在物联网大行其道的今天，越来越多的数据和信号需要通过无线通信的方式进行传输，这个过程中必不可少的一个部件就是天线，它的作用就是向空中发射和从空中接收电磁波能量。

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具体来说，在无线通信的发射端，发射机会将已调制的高频电流能量经馈线传输到发射天线，天线再将其转换为某种极化的电磁波能量，并向所需的方向发射出去；而在接收端，接收天线将来自空间特定方向的极化的电磁波能量转化为已调制的高频电流能量，经过馈线传输给接收机。

也正因为其无可替代的作用，所以天线的选型也就成了无线系统开发中的一门必修课。

从互联网，到移动互联网，再到物联网，人们接触互联网的方式不断发生变化。以智能家居为代表的物联网从概念走向产品，市场前景巨大，它也将彻底改变传统互联网时代的模式。

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智能家居已经慢慢步入普通居民的家庭生活中，这也必将是未来生活方式的发展趋势。在当下的智能家居设备市场上可谓是丰富多彩，各种设备组网方式不尽相同，在成本、功耗、距离等特性上也各有千秋，当然组网方式的不同也直接影响控制技术方式的不同。目前大家广泛熟知的组网方式包括WiFi、Zigbee和蓝牙等等。

<strong><font color="#FF0000">作者：Keith Benson</font> </strong>

为提高性能，无线通信和雷达系统对天线架构的需求不断增长。只有那些功耗低于传统机械操纵碟形天线的天线才能实现许多新的应用。除了这些要求以外，还需要针对新的威胁或新的用户快速重新定位，传输多个数据流，并以超低的成本，延长工作寿命。有些应用需要抵消输入阻塞信号的作用，降低拦截概率。正在席卷整个行业的相控天线设计为这些挑战提供了解决办法。人们开始采用先进的半导体技术解决相控阵天线过去存在的缺点，以最终减小这些解决方案的尺寸、重量和功率。

本文将简要介绍现有的天线解决方案以及电控天线的优势所在。在此基础上，本文将介绍半导体技术的发展如何帮助实现改进电控天线SWaP-C这一目标，然后举例说明ADI技术如何做到这一点。

<strong>简介</strong>

<strong><font color="#FF0000">Sean O'Connell ADI公司</font> </strong>

工业4.0或智能工业预示着一场新的工业革命，将现有系统通过网络连接在一起，以创建网络化物理系统。第一次工业革命是不同技术的融合，以支持工程师推动手工制造向蒸汽机驱动的大规模生产转变。如今的工业革命则是传感网、通信和大数据处理等技术的融合，这些被视为工业4.0的基石。从工厂生产到客户使用产品，通过增加嵌入式系统的连接性，并实时提取数据，理论上效率可提升高达30%。利用这些数据不仅可以优化制造流程，而且有助于做出更优的业务决策，开辟新业务领域。

工业4.0的基础是可靠的通信基础设施。决策者通过基础设施从机器、工厂和现场设备中提取数据。正如工业4.0工作组的最终版报告所指出的那样，网络化是“现实世界和虚拟世界（信息空间）以信息-物理系统的形式融合”，并且“可靠、全面、高品质的通信网络是工业4.0的关键要求。”

在很多场合有线通信技术并不能满足实际需要，比如在野外恶劣环境中作业。使用无线射频通信芯片构建的通信模块，用单片机作为控制部件，配合一定的外围电路就能很好地进行两地空间区域信号对接，实现自由数据通信，解决了无线通信的技术难题。并且其具有硬件构造简单、维护方便、通信速率高、性能稳定等优点，能在电子通信业得到广泛应用。

本文的控制部件选用AT89C51型单片机。由于这种芯片只有SPI通信接口，而目前常用的单片机都没有这种接口，因此需要对该芯片的通信时序进行模拟，所以在控制器里编程时要严格按照芯片工作时序进行。

<strong>电路原理</strong>
　　
NRF24L01芯片构成的通信模块电路设计

NRF24L01芯片通信模块电路核心器件NRF24L01 配合网络晶振、解耦电容、偏极电阻一起工作构造稳定射频通信模块。该芯片是贴片结构，模块占用空间少，如图1所示。

由于耗电和成本等方面的问题，业界预测到2020年物联网（IOT）500亿个无线节点中只有不到10%的使用GSM技术。尽管电信运营商具有建设和管理这样一个大规模网络的最突出的优势，但是需要一个远距离，大容量的系统以巩固在依靠电池供电的无线终端细分市场——无线传感网、智能城市、智能电网、智能家居、安防设备和工业控制等方面的地位。对于物联网来说，只有使用一种广泛的技术，才可能使得电池供电的无线节点数量达到预计的规模。

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。

<strong>LoRa技术</strong>

LoRa 是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。

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。

<font color="#FF8000">作者：legahero</font>

<strong>一、前言</strong>

　　早期的物联网是指两个或多个设备之间在近距离内的数据传输，解决物物相连，早期多采用有线方式，比如RS323、RS485，考虑设备的位置可随意移动的方便性（有根线太丑了），后期更多的使用无线方式；

　　 随着时代进步和发展，社会逐步进入互联网+，各类传感器采集数据越来越丰富，大数据应用随之而来，人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之，物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段，而是进入到完整的智能工业化领域，智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟，并纳入互联网+整个大生态环境。

<strong>二、物联网的发展</strong>

本资源包包括通往5G之路的常见问题、使用毫米波峰窝系统铺就5G无线之路、5G大规模多入多出（MIMO）测试台：从理论到实现等问题。

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本资源包包括通往5G之路的常见问题、使用毫米波峰窝系统铺就5G无线之路、5G大规模多入多出（MIMO）测试台：从理论到实现、NI与上海无线通信研究中心合作创建国内首家5G联合实验室、NI和瑞典隆德大学宣布合作开发大规模MIMO原型测试台等资源。更多RF详情见ni.com/rf/zhs/。

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