無線電能傳輸技術的案例
美國空軍研制軟件定義無線電，首次通過多節點網絡傳輸機載與地面數據
轉自：電科小氙
據軍事嵌入式系統網站2021年5月18日消息，美國空軍授予柯林斯航空航天公司2100萬美元合同，開發兩種能夠在多個波形上傳輸大量圖像、視頻等數據的軟件定義無線電，這兩種電臺將首次使用多節點網絡連接并傳輸空中與地面無線電數據。
根據柯林斯公司的一份聲明，其正在戰術互聯泛在系統軟件可編程敏捷無線電（SPARTACUS）和軟件可編程敏捷RF戰術空中網絡（SPARTAN）項目下為美國空軍生產兩種新的軟件無線電，將利用開放系統架構，將商用現貨技術與軍事硬件相結合，使美空軍能夠開發和實現特定任務波形，擴展網絡節點，擴大數據傳輸范圍，以跟上威脅的不斷發展。
兩種電臺采用通用設計，支持各種波形能力，包括多節點定向數據鏈路和超視距衛星通信鏈路。
SPARTACUS項目旨在解決多域作戰的通信挑戰，將軟件定義無線電方法與低成本、最先進的數字硬件和前端模塊相結合。SPARTACUS的低成本地對空電臺將地面鏈路與機載空中鏈路相連，將支持傳統和未來波形，還能夠集成其他第三方波形。
SPARTAN項目旨在解決當前數據鏈缺乏敏捷性和跨平臺互操作性的問題，滿足未來全網絡化指揮控制通信（FNC3）需求。SPARTAN將研制一種高性能機載軟件定義電臺原型。該電臺應能夠支持300Mb/s的帶寬高效通用數據鏈（BE-CDL）和瞬時帶寬達到180Mb/s的受保護戰術波形（PTW）衛星通信。SPARTAN電臺能夠同時采用多種波形工作，除了展示空對空通信鏈路，還將展示從機載原型到現有和新興海上和地面終端的網絡互操作性。
展開 論“PA”在當今物聯網領域廣泛應用的無線通信傳輸技術時代的輔助性
PA是Power Amplifier的簡稱，中文名稱為功率放大器，簡稱“功放”，指在給定失真率條件下，能產生最大功率輸出以驅動某一負載的放大器。利用三極管的電流控制作用或場效應管的電壓控制作用將電源的功率轉換為按照輸入信號變化的電流。例如揚聲器，功率放大器在整個音響系統中起到了“組織、協調”的樞紐作用，在某種程度上主宰著整個系統能否提供良好的音質輸出。而PA在當今物聯網領域廣泛應用的時代也是起到很大的輔助性。就像LOL中一名好的輔助是可以帶動整個團隊的節奏。事實上PA已經應用在相當多熱門項目產品上了，如：2.4 GHz 射頻系統、ZigBee 及其相關應用 、無線音頻系統、 智能家居和工業自動化設備等等。
以前周圍的朋友以及客戶用的比較多的進口PA芯片大部分也就是RFX2401C這個型號了。為什么說以前呢？因為現在已經有很多逐漸使用國產的來替代了，不要問我為什么。請摸摸自己的錢包就知道了。言歸正傳，PA國產芯片中的代表性產品之一---AT2401C。
AT2401C是可以PIN TO PIN完全兼容替代RFX2401C這個型號的，目前這個型號也是已經投入市場大量使用了。這個型號在之前的文章我有介紹過，這里我也就不多加講述了，直接上個附件有需要的朋友自己看看。
不過因為AT2401C 是采用CMOS 工藝實現的單芯片器件，其內部集成了功率放大器(PA)，低噪聲放大器(LNA)，所以這里我簡單說下PA和LNA的區別：
低噪聲放大器(Low Noise Amplifier)-------------LNA
功率放大器(Power Amplifier)---------------------PA
LNA是低噪聲放大器，主要用于接收電路設計中。
展開 華為“星閃（SparkLink）”車載無線短距傳輸技術來了！
基于這一趨勢，為了解決汽車領域長期的痛點問題，汽標委于2020年2月通過了《車載專用無線短距傳輸系統技術要求和試驗方法》行標立項，業界的23家頭部企業積極參與標準制定，針對車載音頻、視頻、信號控制等應用，制定了時延、速率、可靠性的性能指標以及安全要求；同時汽標委協同通標委，針對上述車載技術需求，制定《無線短距通信車載空口技術要求和測試方法》行業標準。在19家參與單位的積極努力下，目前空口技術標準已經完成，處于標準報批階段。
在標準的制定過程中，大家逐步認識到，新一代無線通信短距標準不僅能夠滿足車載無線的性能要求，同時可以有效地支撐其他行業的高性能新應用服務。星閃由此應運而生。
