三是谐振耦合电能无线传输方式。该方式利用电路中电感电容谐振原理传输电能，理论上电能的传输功率、传输距离不受限制。第一种方案原理就像我们常用的变压器，初级线圈和次级线圈并没有接触交变的电场和磁场起到了传输电能的作用，该方案效率相对而言比较高；而第二种方案是通过对载波进行与解调从而实现电能传输，广泛用于无线广播等领域，效率非常低；第三种方案是前两种方案的综合，想通过共振原理实现电能的有效传输就必须在发射和接收端下工夫，传统的效率底下的调制方法是不能实现电能的有效传输，我们小组将着重在电磁耦合方案上进行探索。 摘要：电能给人类带来巨大的发展。然而错综复杂的输电线分布在生活的各个角落，它给人们带来极大的不便。因此人类一直有摆脱电线的束缚实现电能无线传输的梦想。综合考虑到实际应用上传输效率和传输距离等因素，我们小组给出了一种用电磁耦合阵列定位最大耦合系数的电力传输方案。 关键字：无线电能传输谐振传输效率电磁耦合传输距离耦合阵列 1 整体方案设计及理论分析（第1部分标题，请根据此标题进行论文整理） 2、硬件电路设计（第3部分标题，请根据此标题进行论文整理） 3、控制方法与软件设计（第4部分标题，请根据此标题进行论文整理） 4、实验及结果（第5部分标题，请根据此标题进行论文整理） 1、整体方案设计及理论分析 1.1电磁耦合能量无线传输系统由能量发送器(Transmitter)，分离式功率变压器(Transformer) ，和能量接收器(Receiver)三部分组成，如图1所示。 能量发送器由三部分组成，第一部分整流滤波得到高压直流电流；第二部分为高频逆变电路，由CPLD控制载波频率，将直流进行SPWM斩波；第三部分为滤波电路，将第二部分电流滤波后形成高频交流通过线圈发送耦合到用电器线圈。 分离式变压器由发送端的电磁耦合阵列和接收端的线圈共同构成。 能量接收器将接到得高频交流经过整流滤波后得到稳定的直流供用电器使用。
短距离无线通信场指的是100m 以内的通信，主要技术包括Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求，作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。各国也相应地制定短距离通信技术标准，特别是RFID 和NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准，例如主要的RFID 相关规范有欧美的EPC 规范、日本的UID(Ubiquitous ID)规范和ISO 18000 系列标准。中国政府也高度重视短距离通信的发展，制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。例如科技部、工信部联合14 部委制订的《中国RFID 发展策略白皮书》等。此外，包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。 1、Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议（IEEE802.11b），Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s，虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在无线电波的覆盖范围方面却略胜一筹，可达100 m左右。 Wi-Fi是以太网的一种无线扩展，理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内，就能以最高约11Mb/s的速率接入互联网。实际上，如果有多个用户同时通过一个点接入，带宽将被多个用户分享，Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s，另外，Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响，但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。 最初的IEEE802.11规范是在1997年提出的，称为802.11b，主要目的是提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准，它的工作频率是2.4GHz，与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。随着Wi-Fi协议新版本如802.11a和802.11g的先后推出，Wi-Fi的应用将越来越广泛。