刘老师趣说报志愿（59）电子通信类专业解读（2）

根据黑龙江袁长龙老师讲座整理。

说完电子信息，说完电子科学，现在有两个专业经常被家长们误解与误读，并不了解。但是看着也觉得都差不多，并没有深入的了解的两个专业，一个叫微电子，一个叫光电子，微电子科学与工程，还有一个光电信息科学与技术。首先了解一下什么叫微电子科学与工程。微电子也就是当年传说的一个专业，叫半导体。很多家长听到半导体想起的是收音机，其实最早收音机叫半导体也是一种误传，因为收音机使用的是半导体器件。

自从人类有了电子技术之后，人类的通讯方式就有很大的改变。为了更快的处理信息，工程师就发明了集成电路，让小巧的一块芯片的处理能力超过了当初比房子还大的计算机。所以你当你每天用电脑玩手机的时候，一定要想起来电脑和手机的核心技术就是芯片，就是CPU。

这里面就跟一个最重要的专业非常紧密连接，就是微电子科学与工程。就是原来的半导体微电子科学与工程，是在物理学、电子学、材料科学、计算机科学、集成电路设计制造等多学科和超级超纯、超精细加工技术的基础上发展而来的一个新兴学科。主要是研究半导体物理、器件功能、电子材料、固体电子器件，还有超大规模集成电路的设计与制造的，还有微机械电子系统以及计算机辅助制造技术，都归这个专业管。如果听不明白，说的通俗点儿就是集成电路设计，芯片设计。那么芯片是电子产品的核心器件，是电子设备的细胞，相当于人类的大脑，是电子制造业的源头，承载着运算和存储的功能。所以不管是各种计算机还是通信电子产品，它的基础都是微电子，都是微电子，都是集成电路。所以微电子科学专业主要就是研究用半导体的方法，让电子设备更加微小的一个方式。

大家想象一下当年用的手机有多大。当年的大哥大到后期的普通的手机，到现在的智能手机这个变化。实际上是巨大的，微电子起到的作用就是非常大的。所以微电子科学与工程是近半个世纪以来迅猛发展最快的一门应用性学科，也是21世纪电子科学技术与信息科学技术的先导和基础，是发展现代高新技术和国民经济现代化的一个非常重要的领域，被誉为现代信息产业的心脏和高科技的原动力。微电子这几年的发展，使得计算机能力，就是计算机的运算能力可以说是成倍的增加，硬件成本是大幅度的降低，极大的推动了工业以及信息产业的发展。还有像激光器的研究应用，传感器的研究应用等当代热点研究的领域，都属于微电子的范畴，都跟它有紧密的相关。所以这个专业，是电子信息类里面一个非常火，非常主导的一个专业业。他学的主要内容，也跟这些专业差不多。

刚才咱说了电子科学与技术什么都研究，跟电子相关的我全研究。而微电子科学与技术则是把微电子这三个字重点的扩大了。所以换句话说，它的课程是以微电子为主，其他课程为辅的这么一个特点。

所以他也要学电路分析的内容，也要学信号与系统的内容，也要学自动控制的原理，甚至还要学一些电器的知识。比方说电力电子器件基础，电子设计自动化技术，这些都要学。同时它重点要学比方说半导体物理、量子力学，包括电磁场、电磁波、微电子器件、集成电路原理、微处理系统、嵌入式系统、微电子工艺等等这些它的特色的课程。所以它更注重或者是说它的主体的应用范围是集中在芯片微电子这些相关领域。这个专业全国招生的院校也很多，而且现在已经把这个微电子的一部分集成电路单分出来一个专业。

这一块重点就是软件硬件的紧密结合，不仅需要掌握半导体器件电路系统方向的硬件知识，还要求具备使用器件、工艺电路、仿真软件、软件编程这种相关的能力。所以说对考生要有较强的数理基础、逻辑能力，数学物理还是要求比较擅长、比较喜欢的。而且这一块儿对考生的视力多多少少不能说要有要求，但是因为比较费眼睛，还是希望视力更好的考生去进入这个领域。虽然没有明文规定，有一个说法叫矫正，镜片到了4.8，镜片大于800度的不适合读，但没说不让你读，只是说不适合读。

