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Weightless-P為IoT應(yīng)用擴展雙向通訊標準
時間:2022-01-30 10:22:02

Weightless特別興趣小組(Weightless SIG)正致力于開發(fā)低功耗廣域網(wǎng)路(LP-WAN)新標準,瞄準無法采用諸如Wi-Fi或ZigBee等現(xiàn)有無線網(wǎng)路的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)相關(guān)應(yīng)用類型。 新的Weightless-P標準主要針對具挑戰(zhàn)性的都會環(huán)境,可在高達2km的距離內(nèi)為以電池供電的行動裝置或基地臺提供雙向通訊。透過聯(lián)手SIG成員 云創(chuàng)科技(M2Communication;M2COMM)提供基于現(xiàn)場可驗證的技術(shù),該新標準預(yù)計可在今年第四季準備就緒,并于2016年初推出首款硬 體產(chǎn)品。

Weightless SIG執(zhí)行長William Webb指出,這項計劃一開始源于電視“空白頻譜”(white space)作業(yè)頻率的重覆利用。“那其實是Weightless-W標準,但全球并未著眼于開發(fā)空白頻譜的可用性,因此該協(xié)議一直被擱置直到頻道可用的 時候。”SIG后來開發(fā)了Weightless-N,并在今年五月發(fā)布,瞄準在高達7Km的距離內(nèi)以低資料率為IoT裝置到基地臺提供低成本的單向通訊。

“但還有一系列的應(yīng)用需要雙向通訊,”Webb說,“以便確認訊息接收、軟體更新等。他們需要比Weightless-N更高的資料率。Weightless-P正瞄準了這些市場需求。”

根 據(jù)Weightless SIG官網(wǎng),Weightless-P將利用窄頻通道以及12.5kHz通道的FDMA+TDMA調(diào)變,作業(yè)于免授權(quán)的sub-GHz ISM頻段。IoT裝置與基地臺的通訊將可實現(xiàn)時間同步,從而管理無線電資源與處理交握機制以實現(xiàn)裝置漫游。可用的通訊資料率能夠根據(jù)鏈路品質(zhì)與所取得的 資源,在200bps到100kbps之間調(diào)整。

至于發(fā)布該標準的時間表,Webb指出,目前許多技術(shù)細節(jié)都已經(jīng)到位了。“Weightless-P將重復(fù)利用Weightless-W MAC層中的許多原則,”而實體層則根據(jù)M2COMM的RF技術(shù),并進一步擴展范圍。

M2COMM 技術(shù)發(fā)言人Fabien Petitgrand表示,原始技術(shù)瞄準在100m左右中等范圍,為IoT裝置(數(shù)位價格標簽)提供室內(nèi)覆蓋。這些數(shù)位價格標簽采用電子墨水(e- ink)或LCD顯示器,能夠取代商店貨架上的紙類價格標簽, 讓商店得以透過無線方式調(diào)整產(chǎn)品價格。這項技術(shù)的其他主動式應(yīng)用還包括工廠中的生產(chǎn)批次的資訊顯示器,提供包括即時狀態(tài)與待處理的下一個步驟等資訊。由于 這是一種雙向的通訊,這些顯示器還能整合感測器,監(jiān)測貨品的環(huán)境狀況。雙向通訊還可實現(xiàn)訊息傳送驗證以及單向通訊無法支援的其他安全功能。

雖 然Weightless-P是從M2COMM的技術(shù)發(fā)展而來的,但Petitgrand強調(diào)它也不是照單全收。“Weightless還重新利用在我們系 統(tǒng)中的一些技術(shù),例如其低功耗作業(yè)模式,而且還使其更為先進。它其實更像是從頭開發(fā)起的技術(shù),而不是重復(fù)利用。”Petitgrand并指出,參與定義這 項標準的成員們“都有豐富的經(jīng)驗,也清楚地知道開發(fā)的目的以及如何實現(xiàn)。”他預(yù)期,一旦這項標準完成,M2COMM將為符合新標準而準備好調(diào)整其晶片設(shè) 計,最早在2016年初推出Weightless-P硬體。

Petitgrand表示,目前雖然還有其他的LP-WAN方案可用或正開發(fā) 中,也有手機系統(tǒng)到IoT等應(yīng)用,但Weightless-P標準具有一些關(guān)鍵差別。“IoT的趨勢正朝向采用上行鏈路但小量資料傳輸?shù)拇罅垦b置發(fā)展, ”Petitgrand指出,Wi-Fi并不是為大量利用同一接取點(AP)的裝置而設(shè)計的,網(wǎng)格網(wǎng)路也無法擴展到給幾千個裝置應(yīng)用,而行動網(wǎng)路要處理許 多裝置同時傳送簡短訊息的話,開銷又太大了。

Petitgrand并指出,Weightless-P專為服務(wù)于工業(yè)IoT(IIoT)應(yīng) 用而設(shè)計,在這一類應(yīng)用中,雙向通訊至關(guān)重要。諸如SigFox與LoRa等系統(tǒng)并不能在所宣稱的最大范圍內(nèi)確保可靠的雙向通訊,“隨著用戶數(shù)目增加,干 擾與雜訊隨之提升,從而影響傳輸范圍。”因此,他說,Weightless-P網(wǎng)路的同步本質(zhì)則由于為裝置提供了預(yù)定的接取時間,從而避免了這一類的干 擾。

Webb進一步指出,相較于許多替代標準,Weightless-P是一項開放的標準,預(yù)計在幾個月內(nèi)就可正式啟用。 “Weightless-P將會相當接近于LoRa 標準,但LoRa的晶片組是專有的,而不是一項真正的開放標準。”至于像802-11ah或LTE Category M等懸而未決的開放LP-WAN標準,“其他提議的標準才剛起步,還不至于成為競爭標準。”

Webb指出,開發(fā)人員必須加入Weightless SIG成為會員,才能在標準就緒時取得Weightless-P,以及參與SIG正發(fā)展中的互通作業(yè)性認證程序。不過,針對Weightless-P裝置的設(shè)計與生產(chǎn),目標并不需要授權(quán)費也不存在任何限制。

關(guān)鍵詞: IoT Weightless-P

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