速度更快的802.11g使用与802.11b相同的正交频分多路复用调制技术，它也工作在2.4GHz频段，速率达54Mb/s。根据最新的发展趋势判断，802.11g 将有可能被大多数无线网络产品制造商选择作为产品标准。微软推出的桌面操作系统Windows XP和嵌入式操作系统Windows CE，都包含了对Wi-Fi的支持。 2、UWB技术 超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。 UWB可在非常宽的带宽上传输信号，美国FCC对UWB的规定为：在3.1～10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。由于UWB可以利用低功耗、低复
目前随着通信技术的发展，无线通信技术的使用已经渗透到社会的各个角落。要实现全球对无人驾驶智能车的监控，无线通信自然不能少。在我们实际生活中，可以接触到的无线通信技术有：红外线、蓝牙、UWB、以及我们早期使用的Zigbee、无线数传电台、WIFI、GPRS、3G等等。下面针对这些技术做一些简单的介绍。 1. 常见的短距离无线通信技术 红外数据传输(IrDA)：IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是由红外线数据标准协会（InfraredDataAssociation）制定的一种无线协议，其硬件及相应软件技术都已比较成熟。IrDA是第一个实现无线个人局域网（PAN）的技术。起初，采用IrDA标准的无线设备仅能在1m范围内以115.2kb/s速率传输数据，很快发展到4Mb/s（FIR技术）以及16 Mb/s（VFIR技术）的速率。在小型移动设备，如PDA、手机上广泛使用。事实上当今出厂的PDA以及许多手机、笔记本电脑、打印机等产品都支持IrDA，多用于室内短距离传输，目前很多应用场合逐渐被蓝牙所取代。 其优点：IrDA无需申请频率使用权，因而红外线通信成本低。并且具有移动通信所需要的体积小，功耗低，连接方便，简单易用的特点。此外，红外线发射角娇小传输上安全性高。 其缺点：IrDA是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能有其他的物体阻隔，也就是穿透能力差。其点对点的传输连接，也导致无法灵活地组成网络。 蓝牙（Bluetooth）：蓝牙是我们生活随处可见的传输技术，蓝牙的数据速率为1Mbps，传输距离约10米左右。支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段。蓝牙较多用于手机，游戏机，PC外设，表，体育健身，医疗保健，汽车，家用电子等。 其优点：使得各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信，也就是一点可以对多点，在10m范围内可以实现1Mb/s的高传输速率。 其缺点：芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。 WIFI（WirelessFidelity，无线高保真技术）：Wi－Fi与蓝牙一样，同属于短距离无线技术。wifi的频段很多，2.4G，也有用5G的，一般的传输功率要在1毫瓦到100毫瓦之间。根据使用的标准不同，WIFI的速度也有所不同。最高传输速率为54Mbps(Netgear SUPER g技术可以将速度提升到108Mbps）。虽然在数据安全性方面，该技术比蓝牙技术要差一些，但是在电波的覆盖范围方面则要略胜一筹，WiFi的覆盖范围则可达300英尺左右（约合90米），广泛的应用于机场、酒店、以及办公室等公共场合。 其优点：可以大大减少企业成本，提供WLAN接入，是目前WLAN的主要技术标准，不受墙壁等干扰物的阻隔。
1. 支持 Zigbee 短距离无线通信技术的是（B） A .IrDA B. Zigbee 联盟 C. IEEE802.11b D.IEEE802.11a 2.下面哪个不是 Zigbee 技术的优点（ B ） A . 近距离 B .高功耗 C .低复杂度 D . 低数据速率 3 作为ZigBee技术的物理层和媒体接入层的标准协议是（ A ）。 A IEEE 802.15.4 协议 B IEEE802.11b C IEEE802.11a D IEEE802.12 4.ZigBee 中每个协调点最多可连接（）个节点，一个 ZigBee 网络最多可容纳（）个节点（D ）。 A 255 65533 B 258 65534 C 258 65535D255 65535 5. ZigBee 网络中传输的数据可分为哪几类（D） A周期性的，间歇性的、固定的数据 B周期性的，间歇性的 C周期性的，发复兴的、反应时间低的数据 D周期性，间歇性，反复性的、反应时间低的数据 6.