IEEE發(fā)言稿新一代無線通信技術LDSW簡介更新

2024年9月IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde1作者：新一代低功耗物聯(lián)網(wǎng)通信技術（LDSW）日期：2024年9月12日12024年9月，IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde2摘要LDSW（低占空比智能無線通信技術）將滿足IEEE定義的所有物聯(lián)網(wǎng)功能《802.15.4fActiveRFIDPARSubmittalfromtheRFIDStudyGroup》LDSW標簽不僅用于身份識別，還可滿足各種物聯(lián)網(wǎng)應用需要。它可以連接和控制傳感器、控制器，和定位模塊。同時它又處于一種周期性睡眠，喚醒后監(jiān)聽工作指令信號一瞬間的低占空比低功耗工作模式。它可以以一種經(jīng)濟有效的方式處理各種物聯(lián)網(wǎng)應用問題。這包括處理海量終端設備，無論它們處于固定位置或處于快速移動狀態(tài)，它們的ID是否已知。任何LDSW設備都可以在任何時間，啟動與其他LDSW設備的通信，通過在一段大于目標設備睡眠蘇醒周期的時間段內，連續(xù)不間斷地發(fā)送喚醒信號，即可在1秒內喚醒它們并建立通信。系統(tǒng)只在任何需要的時間才啟動同步。這與周期性發(fā)射信標的同步方式不同。它會降低系統(tǒng)功耗并增加系統(tǒng)工作靈活性2Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde3

背景信息革命正從互聯(lián)網(wǎng)走向物聯(lián)網(wǎng)。然而物聯(lián)網(wǎng)市場需求與現(xiàn)實之間存在著很大的差距世界需要一個好的物聯(lián)網(wǎng)標準以滿足市場需求3September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde44它們的特征是“小數(shù)據(jù)”、“突發(fā)”、“異步”、隨機”，“海量”、這與3GPP處理的數(shù)據(jù)完全不同September2024Doc.IEEE802.15.45September2024Doc.IEEE802.15.4廖成都西谷數(shù)字技術有限公司現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術分析IEEE802.15.4系列：（包括LORAWAN和藍牙等）主要用于傳感器數(shù)據(jù)收集；在RFID功能方面的改進有限。該標準非常適合低數(shù)據(jù)速率應用，如傳感器網(wǎng)絡，但在高密度、動態(tài)環(huán)境中使用存在局限性。有源RFID：主要用于識別和位置跟蹤。它在需要主動監(jiān)控和實時定位的環(huán)境中表現(xiàn)出色，例如在大面積或復雜基礎設施中跟蹤資產。但無法處理海量標簽的頻繁讀寫，特別是快速移動的海量標簽流的讀寫。（車流、人流、物資流等）RedCap：旨在簡化3GPP協(xié)議，以更好地適應物聯(lián)網(wǎng)（IoT）需求。然而，因為3GPP最初是為高帶寬應用（如音頻和視頻傳輸）設計的，通常使用同步通信協(xié)議。這些協(xié)議并不適用于典型的物聯(lián)網(wǎng)應用場景，后者特征為輕量、突發(fā)性、異步和瞬態(tài)數(shù)據(jù)。因此，將這些同步協(xié)議直接用于通常要求最小延遲和開銷的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是具有挑戰(zhàn)性的。它們都無法同時滿足所有物聯(lián)網(wǎng)基本功能的要求！Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde6“目前沒有任何一個國際標準能夠滿足這些要求”IEEE長期以來尋求的一種解決方案

就是定義在如下文件中的新一代有源電子標簽方案《802.15.4fActiveRFIDPARSubmittalfromtheRFIDStudyGroup》-在實現(xiàn)雙向實時通信前提下，仍能保證超低能耗（低占空比）-低發(fā)射機功率-單向通信和雙向通信-高標簽密度（成千上萬的大標簽種群）--（可讀寫快速移動的高密度標簽）額外增加的

可實現(xiàn)讀寫器與標簽，標簽與標簽之間的通信及信息中繼一對一和一對多通信（多播）（能實現(xiàn)按需同步）額外增加的（多通道協(xié)作）額外增加的—身份驗證傳感器集成-精確的位置確定能力（室內和室外）-100米讀取范圍（需要更長的范圍>1000米）-額外增加的-全球可用性-窄帶寬傳輸信道小于3MHz帶寬-在存在來自有源RFID的操作的頻帶內運行的其它設備的干擾的情況下能進行正常工作6September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde7802.15.4面對的挑戰(zhàn)它需要更好的工作效率，更快的數(shù)據(jù)傳輸，并且能夠處理更多的設備和在非常低的功率下處理不同的場景應用。.7Dash-7組織的測試September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde8LDSW（低占空比物聯(lián)網(wǎng)智能無線通信技術））以下是具體解釋8LDSW是專門為物聯(lián)網(wǎng)應用而設計的它具有新的拓撲結構、新的功能和顛覆性的新技術September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde9LDSW的拓撲結構（與寬帶網(wǎng)連接的窄帶星狀網(wǎng)

