LTE成為主流？無(wú)線(xiàn)通信最新技術(shù)趨勢盤(pán)點(diǎn)（二）

　　IEEE802.15.6是以應用于醫療和保健領(lǐng)域為前提制定的標準（表2），因此傳輸可靠性高，嚴格的安保、優(yōu)先傳輸緊急數據等功能均為基本性能。而且，因為設想的應用對象是佩戴在身上的小型傳感器，所以耗電量控制在較低水平，可以使用紐扣電池驅動(dòng)。

　　表2：主要近距離無(wú)線(xiàn)通信標準示例

　　因為面向的是在人體周邊構筑的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，所以BAN的傳輸距離最大僅為2m左右。另外，網(wǎng)絡(luò )拓撲結構（樞紐與各傳感器節點(diǎn)的連接形態(tài)）僅限于星型，各節點(diǎn)的深度可以達到兩層。

　　通過(guò)使用能夠利用同一接口連接人體周?chē)亩鄠€(gè)傳感器的IEEE802.15.6標準，包括掌握走路時(shí)的脂肪燃燒量、住院患者的監控在內，無(wú)線(xiàn)PAN有望進(jìn)入各種各樣的用途。

　　充分利用UWB和人體通信

　　IEEE802.15.6的物理層由3種無(wú)線(xiàn)方式構成，分別是（1）窄帶（narrowband，NB）通信、（2）超寬帶（ultra wideband，UWB）通信、（3）人體通信（humanbody communications，HBC）。其中，窄帶通信使用的是400MHz頻帶到2.4GHz頻帶的頻率。

　　窄帶通信通過(guò)采用擴散通信（反復發(fā)送）和具有良好糾錯性能的BCH（bose chaudhuri hocquenghem）碼，確保了較低的誤碼率?？梢哉f(shuō)是能夠確保傳輸可靠性的通信方式。而且采用了包絡(luò )波動(dòng)小的調制方式和差分編碼/延遲檢測方式。各頻帶使用的方式相同。

　　超寬帶通信利用脈沖來(lái)傳輸數據，分配到的帶寬為3.1G～10.6GHz，利用條件因國家和地區而異。這種方式通信時(shí)的傳輸功率密度極低，因此具備在現有無(wú)線(xiàn)系統使用的頻帶下也能夠實(shí)現頻率共用的特點(diǎn)。

　　最后的人體通信是把人體作為信號傳輸媒介的通信方式。由于波長(cháng)較短，其傳輸距離自然也短，因此，無(wú)線(xiàn)通信借助的不是輻射電磁場(chǎng)，而是靜電場(chǎng)。中心頻率為21MHz或32MHz，如果是在日本使用，類(lèi)別屬于微弱無(wú)線(xiàn)電臺。

　　還可充當HEMS的傳輸媒介

　　無(wú)線(xiàn)PAN的第三個(gè)焦點(diǎn)動(dòng)向是用于家庭能源管理的“HAN（home area network）”。

　　HAN設想的用途是作為家庭內部的空調、照明等基礎電器的能源管理系統“HEMS（home energymanagement system）”的傳輸媒介?！癏AN”的說(shuō)法最初主要出現在美國電力公司的討論之中。雖然也可以連接電視和個(gè)人電腦，但連接的主體是基礎電器和白色家電等。

　　HAN傳輸的數據不是大容量的視頻等數據，主要是電器控制指令、狀態(tài)報告等小型數據。因此，HAN對于傳輸容量沒(méi)有太高要求，傳輸速度只需達到大約幾十kbps即可。與傳輸性能相比，HAN注重的反而是家庭內傳輸距離長(cháng)、能夠應用于采用電池驅動(dòng)的傳感器產(chǎn)品的低功耗等方面。

　　在HAN的傳輸標準中，無(wú)線(xiàn)標準“ZigBee”和“Z-Wave”比較受關(guān)注。以Zig-Bee為例，與無(wú)線(xiàn)LAN相比，其低功耗性能備受矚目，還支持多個(gè)終端串聯(lián)傳輸數據的“多次反射連接”等。過(guò)去，Zig-Bee與無(wú)線(xiàn)LAN一樣，主要使用2.4GHz頻帶，但目前，使用1GHz以下的頻帶延長(cháng)傳輸距離的舉動(dòng)也日漸活躍。例如在日本，受到期待的是920MHz頻帶的利用。

　　思科推進(jìn)的標準

　　從制定之初就以使用920MHz等較低頻帶的為前提的標準是“IEEE802.15.4g”（圖5）。這項標準由燃氣公司和智能儀表生產(chǎn)商主導制定，特點(diǎn)是功耗低。IEEE802.15.4g是物理層標準，必須要與IEEE802.15.4e等MAC層標準組合使用。

　　圖5：面向智能儀表的“IEEE802.15.4g” 支持各種頻帶和調制方式，符合各國的頻率規定（a）。（b）是NICT開(kāi)發(fā)的支持IEEE802.15.4g的無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊。

　　關(guān)于4g和4e，業(yè)內企業(yè)成立了“Wi-SUN聯(lián)盟”，旨在對各公司產(chǎn)品之間的互聯(lián)性進(jìn)行認證，并在思科系統和NICT等企業(yè)的主導下，開(kāi)展標準制定工作。測試互聯(lián)性的活動(dòng)“Plug Festa”已經(jīng)在日本和新加坡成功舉辦。

　　IEEE802.15.4g支持400MHz～2.4GHz頻帶的眾多帶寬，調制方式也可以在4值FSK和OFDM中選擇。最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠利用傳輸速度、傳輸距離、易傳達性表現均衡的700M～900MHz頻帶的各個(gè)帶寬。另外，IEEE802.15.4g還想到了在IP網(wǎng)絡(luò )中的使用，最大幀長(cháng)度拓展到了2048字節（過(guò)去的IEEE802.15.4標準為127字節）。

　　IEEE802.15.4e以IEEE802.15.4的MAC層為基礎，通過(guò)使無(wú)線(xiàn)設備之間的通信待機動(dòng)作和數據收發(fā)動(dòng)作的時(shí)間相配合，增加間歇執行等功能，實(shí)現了節電化。