下列哪项不是FFD 通常有的工作状态（D） A. 主协调器 B.协调器 C.终端设备 D. 从设备 7.下列哪项不是WPAN 的特点（ B） A 有限的功率和灵活的吞吐量 B 可靠性监测 C 网络结构简单 D 成本低廉 8.下列哪项不属于ZigBee 技术的体系结构（ A ） A 应用层 B. 网络 /安全层 C.媒体接入控制层 9 下列哪项不是低速无线个域网的功能（ D ） A 帧结构 B 鲁棒性 C 数据传输模式 10.Confirm 的意思是（ D）D. 物理层D 可靠性 A 请求原语 B 指示原语 C 响应原语 D 确认原语 11 下面哪项不是FFD 的工作状态（ D ） A 作为一个主协调器 B 、作为一个协调器C、作为一个终端设备D、作为一个服务器 12 下列哪项不是PAN 网络结构中的帧结构（C） A 信标帧B、数据帧C、链路帧D、确认帧 13.下列哪项不属于密钥提供的安全服务（B） A 接入控制 B 、输出控制C、数据加密D、有序刷新 14.下列哪项不是ZigBee 工作频率范围（ A ） A 、 512~1024B、 868~868.6C、 902~928 D 、2400~2483.5 15 通常 ZigBee 的发射功率范围为（C） A 、 0~15dBm B、 10~20dBm C、 0~10dBm D 、 15~20dBm 16.ZigBee ，这个名字来源于 _______使用的赖以生存和发展的通信方式。（ B） A .狼群 B.蜂群 C.鱼群 D .鸟群 17.ZigBee 具体如下技术特点：低功耗，低成本,_______，网络容量大，可靠，安全。（A） A .时延短 B.时延长 C.时延不长不短 D.没有时延 18.ZigBee 适应的应用场合___________ 。（D） A .个人健康监护C.家庭自动化B.玩具和游戏D .上述全部 19.下面哪些是ZigBee 产品？(D) A .菲利普楼宇无线照明控制 B .韩国Pantech&Curitel手机 C.日立的压力检测传感器 D.上述都是
计算机科学与技术学院 课程设计报告（2014—2015学年第2 学期） 课程名称：基于WIFI 模块的无线测温传输系统 班级：电子1204班 学号： P1402120404，P1402120430 姓名：陈磊周艳奎 指导教师: 武晓光胡方强包亚萍袁建华毛钱萍 2015年07月
1.系统总体设计 本章主要内容是论述基于51单片机的温度采集系统的总体设计以及方案论证。本系统由单片机、温度信号采集与A/D转换、人机交互、电源系统单元、通信单元五部分组成，功能模块具体实现的器件的不同，将直接影响整个系统的性能及成本，为了达到高效、实用的目的，在系统设计之前的方案论证是十分重要的。 2.本系统工作流程 单片机：该部分的功能不仅包括向温度传感器写入各种控制命令、读取温度数据、数据处理。单片机是整个系统的控制核心及数据处理核心。
数字温度传感器DS18B20：本部分的主要作用是用传感器检测模拟环境中的温度信号， 温度传感器上电流将随环境温度值线性变化。再把电流信号转换成电压信号，使用A/D转换器将模拟电压信号转换成单片机能够进行数据处理的数字电压信号，本设计采用的是数字温度传感器，以上过程都在温度传感器内部完成。 电源系统单元：本单元的主要功能是为单片机提供适当的工作电源，同时也为其他模块提供电源。在本设计当中，电源系统输出+5 V 的电源。 3.单片机主控单元 本部分主要介绍单片机最小系统的设计。单片机系统的扩展，一般是以基本最小系统为基础的。所谓最小系统，是指一个真正可用的单片机最小配置系统，对于片内带有程序存储器的单片机，只要在芯片外接时钟电路和复位电路就是一个小系统了。小系统是嵌入式系统开发的基石。本电路的小系统主要由三部分组成，一块AT89S51芯片、复位电路及时钟电路。 AT89S51单片机：AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。4K字节可系统编程的Flash程序存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗(WDT)，两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式，空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作，并禁止其它所有部件工作，直到下一个硬件复位。 P0是一个8 位双向I/O 端口，端口置1时作高阻抗输入端，作为输出口时能驱动8 个TTL电平。对内部Flash 程序存储器编程时，接收指令字节；校验程序时输出指令字节，需要接上拉电阻。