电子信息核心技术与主要应用领域探究

摘要：随着信息时代的到来，电子信息技术呈现出蓬勃发展的趋势，无论是传统的蓝牙技术还是最新的5G技术，都正在或即将改变人们的生活，成为互联网时代的“基础设施”。本文从摩尔斯电码入手，介绍了电子信息技术的发展。讨论了蓝牙技术、Wi-Fi技术和5G技术的基本原理、主要优缺点和技术前景，并以无人机、机器人和消费电子产品为例，介绍了电子信息技术在工业和大众消费品中的广泛应用价。

关键词：信息技术 机器人 5G技术

1.前言

1.1.电子信息技术前沿

据新闻报道，美国第三和第四大电信运营商T Mobile和Sprint宣布以全股票方式合并。这家新公司计划投资400亿美元来扩大业务和建设5G网络。近年来，华为与美国公司之间的许多正常交易都受到美国政府的阻挠，电信分析师梁振鹏在接受《国际金融报》采访时表示，美国此举是为了打击中国的5G发展。可见，在4G技术刚刚普及的今天，5G已经开始崭露头角，并将在未来很长一段时间内成为竞争的焦点和时代发展的焦点。

1.2.电子信息的发展

5G技术作为电子信息产业的典型技术，是电子信息技术发展的重要里程碑。回顾整个电子信息技术发展的历史，必须从1752年富兰克林的风筝实验开始，然后是伏打电池的发明，拉开了电的发展序幕。电子信息技术的起源是电子管的发明，电子管被泵入真空的玻璃管内，以减少电子流的阻碍;随着半导体材料进入研究者的视野，晶体管逐渐取代电子管的位置;为了进一步缩小体积，降低能耗，人们将各种元件和布线互连在一起，这就是集成电路;进入数字电子技术时代后，生产工艺的发展和设计水平的飞跃使得电路的集成度进一步提高，对电路复杂性的需求使得小规模集成电路逐渐向大规模集成电路演进。

2.电子信息核心技术研究

2.1 .蓝牙技术

蓝牙技术的特点是低成本和短距离传输，最初是由电信巨头爱立信于1994年发明的。1999年5月20日，索尼、爱立信、IBM、英特尔等公司成立了蓝牙特别兴趣小组，制定蓝牙技术标准，从此蓝牙技术开始蓬勃发展。蓝牙使用的是ISM频段2.4～2.485GHz的UHF无线电波，根据设备的不同，接收距离在10m左右。它可以同时连接多个设备，克服了数据传输不方便的问题，目前广泛应用于手机、平板电脑、多功能耳机等设备进行双向数据连接。蓝牙的无线传输主要通过传输层协议进行管理，确认接收方的位置，建立物理逻辑链路，传输速率一般可达1MB/s。由于技术的发展，其芯片价格不断下降，且体积越来越小，同时蓝牙具有很高的兼容性和安全性，因此蓝牙仍具有广阔的应用前景。随着干扰和漫游问题的解决，蓝牙在智能家居、物联网（IoT）等领域具有极大的价值。但是在信息爆炸的今天，蓝牙在传输速率和距离上仍然有很大的局限性，随着WLAN技术的发展，势必会受到冲击。

2.2.Wi-Fi技术

Wi-Fi技术允许电子设备连接到无线局域网（wlan），使成千上万的移动设备成为网络终端。2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段是Wi-Fi技术的常用频段。Wi-Fi技术的兴起是偶然的，美国联邦通信委员会做出了一项裁决，开放了某些自由使用的频段用于POS功能，然后意外地建立了一种无线通信协议，即Wi-Fi技术。Wi-Fi的本质是将有线网络信号转换为无线信号，以无线路由器为传输源，为计算机、手机等支持Wi-Fi连接的设备提供无线网络连接。一旦连接了额外的ADLS线路，它就被称为“热点”。与蓝牙相比，Wi-Fi的传输速率可以更快，可达54M/s，而且它的传输距离也有了很大的突破，甚至可以以无线路由器为圆心，半径达到100米的圆形区域。在无线网络覆盖的区域内，用户可以随心所欲地观看视频和浏览网页，同时享受高速稳定的网络连接，而不必承担高昂的网络费用。