那么，星閃技術的主要應用場景有哪些呢？
1、沉浸式車載聲場和降噪
大家都知道，在汽車的狹小空間之內，車載聲效對駕乘人員來說是非常重要的體驗。星閃技術可以提供20微秒的低時延傳輸以及微秒級的精確同步，可以有效地支撐分布式主動降噪，針對路噪、胎噪、風噪和發動機噪聲進行有效抑制，同時可以支持數十個音響和麥克風的靈活部署，實現環繞聲場的精確控制以及分布式定向拾音，真正地打造沉浸式的影音體驗，讓駕乘人員體會到清音如水。
2、無線交互投屏
該應用可以把座艙打造成車主的私人影院。星閃技術可以支持高清視頻的流暢投屏以及針對大片和游戲的音話同步和操控同步，真正地實現沉浸式的交互體驗。同時，可以針對每一個座位進行獨立的視頻投屏以及多屏互投，讓每一個乘客感受到炫影如真的既視感。
3、360全景環視
近年來360全景環視系統受到了廣大車主的歡迎，尤其對于盲區非常大的商用車來說，可以實時地發現周圍的障礙物和行人從而有效地規避安全事故。
展開 PoE供電技術最大傳輸距離到底能不能超過100米？
所以PoE供電傳輸距離并不是由PoE技術來決定的，而是由網線類別和質量決定。
雖然實際施工中，質量較好的網線能夠突破100米距離的限制，設備也能夠正常工作，但這種做法并不值得推薦。因為有的潛在問題并不會立即呈現，而是隨著時間推移慢慢出現，這會造成后續維護問題。最簡單的情況比如說帶寬的升級，使得原來能在100米以上距離正常工作的設備在網速大大提升后將不能正常工作。
衛星測控科普之無線電測控技術概述
無線通信概述
無線電通信（radio communications）是將需要傳送的聲音、文字、數據、圖像等電信號調制在無線電波上經空間和地面傳至對方的通信方式，利用無線電磁波在空間傳輸信息的通信方式。
利用“電”來傳遞消息的通信方式稱為電通信，電通信一般可分為兩大類：一類稱為有線電通信，一類稱為無線電通信。利用無線電波傳輸信息的通信方式即稱為無線電通信，它能傳輸聲音、文字、數據和圖像等。與有線電通信相比，不需要架設傳輸線路，通訊距離遠，機動性好，建立迅速；但傳輸質量不穩定，信號易受干擾或易被截獲，易受自然因素影響，保密性差。
2.無線電通信起源
1873年,英國物理學家J.C.麥克斯韋在其《電學和磁學論》一書中，總結和發展了19世紀前期對電磁現象的研究成果，從理論上證明了電磁過程在空間是以相當于光的速度傳播的，光的本質是電磁波，從而建立了電磁理論。1887年德國物理學家H.R.赫茲在實驗中發現了電磁波，驗證了麥克斯韋的電磁理論。電磁理論的建立和電磁波的發現，為無線電通信的產生創造了條件。1895年俄國物理學家A.C.波波夫和意大利物理學家G.馬可尼，分別成功地進行了無線電通信試驗。
3. 衛星無線電測控
自1957年第一顆人造地球衛星成功發射以來，空間技術成為發展最為迅速的技術學科之一，并推動了經濟和軍事的巨大進展、空間飛行器無線電測控作為空間技術的基礎技術在飛行器發展的歷程中具有不可替代的作用。因為衛星在隨著運載火箭發射空后，人們在地面要及時了解衛星運行軌道及衛星各分系統的工作情況和各種工程參數，同時還要在地面對衛星飛行軌道、姿態以及各分系統工作狀態進行控制。由于衛星通常是通過無線電信道來完成測控信息的傳遞任務，因此稱之為衛星（或空間飛行器）無線電測控。
展開 反無人機技術再突破？無線電協議破解可以“接管”無人機嗎？
1430-1444MHz頻段用于民用無人機下行遙測與信息傳輸鏈路，其中1430-1438MHz頻段用于警用無人機和直升機視頻傳輸，其他民用無人機使用1438-1444MHz頻段。民用無人機使用2.4GHz、5.8GHz頻段頻率不得提出無線電干擾保護要求。雖然我們都知道各廠商無人機通信頻段，但均采用了不同的通信協議加密技術，該技術屬公司產品核心技術，一方面能夠使公司保持市場競爭能力，另一方面能夠防止別人破解，保證數據安全。
為了解決這個問題，劉惠等提出了一種通用指控平臺架構（如下圖所示），不難看出，為了兼容各廠商通信協議，該系統提供功能、算法庫，主要實現載荷協議、鏈路協議、飛控協議匹配。接管無人機的本質，就是破解這些協議，也就是破解其中的加密算法。
這些通信協議能不能破解，我們首先需要弄明白，通信協議是怎么加密的？
三、無人機通信協議如何加密？
