物联网无线通信技术解析：从Zigbee到Lora

"该课程主要关注物联网中的无线通信技术，特别是调制的方式，以及各种近距离无线通信技术的原理和应用。课程旨在使学生了解无线传感网的协议原理，掌握Zigbee技术及其Z-stack协议栈的编程，同时对IB-NOT、LoRa、Zigbee、蓝牙、WiFi等物联网无线接入技术有深入理解。教学过程中，学生将通过40学时的理论学习和10学时的实验实践来达到这些目标。考核方式包括平时成绩和期末考试，参考教材为《ZigBee无线传感器网络设计与实现》。课程内容涵盖了无线通信的基本概念，如无线通信与有线通信的区别，趋肤效应，以及无线通信的衰减特性。" 详细知识点说明: 1. **无线通信**：无线通信是利用电磁波进行信号传输的通信方式，与有线通信相比，无线通信的优点在于其灵活性和成本效益，但同时也存在信号稳定性较差和易受干扰的问题。 2. **趋肤效应**：当交流电通过导体时，电流主要集中在导体表面，这是因为导体内部的电感较大，对交流电的阻碍作用更强。这导致导体的有效横截面减小，从而增加了交流电的电阻。 3. **衰减特性**：无线通信中，信号强度随距离增加而衰减，遵循一定的对数规律。例如，在自由空间中，距离加倍，损耗增加6dB。 4. **无线传感网**：无线传感网是一种基于无线通信的分布式网络，用于监测和控制环境或特定目标。本课程特别强调了Zigbee技术，这是一种适用于低功耗、短距离通信的无线技术。 5. **Zigbee技术**：Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信协议，常用于物联网设备，如传感器和控制器。Z-stack协议栈是Zigbee通信的核心，学生需要掌握其基本编程。 6. **其他无线接入技术**：课程也涵盖了IB-NOT、LoRa、蓝牙和WiFi等不同无线技术的原理和应用，这些都是物联网中常见的无线通信方式。 7. **通信系统比较**：有线通信提供稳定的信号，抗干扰能力强，但成本高且布线受限；无线通信则相反，虽然成本低且部署灵活，但信号质量和频谱资源有限。 8. **教学方法与考核**：课程通过理论授课和实验相结合的方式进行，考核包括平时表现、作业和实验成绩，以及期末闭卷（或开卷）考试。 9. **参考教材**：《ZigBee无线传感器网络设计与实现》是本课程的推荐教材，可以帮助学生深入理解无线传感器网络的设计和实现。 通过这个课程，学生将全面掌握无线通信的基础知识，特别是应用于物联网领域的各种技术，为未来从事物联网相关工作打下坚实基础。