那么微电子科学与工程和刚才说的电子科学与技术，它俩在血缘关系上是相当亲近，交融之处比较多。甚至可以认为微电子科学与工程是电子科学技术的一个分支，换句话说是一个专业的分支，微电子科学侧重的是电子科学技术中与半导体集成电路芯片相关的内容。而电子科学技术则是口径比较广泛，涉及到了电子材料器件、电子物理器件以及光电子等多个内容。所以说一个学的全面点儿，一个学的专业一点儿。

有家长就会问，都知道现在集成电路火，那集成电路和微电子又是什么关系呢？这两年大家对集成电路设计及其系统和这个集成电路设计与集成系统这个专业也比较感兴趣。但这个专业它是一个非常设专业，是一个特设专业，也就是特殊设置的这么一个专业。它是由半导体材料及相关材料按照微电子的方法制造的电子元器件，并应用在微电子系统中的这么一个学科。它主要是由固体物理学、量子力学、热力学、统计物理学、几何、光学、材料科学、化学这些学科做一个交叉。还涉及到了信号处理、电子线路、自动控制、测试加工、仪器仪表、计算机辅助等相关领域做一个融合。所以可以简单来讲，集成电路就是微电子里面的一个特殊分支。

好，刚才说了微电子是电子科学的一个分支，而集成电路可以理解为是微微电子里面的一个重要分支。但是因为它有一定的产业，所以2020年7月30号，国务院学位委员会通过投票，把集成电路专业作为一级学科，从电子科学与技术一级学科中独立分支出来，变成了交叉学科门类下的一个一级学科。那么这么做的目的是什么呢？把集成电路设为一级学科，不仅因为它极其重要，还重还有一个问题，就是现在大力发展这个专业，发展这个领域，把它放在一个一级学科的门类下，从选择学习重视程度来讲是非常有必要的。所以要知道学芯片或者想了解这方面的专业，绝不仅仅是集成电路，微电子也可以。你学了电子科学往这个方向去发展也可以，不是说一成不变的。这是说的微电子，就是原来所谓的半导体这个领域。

还有一个专业叫光电子，什么是光电子呢？现在这个专业叫光电信息科学与工程。那么在未来，手机可能是透明的，电脑键盘可能是激光虚拟的，甚至可能上电影演的，可以用手势来操作各种设备。实际上电不光电影，现实生活中这种虚拟技术不也出现了吗？这些东西都离不开光电专业。由于光子具有电子所不具备的一些特性，那么在信息通信领域中，比如一根头发丝粗细的光纤就可以传送一亿门电话线路，这是电缆无法比拟的。所以有人预言就是光电子技术将继微电子技术之后，再推动人类科学技术的改革与革命。

光电信息科学与工程这个专业是将原电子信息科学里面的光电信息科学技术，光电子技术科学和原属于电气信息里面的信息显示与光电技术、光电信息工程、光电材料与器件这五个专业统一改成了一个专业名称叫光电信息科学与工程。它是一门综合光电子技术、图像分析技术、通信技术信息、融合技术、计算机科学与控制技术为一体的一个学科。所以他学的内容也是比较杂的，可以授予工学学位，可以授予理学学士学位。像著名的电光学院校，就是长春理工大学，它就有理科的招生，也有工科的招生，后面有标注了学位的类型。

有人说光电信息科学与工程这个专业，就是原来的激光专业，也没毛病，但是激光专业只是这个专业中的一部分，而不是这个专业的全部。光电信息技术，是由光学、光电学、微电子学等技术融合而来的一个综合技术。涉及到了光信息的辐射传输，还有探测，以及光电信息的转换、储存，还有处理显示等诸多内容。所以说它可以用到各个领域，尤其在军事科学领域的应用。比方说军事装备、运载火箭、卫星发射、导弹实验、卫星遥感、气象观测，还有光通信、人工智能、机器人等研究。包括广播电视系统的图像传输、光存储、医学诊断、在线检测、无损探伤，都跟光电信息是有一定的关联性的。