在访问外部程序和外部数据存储器时，P0口是分时转换的地址(低8 位)/数据总线，访问期间内部的上拉电阻起作用。 P1是一个带有内部上拉电阻的8 位准双向I/0 端口。输出时可驱动4 个TTL电平。端口置1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平作输入用。对内部Flash 程序存储器编程时，接收低8 位地址信息。 P2是一个带有内部上拉电阻的8 位准双向I/0 端口。输出时可驱动4 个TTL电平。端口置1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平作输入用。对内部Flash 程序存储器编程时，接收高8 位地址和控制信息。在访问外部程序和16 位外部数据存储器时，P2口送出高8 位地址。而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。 P3是一个带有内部上拉电阻的8 位准双向I/0 端口。输出时可驱动4 个TTL电平。端口置1 时，内部上拉电阻将端口拉到高电平作输入用。对内部Flash 程序存储器编程时，
M无线模块数据传输集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
315M无线模块数据传输常用的近距离无线传输有很多种方式：1）CC1100/NRF905433MHz无线收发模块；2）NRF24012.4GHz无线收发模块；3）蓝牙模块；4）Zigbee系列无线模块；以上1/2/3模块，一个大概要几十块钱，一套加起来要一百多块，4就更贵了，单个就要上百块钱。 而常用的315M遥控模块就便宜很多了，收发一套淘宝上才卖8块钱。这种模块用途极其广泛，例如遥控开关/汽车/门禁/防盗等，大部分是配合2262/2272编解码芯片实现开关的功能。如果能够利用315M模块实现数据传输，透明传输串口数据，那将是无线数据传输最廉价的方式。 就是这种模块，不带编码解码芯片的，淘宝价一套8块钱： 发送电路图，使用声表，工作稳定： 接收电路图，超外差接收，用了一片LM358：试验一：单片机串口发送端TX直接接315M发送模块的TXD，另外一个串口的接收端RX直接接315M 接收模块的DATE输出端： 结果如上图所示，串口发送单字节0x50的时候，串口TX端的波形如上图上半部分所示，一个开始位，一个停止位，8个数据位（低位在前高位在后）。下半部分是通过315M模块无线传输之后，在串口接收端RX收到的波形。接收下来之后，发现数据传输错误，发送0x50，收到的是 0x05，发0x40收到0x01，发送0x41收到0x50，发送0x42收到0x28。传输错误的原因：在有数据时候，波形是正确的。但是串口TX端在空闲的时候，是高电平状态，而通过315M无线传输之后，空闲时候却是低电平状态！结果就是接收电路读出的数据错开了一位，数据传输错误。试
无线传输技术及应用 本选修课根据社会的实际需要，无线传输技术远程操作方便的特点，选择了 TC35i无线传输方案。 一．课题用途： 在工业方面：操作员用手机和电脑远距离监测、操作和控制工厂的设备。在农业方面：进行植物生长发育的远程控制。在生活方面：进行远程的LED宣传语控制。 二．课题方案： 用传感器接收要测的数据，传到单片机上，通过TC35i通信模块传输数据到操作人员的手机或者电脑上，操作人员也可以通过现场的上位机进行监测和操作。 三.无线通信模块： 3.1 TC35I介绍
TC35i新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块, TC35i由供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口等6部分组成。作为 TC35i的核心基带处 理器主要处理GSM终端内的语音和数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有模拟和数字功能。 TC35i模块工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为直流3.3～4.8V ,电流消耗—休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA(平均)，2.5A 峰值；可传输语音和数据信号, 功耗在EGSM900(4类)和GSM1800(1类)分别为 2W和1W ,通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。