Weightless-P為IoT應用擴展雙向通訊標準

　　Weightless特別興趣小組(Weightless SIG)正致力于開(kāi)發(fā)低功耗廣域網(wǎng)路(LP-WAN)新標準，瞄準無(wú)法采用諸如Wi-Fi或ZigBee等現有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)路的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)相關(guān)應用類(lèi)型。 新的Weightless-P標準主要針對具挑戰性的都會(huì )環(huán)境，可在高達2km的距離內為以電池供電的行動(dòng)裝置或基地臺提供雙向通訊。透過(guò)聯(lián)手SIG成員 云創(chuàng )科技(M2Communication;M2COMM)提供基于現場(chǎng)可驗證的技術(shù)，該新標準預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執行長(cháng)William Webb指出，這項計劃一開(kāi)始源于電視“空白頻譜”(white space)作業(yè)頻率的重覆利用。“那其實(shí)是Weightless-W標準，但全球并未著(zhù)眼于開(kāi)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(shí)候。”SIG后來(lái)開(kāi)發(fā)了Weightless-N，并在今年五月發(fā)布，瞄準在高達7Km的距離內以低資料率為IoT裝置到基地臺提供低成本的單向通訊。

　　“但還有一系列的應用需要雙向通訊，”Webb說(shuō)，“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(chǎng)需求。”

　　根 據Weightless SIG官網(wǎng)，Weightless-P將利用窄頻通道以及12.5kHz通道的FDMA+TDMA調變，作業(yè)于免授權的sub-GHz ISM頻段。IoT裝置與基地臺的通訊將可實(shí)現時(shí)間同步，從而管理無(wú)線(xiàn)電資源與處理交握機制以實(shí)現裝置漫游?？捎玫耐ㄓ嵸Y料率能夠根據鏈路品質(zhì)與所取得的 資源，在200bps到100kbps之間調整。

　　至于發(fā)布該標準的時(shí)間表，Webb指出，目前許多技術(shù)細節都已經(jīng)到位了。“Weightless-P將重復利用Weightless-W　MAC層中的許多原則，”而實(shí)體層則根據M2COMM的RF技術(shù)，并進(jìn)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(數位價(jià)格標簽)提供室內覆蓋。這些數位價(jià)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(lèi)價(jià)格標簽， 讓商店得以透過(guò)無(wú)線(xiàn)方式調整產(chǎn)品價(jià)格。這項技術(shù)的其他主動(dòng)式應用還包括工廠(chǎng)中的生產(chǎn)批次的資訊顯示器，提供包括即時(shí)狀態(tài)與待處理的下一個(gè)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，監測貨品的環(huán)境狀況。雙向通訊還可實(shí)現訊息傳送驗證以及單向通訊無(wú)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(lái)的，但Petitgrand強調它也不是照單全收。“Weightless還重新利用在我們系 統中的一些技術(shù)，例如其低功耗作業(yè)模式，而且還使其更為先進(jìn)。它其實(shí)更像是從頭開(kāi)發(fā)起的技術(shù)，而不是重復利用。”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(kāi)發(fā)的目的以及如何實(shí)現。”他預期，一旦這項標準完成，M2COMM將為符合新標準而準備好調整其晶片設 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(kāi)發(fā) 中，也有手機系統到IoT等應用，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的大量裝置發(fā)展， ”Petitgrand指出，Wi-Fi并不是為大量利用同一接取點(diǎn)(AP)的裝置而設計的，網(wǎng)格網(wǎng)路也無(wú)法擴展到給幾千個(gè)裝置應用，而行動(dòng)網(wǎng)路要處理許 多裝置同時(shí)傳送簡(jiǎn)短訊息的話(huà)，開(kāi)銷(xiāo)又太大了。

　　Petitgrand并指出，Weightless-P專(zhuān)為服務(wù)于工業(yè)IoT(IIoT)應 用而設計，在這一類(lèi)應用中，雙向通訊至關(guān)重要。諸如SigFox與LoRa等系統并不能在所宣稱(chēng)的最大范圍內確?？煽康碾p向通訊，“隨著(zhù)用戶(hù)數目增加，干 擾與雜訊隨之提升，從而影響傳輸范圍。”因此，他說(shuō)，Weightless-P網(wǎng)路的同步本質(zhì)則由于為裝置提供了預定的接取時(shí)間，從而避免了這一類(lèi)的干 擾。

　　Webb進(jìn)一步指出，相較于許多替代標準，Weightless-P是一項開(kāi)放的標準，預計在幾個(gè)月內就可正式啟用。 “Weightless-P將會(huì )相當接近于LoRa 標準，但LoRa的晶片組是專(zhuān)有的，而不是一項真正的開(kāi)放標準。”至于像802-11ah或LTE Category M等懸而未決的開(kāi)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(kāi)發(fā)人員必須加入Weightless SIG成為會(huì )員，才能在標準就緒時(shí)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(guò)，針對Weightless-P裝置的設計與生產(chǎn)，目標并不需要授權費也不存在任何限制。