及點對點對等通信和數(shù)據(jù)中繼）9網(wǎng)關閱讀器可以根據(jù)需要增加通道數(shù)量，它將寬帶協(xié)議和窄帶協(xié)議連接在一起。兩者都能有效地工作LDSW網(wǎng)可以是為公眾服務的公共窄帶網(wǎng)絡，也可以是局域網(wǎng)絡September2024Doc.IEEE802.15.410September2024Doc.IEEE802.15.4成都西谷數(shù)字技術有限公司LDSW拓撲結構分析LDSW采用LDSW網(wǎng)關讀寫器橋接兩種不同通信協(xié)議的拓撲結構的解決方案，將同步通信協(xié)議（如3GPP中使用的）與異步通信協(xié)議LDSW橋接起來，有效的解決了具有兩種完全不同數(shù)據(jù)傳輸要求的應用場景的需求。這種方法允許每種協(xié)議在其理想的環(huán)境中運行，而不是會導致其功能削弱的強制融合。保持這些協(xié)議的獨立性，讓它們各自發(fā)揮最佳效能，而不是嘗試將它們合并成單一解決方案是合理的。

只在寬帶網(wǎng)絡不存在的偏遠地方，才會使用點對點的數(shù)據(jù)中繼方式，形成一種與寬帶網(wǎng)絡連接的鏈狀拓撲結構。提供窄帶物聯(lián)網(wǎng)信息服務的“第四張”電信運營網(wǎng)，LDSW系統(tǒng)依托現(xiàn)有寬帶網(wǎng)，它既可以是一張面向政府、企事業(yè)單位和廣大老百姓提供豐富多彩的各種物聯(lián)網(wǎng)信息服務的電信運營網(wǎng)；也可以是一個連接WIFI等寬帶網(wǎng)的局域物聯(lián)網(wǎng)，為企事業(yè)單位自己服務。IPV6身份編號是LDSW進入網(wǎng)絡的身份證：所有LDSW終端，都將以自己唯一的IPV6編號做自己身份標識，電信運營商將根據(jù)其使用自己網(wǎng)絡的情況對其征收一定的網(wǎng)絡使用費。Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde10對等通信所有LDSW設備（包括讀寫器和標簽）平常都可處于超低占空比的工作模式。任何一個設備都可以通過連續(xù)、不間斷地向目標設備發(fā)送喚醒信號來啟動通信，喚醒時間比目標設備睡眠蘇醒周期略長，它可在1秒內建立起通信。見第14頁無移動網(wǎng)絡信號時采用點對點數(shù)據(jù)中繼11September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde11新一代有源RFID的概念作為新一代有源電子標簽的LDSW標簽，可以連接并控制與之連接的傳感器、控制器和衛(wèi)星定位模塊等，并采集相關信息。它可以以非常低的功耗和成本處理各種物聯(lián)網(wǎng)應用問題，無論是標簽的數(shù)量有多大，它們的ID是否已知還是未知，標簽位置固定或快速移動；另外它自身的單片機還可進行邊緣計算和運行預設的程序。12September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde12廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應用范圍..................13September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde13下面將進行解釋關鍵技術突破“DNACheck”

——類似于IEEE802.15.4CCA模式2“多信道協(xié)同”

-在同一系統(tǒng)中可有多個頻道同時工作“按需進行同步”-動態(tài)授時

只在需要時才啟動同步，不同于定時發(fā)送信標的同步方式

使用標簽連接和控制傳感器和控制器等的工作。

增加工作靈活性

宏代碼命令-節(jié)省功耗和獲得更多的靈活性14September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde1415September2024Doc.IEEE802.15.4DNA檢測

圖示說明Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde15“DNA檢測”的優(yōu)點大幅降低功耗

-平均<10uAs超-低功率遠距離標簽只在發(fā)射時消耗更多的功率--可采用低功率遠距離高效的星狀網(wǎng)拓撲結構提高工作可靠性-保證收到的數(shù)據(jù)包正確可靠可實現(xiàn)對遠程設備的低功耗實時控制-響應時間可<1秒16September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde16多信道協(xié)同工作方式圖示說明閱讀器可以根據(jù)需要設置多個無線收發(fā)機模塊以便處理更大量的終端17September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde17“多信道協(xié)同”的優(yōu)勢簡化LDSW系統(tǒng)拓撲結構所有的標簽都可以互聯(lián)互通，（統(tǒng)一在一個信道上監(jiān)聽）

可以處理快速移動的海量標簽流加快整個通信過程低成本半雙工標簽可以用作“全雙工”或“多功”標簽18September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde18僅在需要時候才啟動簡短的同步過程（可在一秒左右）19不同于其他無線通信技術，包括802.15.4和LORAWAN等采用周期性發(fā)射信標的方式來同步，LDSW按需同步方式大大降低了功耗，增加了系統(tǒng)的靈活性September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde19應用方案A：準確的室內位置利用多通道協(xié)作和動態(tài)授時技術的優(yōu)勢，簡單低成本標簽可以用于標簽定位20September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde20應用方案B：準確的戶外位置發(fā)送命令打開GPS獲取位置信息，在接收到位置信息后立即關閉GPS，可以節(jié)省大量電力LDSW標簽+GPS模塊=LDSW衛(wèi)星定位標簽21September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷數(shù)字技術有限公司subumissionSilde21總結*LDSW是新一