SIM电压为3V/1.8V，TC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据,可选波特率为300b/s～115kb/s , 自动波特率为1.2kb/s～115kb/s。它支持Text 和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通过AT命令或中断信号实现重启和故障恢复。其内部结构如图所示： TC35i模块内部结构图 3.2 TC35i硬件设计 1.发射端 发射端的模块TC35i模块有40个引脚，通过一个ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。TC35i的第1～5引脚是正电源输入脚采用+4.2V，第6～10引脚是电源地。15脚是启动脚IGT，它与89C51的P1.3口相接，给IGT加一个大于100ms的低脉冲, 使TC35i进入工作状态。18脚RxD0通过2.2K电阻隔离和单片机的第11脚TXD相连；19脚TxD0为TTL的串口通讯脚，通过2.2K 电阻隔离和单片机的第10脚RXD相连。TC35i使用外接式SIM卡, 24～29为SIM卡引脚，SIM卡同TC35i是这样连接的:SIM上的CCRST、CCIO、CCCL、CCVCC和CCGND通过SIM卡阅读器与TC35i的同名端直接相连，ZIF连接座的CCIN引脚用来检测SIM卡是否插好，如果连接正确，则CCIN引脚输出高电
常用短距离无线通信优缺点的纵横比较 目前使用较广泛的近距无线通信技术是蓝牙(Bluetooth)，无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外数据传输(IrDA)。同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准，它们分别是：ZigBee、超宽频(Ultra WideBand)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线1394和专用无线系统等。它们都有其立足的特点，或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求；或着眼于功能的扩充性；或符合某些单一应用的特别要求；或建立竞争技术的差异化等。但是没有一种技术可以完美到足以满足所有的需求。 蓝牙技术 (bluetooth)技术是近几年出现的，广受业界关注的近距无线连接技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的短距离无线连接为基础，可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口，将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHzISM频段，提供1Mbps 的传输速率和10m的传输距离。蓝牙技术诞生于1994年，Ericsson当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口，以建立手机及其附件间的通信。该技术还陆续获得PC行业业界巨头的支持。1998年，蓝牙技术协议由 Ericsson、IBM、Intel、NOKIA、Toshiba等5家公司达成一致。蓝牙协议的标准版本为802.15.1，由蓝牙小组（SIG）负责开发。802.15.1的最初标准基于蓝牙1.1实现，后者已构建到现行很多蓝牙设备中。新版802.15.1a基本等同于蓝牙1.2标准，具备一定的 QoS特性，并完整保持后向兼容性。蓝牙行业是个突飞猛进的行业，2004年到2011年，蓝牙设备的综合年增长率为40％。07年蓝牙设备的出货量达5 亿件，市场份额增加了71％。预计到2009，出货量将达到２０亿件。中国是世界最大的蓝牙生产研发基地，全球80%的蓝牙企业在中国，中国80%的蓝牙企业在深圳。国内最大的蓝牙方案公司深圳市吉联通数码科技有限公司、国内最大的蓝牙电池邦凯电子有限公司、全球著名的蓝牙键盘制造商中易腾达，国内最著名的蓝牙车载创美佳等公司都深圳，但蓝牙技术遭遇了最大的障碍是过于昂贵，这就使得许多用户不愿意花大价钱来购买这种无线设备。因此，首要解决的就是蓝牙附属地位的问题和蓝牙芯片国产化的问题。随着蓝牙芯片国产化，中国确定自己的技术标准，很快就可以解决目前中国蓝牙企业“山寨化”的问题，让所有中国蓝牙企业生产合乎中国技术标准的产品。二是进入了蓝牙产业链的上游，形成完整的产业链条。第三，可以借此解决目前蓝牙使用上由于“配对”复杂，而妨碍用户使用，造成市场推广的障碍。 以上优势的形成，必将改变中国蓝牙行业的现有局面，并在深圳形成以高新技术为龙头的一体化蓝牙产业基地，更好的为全中国，全世界服务。业内专家认为，蓝牙的市场前景取决于蓝牙价格和基于蓝牙的应用是否能达到一定的规模。有了蓝牙，我们可以不再为数字家庭的布线而烦恼，移动电话、计算机、数码相机、摄像机、打印机、传真机和掌上电脑等能随心所欲无线连通。有了蓝牙，这些设备即会实现自动同步。即使用户的个人电脑放在手提箱内，用户也可以通过电话收电子邮件，通过移动电话屏幕阅读邮件标题，而不会有到处找连接线、开机、关机等待等等诸如此类的一系列烦恼。蓝牙技术拥有广阔的潜力市场。 Wi-Fi技术