目前光电信息科学主要做的是光学信号处理。像比较熟悉的光纤入户，光电探测器、光信息、激光等等，这些都是这个专业的研究方向。那么学的是什么呢？跟光学相关的，比方说工程光学、激光原理、光纤通信、光电子激光实验、光通信实验，还有光谱学，都是这个跟光相关的。还有这种像这个电动力学、量子力学、原子物理、近代物理实验、数学物理方法，这都是基础性的学科。还要学工程制图基础、金属工艺学、电子工艺实习、电子电路、计算机软件等这种相关课程。所以说这是光通信或者是光信息与科学这个专业所学的内容。

目前全国开设光电信息科学与工程的院校达到了二百多所。其中浙江大学是我国首个设立该专业的学校。也就是说第一个专业是从浙江大学来的。各个专业根据自己的情况，不同的优势和侧重，主要培养涉及到光电仪器、光学工程、光通信技术、光电信技术等等。这个就要看各个学校的这个侧重领域了。

如果不太了解这个领域，简单的看一下。因为家长可能在听我讲课的时候拿着手机。可以简单的看一下这个手机。手机是个电子设备，要将语音传送出去，首先要把语音转换成手机能够处理的信号。这就要用到麦克风，也就是传感器。需要用语音信号处理，也就是电子信息工程专业。语音信号需要传输的更快、更清楚，就需要到通信系统，也就是通信工程这个专业。处理后的信号从手机发出，射频电路就是电子科学与技术专业。上述功能都由集成电路来实现，就是微电子科学与工程。集成电路往往可以编程的，就需要到计算机程序设计。

手机还要上网，视频也要传输，又涉及到了多媒体。要显示图像与图案，就要涉及到光电信息。所以简简单单一个手机这种电子设备，它就需求的专业就绝不止一个，是多个。甚至手机还要充电，充电就涉及到了电气工程。同样手机还要做一件事儿，就是需要电池，电池最主要的核心是材料科学。而手机的整体的设计实际上涉及到的是机械设计、工业设计。如果没有机械，没有工业这种相关产业，把手机设计成一个合理的人机工程学，把手机设置成三尺长，二尺宽，你可以背着，跟个门一样你是不会带的。所以说整个一个任何一个产业，它涉及的专业逻辑就是比较多，并不是说这个专业或者某一个产品只是一个专业做的，一定是多个专业的融合，各有一个点。

家长有的时候老想一口吃个胖子，就是我觉得哪个行业好，让孩子学一个能把这个行业完全包容的一个专业，首先不现实。而且有句话叫样样通，样样松。学的越全只是一个相对应比较全面的人才。那么学的越专业，你就是可能这个领域中一个专业的人才。这两种人都是人才，都可以选择，并不是唯一的。而刚才说到手机，手机中最重要的一个专业就是通信工程。

为什么把通信工程这么重要的一个专业放在最后来说？因为在本科段电子类的专业有那么多个。而说说研究生阶段主要分成电子科学与技术、通信工程两个分支。而信息与通信工程在本科段只有一个专业跟它对应，就是通信工程。所以重点看的通信工程实际上跟前面一些电子类的专业既有相似之处，但是它的侧重点跟那些相对要远一些。

通信这个词汇是比较古老的，也是比较现代的。说到古老是因为通讯手段历史悠久，自古就有。比方说飞鸽传书，比方说烽火狼烟，跑马驿站，这都是时代的产物。现在通信行业呢，是正在发展潮流中，引领着社会经济的发展与进步。通信工程这个专业呢，在这个领域或者是在现在经济浪潮中是一个非常重要的领域，也是一个非常大的工程。

