WikiDer > Невесомая (беспроводная связь)

Weightless (wireless communications)

Невесомая это набор LPWAN открыто беспроводной технологические стандарты для обмена данными между базовой станцией и тысячами машин вокруг нее. Эти технологии позволяют разработчикам создавать маломощные глобальные сети (LPWAN).

В рамках инициативы, отражающей сильную рыночную тягу Weightless-P, Weightless SIG переименовал эту технологию в просто «Weightless» и сделал ее своей основной задачей в дальнейшем. Невесомое оборудование было впервые выпущено Ubiik Inc в июле 2017 года, и с тех пор экосистема выросла до более чем 100 компаний в 40 странах.

Первоначально было опубликовано три стандарта подключения Weightless-P, Weightless-N и Weightless-W. Weightless-N была технологией LPWAN только для восходящего канала. Weightless W был разработан для работы в пустом пространстве телевизора. Weightless (Weightless-P) был истинным победителем с его истинной двунаправленной узкополосной технологией, разработанной для работы на глобальных лицензированных и нелицензированных частотах ISM.

Компания Weightless управляется компанией Weightless SIG, или Special Interest Group, о которой стало известно 7 декабря 2012 года.[1] Торжественное мероприятие для промышленности прошло в Центре Моллера в г. Кембридж, Великобритания пользователем Cambridge Wireless в пятницу, 30 сентября 2011 г.[2] Присутствовали представители - в основном инженеры - многих компаний со всего мира. Презентации сделали Neul, Ландис + Гир, Кабельное и беспроводное, и РУКА.[3]

Предполагается, что устройства должны быть квалифицированы Невесомая группа особых интересов стандартам, установленным SIG. Патенты будут выдаваться только на соответствующие устройства; таким образом, протокол, пока он открыт, может рассматриваться как частный.

Название Weightless было выбрано, чтобы отразить легковесный характер протокола, а это означает, что накладные расходы на передачу сведены к минимуму для устройств, которым необходимо передавать всего несколько байтов данных.

Логотип Weightless является зарегистрированным товарным знаком и отображается в виде заглавных букв с буквой «W» в правом верхнем углу голубого поля, над которым есть сплошная синяя линия.[4]

Один из ведущих[ВОЗ?] на первом мероприятии SIG в сентябре 2011 года в шутку заявили, ссылаясь на стандарты сотовой связи "Невесомость - это не 1G, 2G, 3G или даже 4G - это ZERO G".

Выполнение

Weightless-N разработан на основе дифференциальной двоичной фазовой манипуляции (DBPSK) схема цифровой модуляции для передачи в узких полосах частот с использованием алгоритма скачкообразной перестройки частоты для уменьшения помех и повышения безопасности. Он обеспечивает шифрование и неявную аутентификацию с использованием режима общего секретного ключа для кодирования передаваемой информации с помощью 128-битного алгоритма AES. Технология поддерживает мобильность, поскольку сеть автоматически направляет терминальные сообщения в нужное место назначения. Включены несколько сетей, обычно управляемых разными компаниями, и их можно размещать в одном месте. Каждая базовая станция запрашивает центральную базу данных, чтобы определить, в какой сети зарегистрирован терминал, чтобы соответствующим образом декодировать и маршрутизировать данные.

Weightless-W использует Дуплекс с временным разделением работа со скачкообразной перестройкой частоты и переменными коэффициентами расширения в попытке увеличить диапазон и приспособить маломощные устройства в полосах частот или каналах в полосе наземного телевизионного вещания. Каналы, которые используются ближайшим телевизионным передатчиком, идентифицируются и остаются нетронутыми, в то время как каналы, не используемые для телевещания, могут быть выделены для использования невесомыми устройствами.[5]

Сеть базовых станций связывается с Интернетом или частной сетью для передачи информации от устройств в компьютерную систему; и передать информацию обратно на устройства. В нисходящий канал к устройствам использует временные интервалы (TDMA) и восходящий канал к базовой станции разделен на подканалы, так что несколько устройств могут связываться с базовой станцией.

Связь и связь

Базовая станция передает кадр невесомости, который принимают несколько тысяч устройств. Устройствам назначается определенное время и частота для передачи данных обратно на базовую станцию. Базовая станция подключена к Интернету или частной сети. Базовая станция обращается к базе данных, чтобы идентифицировать частоты или каналы, которые она может использовать, не создавая помех наземным телевизионным трансляциям в своей локальной зоне.[6]

Использует

Weightless - это протокол беспроводной связи, предназначенный для подключения умных машин к Интернету, так называемый От машины к машине (M2M) связь - на расстоянии от нескольких метров до примерно 10 км.[7]

Список приложений

  • Умный учет
  • Отслеживание транспортных средств
  • Отслеживание активов
  • Умные автомобили - диагностика и модернизация автомобилей
  • Мониторинг здоровья
  • Датчики движения
  • Умная техника
  • Широкополосная связь в сельской местности
  • Интеллектуальная инфраструктура электронных платежей
  • Мониторинг промышленного оборудования

Невесомость против Wi-Fi (IEEE 802.11af)

Также разрабатываются другие технологии, использующие белое пространство - каналы, не используемые для наземного телевещания в определенной области. Один из них - Wi-Fi в рамках развивающегося стандарта. IEEE 802.11af.