南京工业大学 计算机科学与技术学院 Project3课程设计 2014-2015学年第二学期 班级：浦电子1203 组员姓名： 组员学号： 指导老师：武晓光，胡方强，包亚萍 袁建华，毛钱萍 2015年7月8日
目录 第一章阶段任务 第二章基于WIFI模块的无线数据传输的原理 1.1 时钟模块 1.2 最小单片机系统的原理 1.3 温度传感器DS18B20 1.4 串口 1.5 WIFI模块 第三章基于WIFI模块的无线数据传输的实现 2.1 WIFI模块设置 2.2 串口部分设置 2.3 调试与运行过程 第四章程序与框图 第五章小结
第一章阶段任务： 第一阶段（1天）1、了解课程所给的WIFI模块，并详细研读其说明书 2、复习单片机知识 （2天）1、了解温湿度传感器模块，并设计其硬件模块 2、了解lcd1602显示模块，并设计其硬件模块 （2天）1、设计整合电路：5v转3.3v电路 2、串口通讯电路 第二阶段（4天）1、链接并完成整体电路图的设计，并检查 2、焊接电路并调试。 第三阶段（3天）1、根据设计的硬件模块设计程序 （1）：温湿度传感器模块 （2）：串口通讯模块 （3）：WIFI传输与接收模块 （4）：显示电路模块 （3天）2、将设计好的模块程序烧录到单片机内，调试 第四阶段：2天（2天）写报告
第二章基于WIFI模块的无线数据传输的原理 １．１时钟DS1302模块： 电路原理图：DS1302与单片机的连接也仅需要3条线：CE引脚、SCLK串行时钟引脚、I/O 串行数据引脚，Vcc2为备用电源，外接32.768kHz晶振，为芯片提供计时脉冲。 读写时序说明：DS1302是SPI总线驱动方式。它不仅要向寄存器写入控制字，还需要读取相应寄存器的数据。控制字总是从最低位开始输出。在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从最低位（ 0位）开始。同样，在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿，读出DS1302的数据，读出的数据也是从最低位到最高位。数据读写时序如图
短距离无线通信场指的是 100m 以内的通信，主要技术包括 Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求，作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。各国也相应地制定短距离通信技术标准，特别是RFID 和 NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准，例如主要的RFID 相关规范有欧美的 EPC 规范、日本的 UID(Ubiquitous ID)规范和 ISO 18000 系列标准。中国政府也高度重视短距离通信的发展，制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。例如科技部、工信部联合 14 部委制订的《中国 RFID 发展策略白皮书》等。此外，包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。 1、Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议（），Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s，虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在无线电波的覆盖范围方面却略胜一筹，可达100 m左右。 Wi-Fi是以太网的一种无线扩展，理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内，就能以最高约11Mb/s的速率接入互联网。实际上，如果有多个用户同时通过一个点接入，带宽将被多个用户分享，Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s，另外，Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响，但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。 