那么通信工程研究什么呢？研究信号的产生，信息的传输、交换和处理，以及在计算机通信、数字通信、卫星通信、光纤通信、蜂窝通信、个人通信、平流层通信、多媒体技术、信息高速公路、数字程序交换等这些方面中的理论与工程应用问题的一个学科。它是电子工程的一个重要分支，也是一个重要基础学科。这个学科关注点跟刚才那些专业关注点不一样，主要关注着的是通信过程中信号的传输信号的处理，信息的传输。这些相关知识是运用各种工程方法对通信中的一些实际问题进行处理的一门学科。所以说通信工程专业横跨了电子和计算机两大学科。

所以如果说咱们还不太了解这个问题的话，可以按照亲缘关系。比方说有一个走廊，走廊最东屋住的这个人叫计算机，最西屋住的人叫电子科学。那么通信工程一定是住在最中间的这个屋子，他稍微往左偏一偏，我就是计算机家族的。我稍微往右偏一偏，我就是电子家族的。如果我不偏不向我就是通信家族的。通信专业就是横跨这样两个学科，所学课程兼有两者的特点。比方说信号处理、高频电路、电路原理这些课程是属于电子学科的。而数据结构、操作系统、数据库等课程是属于计算机学科的。

通信工程本科阶段采通才模式教育，要求学习信息处理、传输交换、通信网络基础、光纤通信、计算机应用等这种相关的基础理论知识。以书本知识为主，相当于入门级别，与解决实际问题有一定距离。所以在研究生阶段侧重通信某一方向来学习，主要培养通信某一个方向的研究能力和解决实际问题能力，可以参与研发设计等这种高端工作。所以这个专业在本科段是个热门，在考研过程中也是个大热门，因为研究生之后发展会更好。那么在高考过程中，通信工程专业特别受理工科考生的一个追捧，也是个热门专业。

这个跟通信工程的行业属性有很大的关系。因为在中国通信行业，一部分是国家的一些运营单位，运营国企，还有一部分就是风口浪尖上的头部企业。所以大家就觉得通信行业既可以跨入it生产it产业，也可以进入传统的稳定的体制内。所以觉得它是进可攻，退可守，确实是这样，这个专业就是这样的。

根据美国商业部的行业分类，国民经济的所有行业被分为IT业和非it业。其中it业进一步划分，可以分为it生产业和it使用业。It生产业就包括了计算机硬件业、通信设备业、软件计算机及通信服务业。而IT使用类，也就是涉及的行业就相对比较多。其中服务业使用it的比例比较大，而通信工程在it业中占有的重要地位就比较高。这也是这个专业在国际上，在国内都是比较火爆的一个原因。

那么如果说选出近20年来发展速度比较快的技术，恐怕通信技术算是首当其冲的。随着通信的各种新技术的结合，涉及到领域也越来越多。如电信、网络、家电，还有像金融、医疗、航空、航天、工业等等。包括近年来计算机、互联网、多媒体的飞速发展，都极大地推动了通信工程的专业发展。

4G技术的发展让人们通信手段变得更加丰富。如今上网打游戏、微信视频、抖音、快手等各种通信手段都把人类可以说都把人类变成了一个手机奴。可能这话不好听，我相信跟家长说，你可以出门没带钱包，你可以出门，甚至你都可以说我出门没穿外衣。但是如果说让你今天一天不拿手机，你我觉得你肯定是坐立不安的。虽然这个点不一定很好，大家也觉得手机对人来说是一个依赖了，是一种毒，是一种魔性。但是手机变成手持终端之后，对人类进步的意义也是非常大的这也就是为什么这么多学校把嵌入式技术等计算机相关领域作为一个重要的教学方向。

因为计算机跟通信技术的结合，使得现在通信经历了一场所谓的革命。而在这一过程中发挥重要的就是通信专业，所以这个专业的就业率一直属于高水平梯队，报考基本上是高热不下的。虽然有人认为传统通信人才的需求已经饱和了，像移动、联通、电信这种大企业比较难进。但是随着新技术的不断发展，真正有实力的通信人才是比较抢手的。随着一带一路的推进，我国沿线国家在电子通信方面的通联合作也在急剧加强，这也给这个专业创造了诸多价值。

