2023年，古列爾默.馬可尼把長波無線電訊號從cornwall（康沃爾，位於英國的西南部）跨過大西洋傳送到3200公里之外的newfoundland(加拿大的紐芬蘭島)。至此人類進入了無線通訊時代。
100多年來。無線技術的發展為人類帶來了無線電、電視、移動**和通訊衛星。
近20年。最讓人們深刻感受的是移動通訊。手機差點兒成為人們的乙個器官，用它便捷接入internet。
無線通訊具有一些天生優勢：投入成本低，擴充套件靈活性大，跨越空間阻礙。我們猜測下面將成為未來的趨勢：
l 市電供電的裝置（電視機、音響等）採用諸如uwb之類的快速短距離無線，
l 電池供電的裝置（能耗表計。自行車等）將會採用微功率無線，
l 手持裝置（手機。平板電腦等）繼續使用4g/5g的移動通訊技術。
更大膽的猜測是。隨著生物識別技術、大容量儲能和柔性螢幕材料突破，顯示和通訊將會無處不在，手機能夠會消失，付款按指紋就可以。
是時候，讓我們一起揭開無線通訊的神奇面紗，了解下原理。接觸乙個即將來臨身邊的微功率無線通訊。
在通訊系統中。我們須要弄清模擬和數字的關係：乙個模擬訊號就是乙個連續變化的電磁波，乙個數碼訊號是乙個電壓脈衝序列。看乙個例項。下圖選自經典教材《無線通訊與網路（第二版）》。**通訊是典型的模擬資料（聲波）通過模擬訊號傳輸；家庭寬頻拔號上網是典型的數字資料（計算機僅僅能處理數碼訊號）通過模擬訊號（由「貓」完畢調製）傳輸，同一時候模擬訊號也能夠轉換成數碼訊號（由「貓」完畢解調）；計算機局域共享則是典型的數字資料通過數碼訊號傳輸。
通訊訊號的第乙個「敵人」是雜訊，例如以下圖所看到的，雜訊會影響數字位，足以將1變為0，或將0變為1。
無線傳播主要有3種型別：地波傳播、天波傳播和直線傳播，例如以下圖所看到的。
無線訊號除直線傳播外。由於阻礙物的存在，還會發現例如以下圖所看到的的3種傳播機制：反射（r）、散射（s）和衍射（d），由於傳輸路徑的不同而引起多徑衰退是無線通訊的乙個挑戰。
由於電磁波是連續的模擬訊號。無線通訊中數字資料都須要調製成模擬訊號，常見的方法有：ask（幅移鍵控）、fsk（頻移鍵控）和psk（相移鍵控）。例如以下圖所看到的。
2023年，好萊塢26歲女影星hedylamarr（號稱世界上最漂亮的女人）發明了擴頻通訊技術，這樣的跳頻技術能夠有效地抗擊干擾和實現加密。
後來人們發現，擴頻技術能夠得到例如以下收益：從各種型別的雜訊和多徑失真中獲得免疫性；得到訊雜比的增益。換句話說，使用擴頻通訊抗干擾性更強，通訊距離更遠。
cdma和wifi都使用了擴頻技術。
擴頻調製的示意圖例如以下所看到的，使用者資料的原始訊號與擴充套件編碼位流進行xor（異或）運算。生成傳送訊號流，這樣的調製帶來的影響是傳輸訊號的頻寬有顯著新增（擴充套件了頻譜）。
當然擴頻技術也不是萬能的。它至少有2個弊端：擴充套件編碼調製生成很多其它片的資料流導致通訊資料率下降。較複雜的調製和解調機制。
長期以來，要提高通訊距離經常使用的辦法是提高發射功率。同一時候也帶來很多其它的能耗。電池供電的裝置（如水表）一般僅僅能使用微功率無線通訊，這樣一來就限制了其通訊距離。如今。semtech公司推出的lora射頻。由於採用了擴頻調製技術，從而在同等的功耗下取得更遠的通訊距離。
2023年semtech公司推出sx1276/8系列的擴頻調製射頻晶元，它的實現方式很巧妙。整個解調器引擎僅僅須要50k個門。功耗低：休眠電流0.2ua。接收電流12ma。發射電流29ma@13dbm，和常見的gfsk晶元si4438和cc1125接近，可是通訊距離是gfsk晶元的3倍。
附帶說一句，我們國人在it技術上最大的弱項是硬體呀，基本上ic（集中電路）晶元都靠進口。
semtech公司官方宣稱該晶元能夠達到：可視距離15km。城市環境中3km的通訊距離。