最初的规范是在1997年提出的，称为，主要目的是提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准，它的工作频率是，与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。随着Wi-Fi协议新版本如和的先后推出，Wi-Fi的应用将越来越广泛。速度更快的使用与相同的正交频分多路复用调制技术，它也工作在频段，速率达54Mb/s。根据最新的发展趋势判断，将有可能被大多数无线网络产品制造商选择作为产品标准。微软推出的桌面操作系统Windows XP和嵌入式操作系统Windows CE，都包含了对Wi-Fi的支持。 2、UWB技术 超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。 UWB可在非常宽的带宽上传输信号，美国FCC对UWB的规定为：在～频段中占用500MHz以上的带宽。由于UWB可以利用低功耗、低复杂度发射/接收机实现高速数据传输，在近年来得到了迅速发展。它在非常宽的频谱范围内采用低功率
无线数据传输：从模拟数传电台到数字数 上一篇/ 下一篇 2007-08-10 10:52:20 / 天气: 晴朗/ 心情: 高兴/ 个人分类：数传电台 查看( 276 ) / 评论( 0 ) / 评分( 0 / 0 ) 自十九世纪末马可尼发明无线电以来，采用电台（英文RADIO即无线电）通过无线电波传递信息已与人 类的生活越来越密不可分，从航海、军用、广播电视到移动电话都是电台的范畴，传输的信息从模拟信息的电码、话音、图像到全部数字化的各种数据流，电波工作的频段从长波、短波、超短波到微波、红外线和光（纤），采用的通信技术从模拟调制到数字调制、从单信道到多信道、从常规固定频道到跳频、从单载波到多载波、从频分（FDMA）到时分（TDMA）再到码分（CDMA）、从窄带64Kbps到宽带几十Mbps，采用的器件（技术）从电子管、晶体管、集成电路、单片机、DSP到软件无线电…… 调制（即把要传输的信息调整到与传输的通道匹配）是电台的关键技术，没有调制，任何信息都搬不到空中成为电波，亦就没有电台。更重要的是，先进的调制方式可以在有限的射频带宽内更远更可靠地传输更高速的数据。调制方式根据调制信号是模拟的（如音频信号）还是数字的（如RS232异步串行数据）的，分为模拟调制（如FM调频和AM调幅）和数字调制，目前大量民用的对讲机和第一代大哥大手机是模拟调频的，还有调频广播等。数字调制分为线性幅度调制和频率相位调制（参1：P333，下同）。数字频率调制有FSK（如低速1200bps无线寻呼，参1：P335）、CPFSK（如数字数传电台，参1：P336）、GMSK（如GSM第二代数字手机，参1：P337）、四电平调频(高速FLEX寻呼，参1：P337)。数字调频的调制可以通过VCO压控振荡（参1：P251）实现，亦用数字式调频（参1：P252）实现。数字调频的解调分相干解调（参1：P253）和非相干解调（参1：P266）。 1、模拟数传电台 数传电台是无线数据传输电台的简称，而数据传输最早出现的应用是数据遥控遥测，有别于目前无线微波电台、无线以太网、GPRS手机等先进数据传输设备，习惯上，数传电台就指传遥控遥测数据用的电台，我国无线电管理部门把223~235M/821~825 M/2.4~2.4835GHz等频段指配给数传业务（参2）。数据遥控遥测是随着采用计算机进行数据处理而应生的业务，而六、七十年代只有模拟FM调制技术的音频（300~3400Hz）通信电台，因此把101010……数据流通过单频（如FSK的1=1200 Hz，0=1800 Hz）来代表，再作为音频信号进行模拟FM调制就实现了早期的数传电台，其本质是预FSK（或MSK、GMSK）调制加FM调频这样的二次调制（参3），如下图所示：
常见无线通信技术 蓝牙 超宽带技术 ZigBe Wi一F zigBee的产生 ZigBee的优势 zigBee的应用 1.典型的短距离无线数据网络技术 典型的短距离无线系统由一个无线发射器（包括数据源、调制器、RF源、RF功率放大器、天线、电源组成）和一个无线接收器（包括数据接收电路、RF 解调器、译码器、RF低噪声放大器、天线、电源）组成。 随着无线的发展，网络化、标准化、要求逐渐出现在人们的面前。因此各种无线网络技术标准纷纷被制订出来。下面我们来看看目前比较热门的几种无线网络技术标准、 5种短程无线连接技术正在成为业界谈论的焦点，它们分别是ZigBee、无线局域网（Wi-Fi）、蓝牙（Bluetooth）、超宽频（Ultra Wide Band）和近距离无线传输（NFC）。
