物联网：物理层概念和技术

物联网网络中的物理层概念和技术

• 物理层是物联网系统的基础，实现设备之间的通信。
• 本演示文稿探讨了物联网系统中使用的各种物理层概念和技术。
• 主题包括调制、信道建模、噪声、信号处理等。

物理层概述

• 物理层负责原始数据的传输和接收。
• 主要功能包括调制和解调、信道编码、信号处理、噪声管理和硬件接口。

物联网中物理层的重要性

• 物理层对于物联网系统至关重要，因为它确保设备之间的可靠通信。
• 它支持各种通信技术（例如，Wi-Fi、蓝牙、LoRa）。
• 它处理干扰、噪声和衰落等挑战。
• 它为电池供电设备实现高能效通信。

调制技术

• 调制是改变载波信号以传输数据的过程。
• 例如：幅度调制 （AM）、频率调制 （FM）、相位调制 （PM） 和数字调制 （例如，BPSK、QPSK、QAM）。

信道建模

• 信道建模模拟通信信道的行为。
• 关键方面：路径损耗、多径衰落、多普勒频移、噪声和干扰。

通信中的噪声

• 噪声是信号中不需要的干扰。
• 噪声类型：热噪声、干扰和脉冲噪声。
• 影响：降低信号质量、降低数据速率。

信号处理

• 信号处理包括分析和操作信号以改善通信。
• 技术：滤波、均衡、纠错和压缩。

物联网通信技术

• 物联网系统使用各种通信技术：Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa 和 NB-IoT。
• 每种技术都有哪些独特的特征和应用。

物联网中的能量效率

• 能量效率对于电池供电的物联网设备至关重要。
• 策略：低功耗通信协议、睡眠模式、能量收集、高效硬件设计。

物理层中的安全

• 物理层在物联网安全中发挥作用。
• 挑战：干扰和欺骗。
• 解决方案：加密和物理层身份验证。