物聯(lián)網(wǎng)(IoT)中低功率廣域(LPWA)技術(shù)介紹
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圖1、各種LPWA的標(biāo)準(zhǔn)化組織
A. IEEE
IEEE正在擴(kuò)展其802.15.4 (參見:http://standards.ieee.org/findstds/standard/802.15.4-2011.html)和802.11 (參見:http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html)標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋范圍并降低功耗,并提供相應(yīng)的物理層和MAC層的新協(xié)議規(guī)范。IEEE提出了兩個(gè)LPWA標(biāo)準(zhǔn)作為IEEE 802.15.4低速無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LR-WPAN)基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的修訂版,我們將本文中介紹。此外,本文還簡(jiǎn)要描述了為實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)覆蓋范圍對(duì)用于無線局域網(wǎng)(WLAN)的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的修改努力。

圖2、IEEE的無線標(biāo)準(zhǔn)化組織架構(gòu)
1)IEEE 802.15.4k:低能量,關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控網(wǎng)絡(luò):IEEE 802.15.4k任務(wù)組(TG4k)提出了一種低能量關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控(LECIM:low-energy critical infrastructure monitoring )應(yīng)用在ISM頻段(SUB- GHZ和2.4 GHz)頻段的標(biāo)準(zhǔn)。這是對(duì)早期標(biāo)準(zhǔn)在滿足LPWA應(yīng)用所需的覆蓋范圍以及節(jié)點(diǎn)密度不足的事實(shí)的回應(yīng)。 IEEE 802.15.4k修正版通過采用DSSS和FSK兩個(gè)新的PHY層調(diào)制方式來彌補(bǔ)這一差距。可以使用范圍從100kHz到1MHz的多個(gè)離散的信道帶寬。 MAC層的規(guī)范也被修改以適應(yīng)新的物理層。該標(biāo)準(zhǔn)支持常規(guī)的無優(yōu)先級(jí)通道訪問(PCA)的CSMA / CA,,以及具有PCA的CSMA和ALOHA。使用PCA,設(shè)備和基站可以優(yōu)先考慮其訪問介質(zhì)的流量,從而提供服務(wù)質(zhì)量(quality of service)的概念。像大多數(shù)LPWA標(biāo)準(zhǔn)一樣,終端設(shè)備以星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接到基站,并能夠交換異步和調(diào)度消息。
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