1.ZigBee ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案。它此前被称作HomeRF Lite或FireFly无线技术，主要用于近距离无线连接。它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。最后，这些数据可以进入计算机，用于分析或者被另一种无线技术如WiMax收集。 ZigBee的基础是IEEE 802.15.4，这是IEEE无线个人区域网（PAN,Personal AreaNetwork)工作组的一项标准，被称作IEEE 802.15.4（ZigBee）技术标准。 ZigBee不仅只是 802.15.4 的名字。IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，所以ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本点的4KB或者作为Hub、路由器的协调器的32KB。每个协调器可连接多达255个节点，而几个协调器则可形成一个网络，对路由传输的数目则没有限制。ZigBee联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其他节点获得。、
超低成本的2.4G 超远距离超远距离无线遥控无线遥控无线遥控、、无线传输传输方案方案方案随笔随笔 在2.4G 的领域里面。大家比较熟悉的就是蓝牙和wifi 。物联网用的比较多的就是zigbee 。而在专业的领域用的比较多的就是nrf2401，cc2500等低成本芯片。就距离而言，相同的功率下100mw ，17Dbm 的增益下。蓝牙只有10米，wifi 大概20米。Zigbee 也不超过50米。nrf2401，CC2500不会超过100米。 其实目前2.4G 的传输距离为什么近，其最本质的原因是1：该公共频道带宽不足，手机，蓝牙，wifi 都占用这个频道。2：功率必须符合100mw ，增益在17dbm 以下，不然过不了FCC 、国家标准。也因此意味着你无法通过加大功率的办法来增加距离。有人会反问我：网络上有看过人家wifi 能传300km 的呢。是的，我也相信这是真的。只是这根本没有可比性，也没有实用价值。这好比你硬要在自行车上实现飞机那样的速度，你说可以吗？我的答案是完全可以。我需要增加最先进的动力设备，加最轻的机壳材料，加最好的传感器，把飞机上得所有东西放在自行车上。相信最后做出来的自行车飞机，那完全就不叫自行车了，也许最后我们连自行车的轮子都看不到了。更可悲的是这个产品的造价也许够人家飞机厂做几台这样的飞机出来了。 如果你得产品要获得出口到美国，中欧一些国家的话。使用2.4G 的公共频道是不需要申请的。但是辐射功率必须在100mv 以下。甚至有些国家还要求RF 发送的时间间隙要在3ms 以上。否则你的产品没办法在这些国家销售。中国的话没有强制的要求，但2016年之后中国也会出台相关的强制标准。 那是不是除了上面两个条件，就没有其他办法来增加传输的距离了呢？答案当然是可以。本文就针对该问题提出了一整套的解决方案。至于你能不能领悟到其中的奥秘，那就看你的造化了。 废话少说，我们转入正题。方案好不好，首先我们得要选一个好的硬件平台，就好像做饭一样，巧妇难为无米之炊，我们要做一个上好的牛扒，选对牛肉是关键。无线传输中，选对一个RF 芯片是非常重要的。 那如何选对一颗好的芯片呢，其实无线传输最重要的一个指标就是灵敏度和传输速率。理论上是灵敏度越高，传输距离会越远。传输速率越快，传输距离也会越远。简单的说，就是你灵敏度高了，同样的距离下，你很微弱的信号都能让对方接收到，然后你才有条件来作数据的转换，才能变成有效的信息。而传输的速率快，换句话说，同样的时间内，以1秒为一个单位，假设芯片A 一共发送10个包，其中在500米的地方只能成功收到2个包，再远就收不到了。假设芯片B 速率快，它在1秒内可以发送20个包，同样条件下在500米的地方能成功的收到4个包，这样的话芯片B 其实还能把距离再拉远一点，也许在700米的地方它还能成功收到2个包，那我们就说芯片B 的传输距离比芯片A 的要远。如果有个芯片灵敏度又高，速率又快，那就完美了。不过现实总是那么的残酷，鱼与熊掌不可兼得。我们做产品的首先考虑的还是性价比问题。这在低成本的产品中更为突出。所以我们都是在同价格中选功能，同功能中我们选性能。总之你如果能用最小的成本做最好的产品，那你就是厉害的了。你不能只出自行车的价格要求做出摩托车那样的速度，你也不能用摩托车的价格来跟汽车这样的产品。这个道理你懂的。