Невесомость против когнитивного радио (IEEE 802.22)

В IEEE 802.22 Стандарт определяет уровень MAC и PHY для TV WhiteSpaces, который соответствует FCC и международным стандартам вещания в этом спектре. Он также определяет общую модель протокола для согласования и выбора полосы общего спектра для работы устройства. Реализация Weightless Radio будет соответствовать этому стандарту, чтобы совместно использовать доступный спектр TV WhiteSpace.

Устройства

В настоящее время большинство устройств, которые, как предполагается, будут использовать стандарт невесомости, в основном промышленного и медицинского типа, такие как интеллектуальные электрические счетчики, мониторы состояния здоровья, слежение за транспортными средствами и т. Д.

Технические характеристики и особенности

Первоначальная спецификация Weightless, теперь называемая Weightless-W, изначально была разработана как открытая стандартная межмашинная недорогая система связи с низким энергопотреблением для использования в белое пространство между телеканалами в 2011 году инженерами, работающими на Neul в Кембридж, ВЕЛИКОБРИТАНИЯ.[8] Спецификация Weightless-W основана на дуплекс с временным разделением технологии с расширенный спектр скачкообразная перестройка частоты в попытке минимизировать влияние помех и с переменными коэффициентами расширения в попытке увеличить дальность (за счет более низкой скорости передачи данных) и приспособить маломощные устройства с низкими скоростями передачи данных.

Спецификации были завершены созданием версии 1.0 в 2013 году.[нужна цитата].

Версии

Невесомая v1.0

Официальный стандарт Weightless-W был опубликован в феврале 2013 года. Официальный стандарт Weightless-N был опубликован в мае 2015 года. Оба стандарта доступны ассоциированным и основным членам Weightless SIG.

Техническая информация

Настройка подключений

В сетях, использующих технологию Weightless-W, базовая станция запрашивает базу данных, которая идентифицирует каналы, которые используются для наземного телевещания в ее локальной области. Неиспользуемые каналы - так называемые белое пространство - может использоваться базовой станцией для связи с терминалами по протоколу Weightless-W.

Конечные точки терминала[нужна цитата] рассчитан на низкую стоимость "поместиться и забыть«устройства - это означает, что они должны потреблять минимальную мощность, чтобы они могли работать автономно в течение длительных периодов времени, близких к типичному сроку хранения батареи (вероятно, несколько лет).

Проблемы безопасности

Протокол разработан, чтобы быть как минимум таким же безопасным, как GSM.[нужна цитата].

Воздушный интерфейс

Невесомая-W протокол работает в диапазоне телеканалов. Протокол Weightless-W делит полосу на каналы. Базовая станция запрашивает базу данных, чтобы определить, какие каналы используются наземными телевизионными вещательными станциями в этом районе, а какие свободны для использования устройствами белого пространства (например, использующими Weightless). Используется ряд методов модуляции и кодирования, чтобы каждая базовая станция могла обмениваться данными на различных скоростях с терминалами, некоторые из которых могут находиться поблизости, а другие - на расстоянии нескольких километров. Скорость передачи данных может варьироваться в зависимости от расстояния и наличия радиопомех - типичный диапазон предположительно составляет от 0,1 до 16 Мбит / с. Конструкция радиоинтерфейса и протокола сводит к минимуму затраты на оборудование и его энергопотребление. Широкополосный нисходящий канал от базовой станции к терминалу использует одну несущую в неиспользуемом телевизионном канале 6 МГц (для США) или 8 МГц (для Великобритании).

Безопасность

Канал связи между базовой станцией и устройствами зашифрован[нужна цитата].

Развертывания

Сети Weightless-N были развернуты в Копенгаген, Дания и Эсбьерг, Дания.[9] Однако, похоже, не хватает клиентского оборудования для массового использования Weightless.[10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Группа стандартов M2M выходит из прикрытия». Невесомая SIG. 2012-12-07. Получено 2013-01-09.
  2. ^ «Первые стандарты SIG (S-SIG)». Cambridge Wireless. 2011-09-30. Получено 2011-10-05.
  3. ^ «Должно ли белое пространство быть невесомым?». TheRegister.co.uk. 2011-09-25. Получено 2011-10-05.
  4. ^ "Что такое невесомое?". Невесомая SIG. 2011-09-30. Получено 2011-10-05.
  5. ^ «Белое пространство: следующая большая проблема в сетях». TheRegister.co.uk. 2011-08-18. Получено 2011-10-05.
  6. ^ "Кембридж получает белую (космическую) стирку". TheRegister.co.uk. 2011-06-27. Получено 2011-10-05.
  7. ^ «Кембриджский стартап запускает первое в мире радио в космос». TheRegister.co.uk. 2011-06-14. Получено 2011-10-05.
  8. ^ «Как построить национальную сотовую беспроводную сеть за 50 миллионов фунтов стерлингов». TheRegister.co.uk. 2011-04-22. Получено 2011-10-05.
  9. ^ http://www.weightless.org/news/weightlessn-open-standard-iot-networks-deploy-in-europe
  10. ^ http://hackaday.com/2015/12/28/weightless-iot-hardware-virtually-unavailable/

внешняя ссылка