所謂加密通常是指發送方利用加密鑰匙以及加密函數，將一個信息（或稱為明文）進行轉換，然后將轉變后沒有意義的信息發送到接收方，轉換后的信息通常稱為密文。隨后接收方再利用解密函數以及解密鑰匙，將接收到的沒有意義的密文還原成為原始的信息，即明文，從而完成一個加解密的過程。由此可知，一個加密系統主要由五個部分組成，分別為明文空間M、密文空間C、密鑰空間K、加密函數E以及解密函數D。
（1）明文空間M：所有需要加密的信息集合，可以包括文本信息、圖像信息、語音信息以及視頻信息等。那么，無人機通信信號需要加密哪些內容？換而言之，無人機通信信號具體包含哪些參數。按照不同的功能需求，包含載荷參數、鏈路參數、飛控參數等，還可進一步細分為上行參數和下行參數，這些參數主要包含飛機識別碼、地面坐標及位置信息、GPS信息、姿態數據、載荷操控等等，這些數據根據需要按照不同傳輸頻率進行傳輸，實現的是對用戶應用層的加密。
展開 超越“無線”：詳解無人機無線充電技術如何重塑行業自動化圖景
“無人機無線充電”一詞，聽起來或許只是一個“剪斷電源線”的簡單概念。但其背后，是一套復雜而精密的系統工程，它正悄然重塑著多個行業的自動化運營圖景。魯渝能源所專注的工業級無人機無線充電技術，其深度遠超普通消費者的想象。
該技術體系的核心目標，是實現“無人值守”場景下的“能量自動補給”。這需要三大技術支柱的協同支撐：
一、高精度自動引導與對接技術
充電的第一步是精準降落。魯渝能源的方案融合了多種引導方式。對于室內或信號良好的場景，可采用UWB或藍牙信標實現厘米級定位。在更廣泛的戶外環境，我們升級了視覺輔助降落系統，無人機通過識別充電平臺上具有特定圖案的標識，實現精準對位。這種多重保障確保了無人機在各類環境下都能成功“回家”充電。
二、高效無線電能傳輸技術
如前文所述，我們主要采用磁共振耦合技術。其物理原理是利用發射和接收線圈在相同諧振頻率下產生強烈的電磁耦合，從而實現能量的高效傳輸。魯渝能源的工程師通過優化線圈設計（如采用林茲線繞制）、匹配諧振電容以及引入自適應調頻技術，有效克服了傳輸距離和偏移容忍度的問題，使能量傳輸在75mm至150mm的空氣隙內依然保持高效穩定。
三、智慧能源管理與云平臺技術
這是無線充電系統的“大腦”。魯渝能源為每個充電節點接入了物聯網網關。運維人員可以在云平臺上一鍵查看所有充電樁的狀態、無人機的充電記錄、電池健康度分析報告等。系統支持智能調度，當多架無人機需要充電時，平臺可根據任務優先級和電量情況自動分配充電次序，實現集群能源管理的最優化。
這項技術正在如何重塑行業？
在智慧農業領域，植保無人機可以在完成一箱藥劑的噴灑后，自動返回田邊的充電樁充電，并在充滿后繼續作業，實現千畝良田的無人化連續管理。
展開 新型LTE230無線技術能解決智能電網通信痛點
經在國家電網試點的運行測試，LTE230系統在郊區環境下覆蓋距離可達12km，城區環境下覆蓋距離可達3.5km，并且在有樹木遮擋環境、樓宇遮擋環境、室內環境、雨天、霧天等復雜環境下，具有良好的覆蓋能力，進一步降低了無線網絡組網成本。普天技術堅持創新發展LTE230系統，2014年“新型230MHz電力無線寬帶通信系統研究與應用項目”榮獲國家電網公司科技進步二等獎。
2016年，普天技術攜手國家電網公司，于重慶武隆試驗驗證了基于離散窄帶頻譜的載波聚合無線接入技術，實現了基于窄帶資源的寬帶化傳輸并與在用其他系統的共存；于浙江海鹽、福建晉江通過載波聚合技術開展了電力無線通信試驗，驗證了用電信息采集、配變監測、負荷控制等多種業務支撐性能。而這些試驗網的驗收通過，也為國家無線電管理部門實現頻譜管理創新提供了支撐。
2017年6月，國網浙江電力海鹽供電公司“在230MHz頻段使用載波聚合技術進行電力無線通信試驗”成功通過驗收，接下來的擴大規模試驗，將實現業務接入規模化，提高頻譜使用率。也將擴大業務應用種類，深化精準負控、配電自動化三遙等業務應用。同時還將籌建低頻段物聯網技術研究與應用試驗室，深度研究和應用230MHz頻段電力物聯網技術，不斷提高電網智能化水平，奠定智能電網快速發展的通信基礎。
推動專網產業鏈成熟，創新引領行業發展