2.3 .5G技术

5G技术是一种高频通信技术，可以在28GHz和60GHz两个频段使用。它的高频特性决定了传输速度更快（传输速度达到4G的40倍），延迟更低，但其衍射能力（即避障能力）非常有限，传输距离短。因此，对基站的数量和覆盖范围都有很高的要求。5G是互联网时代的“基础设施”，必将有一天走进千家万户，为网民带来“飞翔”的体验。

5G技术已经经历了近十年的发展。早在2009年，华为就已经开展了相关技术的研究，并在随后的几年中向外界展示了5G原型基站。2013年5月，韩国电信巨头三星电子宣布，支持5G的核心芯片已成功完成研发阶段，即将投入测试和试产。2015年，诺基亚在加拿大一家运营商成功测试5G，标志着5G进一步普及。2016年8月3日，澳大利亚电信宣布将于2018年在黄金海岸进行5G试验。可见，5G技术在互联网时代的普遍应用已经迫在眉睫。

3.电子信息技术主要应用领域

3.1.无人机

无人驾驶飞行器（UAV）是一种主要通过无线电遥控或自身程序控制的无人驾驶飞行器，在人类生活中发挥着越来越重要的作用，可用于侦察、监视、空间摄影、环境监测等领域。无线图像视频传输系统是其中的重要组成部分，而传统的无人机视频传输主要采用模拟传输方式，存在传输距离有限、抗干扰能力不足等问题。

通过在无人机上设置网络监控摄像头和无线网关来实现视频采集和传输，借用增强的Wi-Fi通道，可以清晰地进行多点视频传输。大大增强了无人机的多角度监控能力，提高了信息的准确性。5G技术的助力，将为无人机的应用场景打开更大的想象空间。近日，中国电信与华为进行了5G无人机首飞，实现了无人机360度全景4K高清视频的实时5G网络传输。

3.2.机器人

随着科技的发展，人的双手逐渐解放，智能家居机器人、交通运输机器人、工业机器人等一系列机器人早已进入人们的生活。通过无线方式对机器人进行控制是机器人应用的重要组成部分。增强的Wi-Fi信号可以有效地控制机器人。终端通过WiFi无线网络与机器人内置的Wi-Fi模块连接，并向其发送相关操作指令，实现在线控制，可以大大提高工作效率。随着机器人逐渐进入人们的家庭，小范围的机器人控制变得越来越重要。与功能单一的遥控器相比，Wi-Fi遥控器的成本更高。通过蓝牙遥控，可以快速有效的进行手机遥控。

4.结论

自两百年前摩尔斯电码诞生以来，电子信息技术已成为工程和民用领域最重要的技术之一，极大地提高了生产和生活的效率。蓝牙和Wi-Fi技术作为一种应用广泛的无线通信技术，在互联网时代的高速发展中面临着新的挑战。5G作为一项新兴技术，具有传输速度快、时延低的特点，但其技术特点对基站数量要求较高，因此5G技术的普及还需要时间。无人机、机器人、消费电子产品中无处不在的电子信息技术，使得电子信息产业的发展成为一个常年存在的现象。

参考文献 ：

[1]刘京运.5G时代来临，机器人将如此发展……[J].机器人产业，2018（01）： 96-99.

[2]施洪平，李志宇，徐义华.基于蓝牙和数传模块的小型四旋翼无人机 通信系统设计[J].电子设计工程，2016，24（17）：81-84+89.

[3]董振江，董昊，韦薇，杜守富，刘明，吉锋.5G环境下的新业务应用及发 展趋势[J].电信科学，2016，32（06）：58-64.

姓名：许永坚（2002 年3 月-），男，汉族，海南儋州人，本科学历，海南师范大学