新無(wú)線(xiàn)技術(shù)標準將被用于物聯(lián)網(wǎng)

　　著(zhù)眼于物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings，IoT)的發(fā)展前景，業(yè)界正致力于研究從無(wú)線(xiàn)充電到毫米波雷達等一切應用的各種新興無(wú)線(xiàn)技術(shù);根據比利時(shí)微電子研究中心(IMEC)的研究人員們表示，目前的最新任務(wù)就涉及了其中的幾項連網(wǎng)標準。

　　新的802.11ah標準用于1km范圍內執行超過(guò)900MHz的低功率Wi-Fi，是最被看好的新式無(wú)線(xiàn)電。“我們認為這項新標準是IoT應用于具有Wi-Fi路由器的智能家庭與建筑物時(shí)的最佳選擇，”在HolstCenter主導一項超低功耗無(wú)線(xiàn)研究計劃的負責人KathleenPhilips表示。HolstCenter是IMEC在荷蘭的合作伙伴。

　　家庭建筑物自動(dòng)化市場(chǎng)一直存在各種彼此之間不相容的無(wú)線(xiàn)協(xié)議，包括EnOcean、6LoWPAN、WirelessHART、ANT與RF4CE等，大多都要求采用各家自有的網(wǎng)關(guān)。Philips指出，“對于Wi-Fi定義的擴展可望為這些市場(chǎng)帶來(lái)催化劑，因為它將采用現有的基礎架構進(jìn)行通訊，解決互操作性的問(wèn)題。”

　　Philips的團隊正在設計一款新的.11ah芯片，目標是能夠以12mW峰值功耗與5mW接收器功耗，達到在1km范圍內傳送100kbit/s的距離。“由于這有希望成為新的大眾市場(chǎng)，供貨商將可在成本、電池壽命、耐用性和距離方面進(jìn)行差異化，”她說(shuō)。

　　Holst也正致力于研究距離可達5-10公尺的遠場(chǎng)RF無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，期望用于取代需要線(xiàn)圈緊密耦合的感應充電技術(shù)。新的遠場(chǎng)RF無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)是專(zhuān)門(mén)針對無(wú)法輕易移動(dòng)以配合感應技術(shù)、也無(wú)法取得其他能源的IoT設備而設計。

　　“以3W等效全向輻射功率(EIRP)在915MHz頻段傳輸，我們可以從最遠達5公尺以外的能量來(lái)源連續采集到30mW，”Phillips描述她的團隊目前的工作進(jìn)展。

　　此外，Holst的研究團隊也正著(zhù)手開(kāi)發(fā)一種功耗為5.1mW的無(wú)線(xiàn)個(gè)人局域網(wǎng)絡(luò )，它具有-95dBm的靈敏度，可支持Bluetooth4.0、IEEE802.15.4與Zigbee協(xié)議。此外，該團隊也致力于一種專(zhuān)為智能建筑打造的無(wú)線(xiàn)技術(shù)，該技術(shù)在接收模式時(shí)的接收功耗為4mW，具有-120dBM的靈敏度，以及支持多種協(xié)議。

　　研究人員們看好毫米波無(wú)線(xiàn)技術(shù)將帶來(lái)廣泛的大量應用。

　　在高階領(lǐng)域，IMEC的另一組研究人員們看好60-90GHz亳米波頻譜將催生許多大量市場(chǎng)應用，從汽車(chē)雷達到5G無(wú)線(xiàn)鏈路。

　　IMEC在今年初發(fā)布其于79GHz雷達收發(fā)器的研究進(jìn)展，采用28nmCMOS制程的79GHz雷達收發(fā)器當時(shí)可實(shí)現超過(guò)10%的效率。如今，該團隊正測量最新的工作進(jìn)展，期望將該收發(fā)器整合于2平方厘米的相位數組天線(xiàn)SoC中。

　　IMEC無(wú)線(xiàn)研究小組科學(xué)總監LiesbetVanderPerre表示，這種毫米波設計將從大規模MIMO天線(xiàn)的新進(jìn)展中受益。她預期有2020個(gè)基地臺可利用該技術(shù)以1.17Gbit/s

　　提供回程網(wǎng)絡(luò )連接，而功耗約90W。相較于目前的基地臺在270Mbit/s時(shí)的功耗約700W，這一技術(shù)已大幅進(jìn)展。

　　IMEC正主導一項與歐盟(EU)合作的研究計劃，旨在為大規模MIMO所用的算法、DSP與射頻開(kāi)發(fā)核心技術(shù)。“它并不是典型的MIMO，而是一種新的機制，而且十分具有破壞性，”她說(shuō)。

　　另外，VanderPerre還討論了針對5G可重配置10Gbit/s射頻模塊的初期研究工作。這項5G技術(shù)將整合過(guò)去在基頻、收發(fā)器以及頻率可調的前端模塊等方面的研究成果。

　　該小組的工作重點(diǎn)在于CMOS——她聲稱(chēng)CMOS可望在20nm制程節點(diǎn)時(shí)達到毫米波的性能。

　　IMEC認為，CMOS將在20nm時(shí)達到SiGe毫米波性能。