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“遥控”智能生活

2024-01-03刘桄序副教授高级工程师四川省电子学会副秘书长小酷龙

课堂内外(小学版) 2023年12期
关键词:射电智能网电磁波

文/刘桄序(副教授、高级工程师,四川省电子学会副秘书长) 小酷龙

图/馍馍 尧尧 齐子

1无线通信技术—蓝牙

蓝牙技术通过无线信号可实现近距离(10 米到数百米范围内)的数据传输,蓝牙耳机就是其应用之一。

2无线通信技术——无线局域网络(Wi-Fi)

无线路由器是无线局域网络中的核心设备。它可以把有线网络信号转换成无线信号再发射出去。通过使用加强的定向天线,无线局域网络也可以设置在室外,覆盖范围可达数千米。

3无线充电

电磁波不仅可以传递信息,还可以传递能量。无线充电技术不用电线就能实现电能传输。

4智能网关

智能网关是智能家居系统的核心控制器和“交通枢纽”,负责连接并协调家中的各种智能设备。

5无线传感器

大部分智能家居都会配备无线传感器。它在感受到外界的变化后会发送相关的指令给设备。例如,温度传感器感应到屋里变冷时会发送指令给智能网关,取暖设备随之开启。

6远程监控

通过无线电技术,用户还可以远程监控家中的情况。

交通更智能

走出家门,在出行的道路上还有无线电技术的应用呢!无论是在陆地上还是空中,无线电技术都在为我们“保驾护航”。它让我们的出行更便捷,也更加安全。

无线电子标签

无线电技术中的射频识别(RFID)技术可以用来制作电子车牌,让车辆在各种需要身份识别的情况下(如收费站、停车场等)更便捷地通过。

全自动电子收费系统(ETC)已经应用在了全国大大小小的道路收费站中,车辆无需停下就能够实现自动识别和自动收费。

胎压监测系统

汽车的轮胎处安装有监测胎压的无线传感器,它将数据传送到车辆的电子控制单元。由于不需要线缆连接,因此就算在颠簸行驶的状态下,也能实现胎压的实时监控。

智能车钥匙

如今,较高配置的智能车钥匙有了更多便捷功能。比如走近车辆,门锁自动打开;离开车辆,门锁自动锁上,全程不需要手动操作。

车载毫米波雷达

车载毫米波雷达向环境中发射电磁波并接收其回波,可以获取周围物体的速度、方位等信息。它在辅助驾驶与自动驾驶中应用十分广泛,可以有效地保证行驶安全。

无线通信技术——车联网技术

汽车、行人、信号灯……在未来, 道路交通中的一切几乎都能连接进同一个网络,这是怎么做到的呢?

①汽车内的各种无线传感器都与车载电脑“隔空”相连。

②汽车的无线通信设备又可以与其他车辆以及更大的网络互联。

③地面通信设施也可以与车辆进行信息交流,监测道路状况,引导车辆选择最佳行驶路径。

④导航信息、停车位数据、天气状况等,都可以从车联网中获取。

如此一来,交通就变得更加智能、高效和安全。

无线通信技术——射频识别(RFID)技术

这类技术也被应用在刷门禁卡、公交卡等让生活更便利的操作中。

当我们飞上蓝天时,又有哪些无线电技术在护航呢?

航天遥感

在太空中,遥感卫星能够感知地表发出的电磁波,就像用一双“火眼金睛”在探测地球的各种信息。航天遥感技术主要有三种类型。

红外遥感:用红外摄影机、红外扫描仪等探测地面反射或辐射的红外线,多用在地表测温、林火监测、探矿、探地热等领域。

可见光遥感:能够接收地面反射的可见光,多用在地图测绘领域。

微波遥感:接收地面物体发射的微波辐射,或接收遥感仪器本身发出的电磁波的回波信号,对地表进行探测和分析。

微波的穿透力较强,微波遥感多用在土壤水分探测以及海洋监测、冰雪监测、大气监测、灾害监测等领域。

射电望远镜

光学望远镜主要用来观测可见光,而射电望远镜使观测范围扩大到不可见光,包括天体和宇宙发射出的无线电波,从而探索更遥远的星球。

20 世纪天文学的“四大发现”都与射电望远镜有关,脉冲星的发现就是其中之一。脉冲星会不断发出电磁脉冲信号,对它的研究成果或可用在未来的星际旅行导航、引力波探测等方面。

“中国天眼”——500 米口径球面射电望远镜(FAST)是目前世界上最大单口径、最灵敏的射电望远镜。2023 年10月,中国科学家宣布又有76 颗偶发脉冲星被“中国天眼”发现。

二次雷达

雷达发射无线电波,飞机上的应答器收到后自动发射应答信号给地面。应答信号中包含了飞机身份、飞行高度、飞行速度、飞行航向等信息。

无线电技术可以说“神通广大”,它可以利用电磁波隔空传递信息。那么,信息传递具体是如何实现的呢?我们可以把这个过程比作货物的运输,信息是需要传递的货物,电磁波是用于运载的货车,特定的频段(电磁波频率范围)是运输的道路。

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