電力無線專網的規模巨大，網絡復雜，必須有健全的產業鏈進行支持方能長期穩定的發展。終端芯片是整個產業鏈的關鍵一環，要有高集成度的專用射頻芯片和基帶芯片。為此，普天技術與北京智芯微電子科技有限公司合作開發了基于TD-LTE230電力無線通信基帶芯片，同時基于此款芯片研發出了第一個在LTE230電力無線專網使用國產芯片的自主研發出手持語音終端（CP PTM9100-230M）設備。
展開 聲學技術為無線水下攝像機供能，能源效率提高十萬倍
麻省理工學院的研究人員在克服這一問題上邁出了重要一步，他們開發了一種無需電池的無線水下相機，它的能源效率是其他水下相機的10萬倍左右。該設備即使在黑暗的水下環境中也能拍攝彩色照片，并通過水中無線傳輸圖像數據。
相機由聲音提供動力。它將聲波中的機械能轉化為電能，為成像和通信設備提供動力。在捕獲和編碼圖像數據后，相機還使用聲波將數據傳輸到接收器，接收器可以重建圖像。
因為它不需要電源，相機可以連續運行數周，然后再進行檢索，使科學家能夠在海洋的偏遠地區搜索新物種。它還可以用來捕捉海洋污染的圖像，或監測水產養殖場飼養的魚類的健康和生長。
“對我個人來說，這款相機最令人興奮的應用之一是在氣候監測方面。我們正在建立氣候模型，但我們丟失了95%以上海洋的數據。這項技術可以幫助我們建立更精確的氣候模型，更好地理解氣候變化如何影響水下世界。”麻省理工學院電子工程和計算機科學系副教授、麻省理工學院媒體實驗室信號動力學小組主任Fadel Adib說，他也是這篇論文的高級作者。
和Adib一起完成論文的還有信號動力學小組研究助理Sayed Saad Afzal，Waleed Akbar和Osvy Rodriguez，以及研究科學家Unsoo Ha，以及前小組研究人員Mario Doumet和Reza Ghaffarivardavagh。這篇論文發表在《自然通訊》雜志上。
為了制造一個能夠長時間自主工作的相機，研究人員需要一種能夠在水下自己收集能量，同時消耗很少電力的設備。
該相機通過放置在其外部的壓電材料制成的換能器來獲取能量。當機械力施加在壓電材料上時，壓電材料會產生電信號。當聲波在水中傳播到換能器上時，換能器就會振動，并將機械能轉化為電能。
這些聲波可能來自任何來源，比如駛過的船只或海洋生物。相機將收集到的能量儲存起來，直到足夠為拍攝照片和傳輸數據的電子設備提供能量。
展開 Sprouting：磁共振無線充電技術的一匹黑馬
科幻作家劉慈欣在小說《三體II：黑暗森林》中曾描繪過這樣一幅場景：羅輯從冬眠中蘇醒后，發現整個世界都發生了翻天覆地的變化，其中最讓他震驚的是各種各樣不需要插電源線的設備，而護士隨口一句“到處都是電啊？！”。由此可以預見，未來將是一個無線充電技術完全取代傳統充電方式的社會。
早在一個多世紀前，特斯拉就已經實現電能的無線傳輸，而今天無線充電已不再屬于人們天馬行空的想象，三星S8、AirPods、宜家無線充電書桌和無線充電臺燈等早已出現在我們的生活中。然而，關于無線充電技術，仍有超過7成的人只是聽說，對其原理和具體應用場景更是概念模糊。
目前世界公認的無線充電技術有兩大標準，一種是由WPC聯盟推出的QI技術；另一種則是Airfuel聯盟主推的磁共振技術。QI作為第一代無線充電技術，基于磁感應耦合原理，技術較為成熟，三星電手機和最新的IPhone8均采用的是該技術。但因其充電距離短、充電位置需要精確對準等不足之處，QI標準的無線充電產品并沒能得到用戶的廣泛認可。Airfuel標準由PMA和A4WP兩大聯盟合并組成，該標準作為第二代無線充電技術，基于磁共振原理，相較于QI標準在充電距離上已從8毫米增加到200毫米，且無須精確對準，還可以在一定范圍內自由移動，真正意義上實現無線充電，如今，在國內外已有數家企業在做相關技術研發和成果轉化，并已開始市場布局，像WiTricity、Bose 、華為、SprouTIng、寧波微鵝、上海楚山、紫霄科技、中惠創智、臺灣捷佳。其中的SprouTIng，以其200mm的無線傳輸距離和高達80%的轉化效率，與上述企業一樣處于國內領先水平。
SprouTIng？！很多人對這個名字相對陌生，甚是好奇為何一家來自成都的新興企業會在如此高精尖的技術領域占有一席之地呢？
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