目前我国开设通信工程专业的学校已经达到600多所，其中绝大多数都是按照通信工程的一级学科招生，还有一部分学校按照电子信息科学类大类进行招生。这个就要看清楚学校的招生的专业方向，以及各个学校的专业逻辑。为什么又要提到这个问题呢？因为工科专业是最典型的一个学校教出来的一个样。像比方说大连交通大学、华东交通大学、西南交大、北京交大，它的通信工程实际上是侧重于铁道信号。而中国民航大学侧重于民航电信，中国传媒大学侧重于宽带网络技术、有线电视技术。所以说这就是同样一个专业，你说怎么那么多学校同样都叫这个名，咋就有不同呢？这个时候就报考就注意。

另外这个专业是跨电子计算机专业的一个交叉学科，所以比较适合于数学物理学科比较扎实的孩子，动手能力强的孩子，逻辑思维能力强的孩子去报考，同样，如果你选择了通信工程，实际上也相当于可以选择电子类的专业和计算机类的专业，因为我这个专业是横跨这两个专业的，我一半来自于计算机，一半来自于电子，那么如果我这个专业都能学，是不是那两个专业我都能学呀？无非就是左偏右偏的问题。所以这就是我为啥老说的这一串专业咱们都可以同时接受的核心，就是因为就是亲兄弟，侧重点不同而已。

下节课大家讲这个行业中比较优秀的学校。

无线通信技术有哪些

#无线通信技术有哪些?#

无线通讯技术是现代通信的重要组成部分，涵盖了多种用于不同场景和需求的技术。以下是一些主要的无线通讯技术：

1. 无线局域网（WLAN）

Wi-Fi: 最常见的无线局域网技术，主要用于家庭和企业内部网络连接。最新标准是Wi-Fi 6（802.11ax），具有更高的速度和容量。

WiMAX: 提供广域覆盖和高带宽的无线接入技术，适用于城域网（MAN）。

2. 蜂窝网络

2G, 3G, 4G（LTE）, 5G: 各代移动通信技术，从2G的基本语音和短信服务，到5G的高速数据传输和低延迟连接，支持广泛的移动应用和物联网设备。

NB-IoT: 一种专为物联网设备设计的窄带蜂窝技术，具有低功耗和广覆盖的特点。

3. 个人区域网（PAN）

蓝牙: 短距离无线通信技术，广泛用于连接个人设备如手机、耳机和智能手表。蓝牙5.0具有更高的速度和更长的传输距离。

Zigbee: 低功耗、低数据速率的无线通信技术，主要用于家庭自动化和工业控制。

4. 卫星通信

GPS: 全球定位系统，通过卫星提供定位和导航服务。

卫星互联网: 通过卫星提供互联网连接，适用于偏远地区和海上通信，如Starlink等项目。

5. 短距离无线技术

NFC（近场通信）: 非接触式通信技术，用于移动支付、门禁系统和数据交换。

RFID（射频识别）: 用于库存管理、物流跟踪和门禁控制的无线识别技术。

6. 超宽带（UWB）

一种短距离、高带宽的无线通信技术，适用于精确定位和高速数据传输，广泛应用于室内定位和智能家居。

7. 无线电和微波通信

无线电: 用于广播和双向通信，如对讲机和无线电台。

微波: 高频无线通信技术，广泛用于卫星通信、微波链路和无线回程。

8. 光无线通信（OWC）

红外线通信: 短距离的光无线通信技术，用于遥控器和一些无线数据传输设备。

Li-Fi: 利用可见光进行数据传输的技术，具有高速和高安全性的特点。

9. 物联网（IoT）专用技术

LoRa（Long Range）: 低功耗广域网技术，适用于远距离、低数据速率的物联网设备。

Sigfox: 另一种低功耗广域网技术，专注于物联网设备的长距离通信。

这些无线通信技术各有优缺点，适用于不同的应用场景。从个人设备的连接到广域覆盖的蜂窝网络，再到专业的物联网应用，无线通信技术在现代生活和工业中扮演着不可或缺的角色。

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