依據我們的實測資料：sx1278在1kbps的速率下能夠單跳覆蓋乙個5000多戶的小區。這意味著。使用簡單的星型組網就能夠建立lora微功率網路，而gfsk調製的晶元經常須要樹型或mesh等複雜的路由網路。
同一時候。依據我們的使用經驗，發現lora射頻晶元至少有2個弊端：首先。通訊速率低。它真正與gfsk拉開通訊距離差距的速率都低於1kbps。這意味著lora主要用於低速率通訊，如感測器資料；另外。1.5～2美金的售價比gfsk晶元高出很多。給產品帶來高成本。
iwl881a無線通訊模組是「長沙市銳公尺通訊科技****(www.rimelink.com)」的lora長距離低功耗產品（例如以下圖），它內嵌高效強大的物聯網作業系統contiki，支援星型/樹型/mesh網路。與公司的集中器和雲server組成「端管雲」系統。典型應用場景為：居民抄表（水/電/氣）、路燈控制、工廠採集、安全報警等。
該款微功耗無線通訊產品應用場景基本由電池供電。因此低功耗設計成了首個「主戰場」。mcu選用了st公司超低功耗處理器stm8l151c8。射頻晶元（rf）使用semtech公司sx1278。
該產品具備超低功耗，待機功耗僅為0.6ua。接收功耗約16ma，超長距離發射功耗約100ma。
詳細測試資料能夠參考博文《mcu低功耗設計（三）產品》：
mcu與rf通過spi匯流排連線，此外另一些控制引腳。sx1278硬體原理圖例如以下：rf通過dio0～5引腳給mcu發通知訊號。nss /sck / miso / mosi是spi匯流排，nrrst是mcu復位rf的引腳。
由於功耗、成本和尺寸等因素的限制，微功率無線通訊產品一般僅僅能使用資源受限的mcu。同一時候，節能技術的實現。網路協議棧的支援。一樣須要實現。
這時。就極為須要乙個節省記憶體、支援多種網路協議棧、可裁剪的作業系統。
contiki就是乙個比較理想的無線通訊產品作業系統，它很節省記憶體，豐富的無線通訊協議原語，小巧有用的coffee檔案系統，可靈活更換的動態鏈結庫，支援ippv4和ipv6協議棧，由asni c語言實現，開源免費。
隨著物聯網的快速發展，contiki可能會成為乙個普及度十分高的物聯網作業系統。如同linux一樣。
contiki原始碼+原理+功能+程式設計+移植+驅動+網路
。id=31&_np=105_315
假設您對於用contiki設計無線通訊產品，請參考下面博文：
contiki經典**：
contiki移植：
contiki核心原理：
contiki開發要點：
contiki協議棧：
contiki經常使用資料結構：
rtimer原理與移植：
解析contiki系統protothread的預編譯c**：
歡迎增加「lorawan論壇」
無線通訊原理及應用 閱讀筆記一
第二章 關於蜂窩的概念 系統設計的基礎 1.蜂窩技術解決的問題 在有限的頻譜上提供大的容量。空分復用的典型應用。2.基站,小區，扇區，簇的比較 g和w有不同區分方式，大意為 乙個載頻對應乙個小區，基站一般可分三個小區，如果頻點不夠，再將小區細分 為扇區，每個扇區對應乙個載頻。n個使用相同頻率的小區稱...
無線通訊術語
1.universal wireless communications consortium uwc 通用無線通訊協會 2.private mobile radio pmr 專用移動無線通訊 3.private land mobile radio plmr 專用陸上移動無線通訊 4.professi...
ZigBee 點對點無線通訊
先從主函式開始 void main void 串列埠初始化 void inituart void 初始化rf void initrftest void radioinit frequency,myaddr 頻率，位址 傳送函式 void contionuousmode void 和沒用串列埠的時候基...