IEEE发言稿新一代无线通信技术LDSW简介更新

2024年9月IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde1作者：新一代低功耗物联网通信技术（LDSW）日期：2024年9月12日12024年9月，IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde2摘要LDSW（低占空比智能无线通信技术）将满足IEEE定义的所有物联网功能《802.15.4fActiveRFIDPARSubmittalfromtheRFIDStudyGroup》LDSW标签不仅用于身份识别，还可满足各种物联网应用需要。它可以连接和控制传感器、控制器，和定位模块。同时它又处于一种周期性睡眠，唤醒后监听工作指令信号一瞬间的低占空比低功耗工作模式。它可以以一种经济有效的方式处理各种物联网应用问题。这包括处理海量终端设备，无论它们处于固定位置或处于快速移动状态，它们的ID是否已知。任何LDSW设备都可以在任何时间，启动与其他LDSW设备的通信，通过在一段大于目标设备睡眠苏醒周期的时间段内，连续不间断地发送唤醒信号，即可在1秒内唤醒它们并建立通信。系统只在任何需要的时间才启动同步。这与周期性发射信标的同步方式不同。它会降低系统功耗并增加系统工作灵活性2Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde3

背景信息革命正从互联网走向物联网。然而物联网市场需求与现实之间存在着很大的差距世界需要一个好的物联网标准以满足市场需求3September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde44它们的特征是“小数据”、“突发”、“异步”、随机”，“海量”、这与3GPP处理的数据完全不同September2024Doc.IEEE802.15.45September2024Doc.IEEE802.15.4廖成都西谷数字技术有限公司现有物联网技术分析IEEE802.15.4系列：（包括LORAWAN和蓝牙等）主要用于传感器数据收集；在RFID功能方面的改进有限。该标准非常适合低数据速率应用，如传感器网络，但在高密度、动态环境中使用存在局限性。有源RFID：主要用于识别和位置跟踪。它在需要主动监控和实时定位的环境中表现出色，例如在大面积或复杂基础设施中跟踪资产。但无法处理海量标签的频繁读写，特别是快速移动的海量标签流的读写。（车流、人流、物资流等）RedCap：旨在简化3GPP协议，以更好地适应物联网（IoT）需求。然而，因为3GPP最初是为高带宽应用（如音频和视频传输）设计的，通常使用同步通信协议。这些协议并不适用于典型的物联网应用场景，后者特征为轻量、突发性、异步和瞬态数据。因此，将这些同步协议直接用于通常要求最小延迟和开销的物联网数据是具有挑战性的。它们都无法同时满足所有物联网基本功能的要求！Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde6“目前没有任何一个国际标准能够满足这些要求”IEEE长期以来寻求的一种解决方案

就是定义在如下文件中的新一代有源电子标签方案《802.15.4fActiveRFIDPARSubmittalfromtheRFIDStudyGroup》-在实现双向实时通信前提下，仍能保证超低能耗（低占空比）-低发射机功率-单向通信和双向通信-高标签密度（成千上万的大标签种群）--（可读写快速移动的高密度标签）额外增加的

可实现读写器与标签，标签与标签之间的通信及信息中继一对一和一对多通信（多播）（能实现按需同步）额外增加的（多通道协作）额外增加的—身份验证传感器集成-精确的位置确定能力（室内和室外）-100米读取范围（需要更长的范围>1000米）-额外增加的-全球可用性-窄带宽传输信道小于3MHz带宽-在存在来自有源RFID的操作的频带内运行的其它设备的干扰的情况下能进行正常工作6September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde7802.15.4面对的挑战它需要更好的工作效率，更快的数据传输，并且能够处理更多的设备和在非常低的功率下处理不同的场景应用。.7Dash-7组织的测试September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde8LDSW（低占空比物联网智能无线通信技术））以下是具体解释8LDSW是专门为物联网应用而设计的它具有新的拓扑结构、新的功能和颠覆性的新技术September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde9LDSW的拓扑结构（与宽带网连接的窄带星状网

及点对点对等通信和数据中继）9网关阅读器可以根据需要增加通道数量，它将宽带协议和窄带协议连接在一起。两者都能有效地工作LDSW网可以是为公众服务的公共窄带网络，也可以是局域网络September2024Doc.IEEE802.15.410September2024Doc.IEEE802.15.4成都西谷数字技术有限公司LDSW拓扑结构分析LDSW采用LDSW网关读写器桥接两种不同通信协议的拓扑结构的解决方案，将同步通信协议（如3GPP中使用的）与异步通信协议LDSW桥接起来，有效的解决了具有两种完全不同数据传输要求的应用场景的需求。这种方法允许每种协议在其理想的环境中运行，而不是会导致其功能削弱的强制融合。保持这些协议的独立性，让它们各自发挥最佳效能，而不是尝试将它们合并成单一解决方案是合理的。

只在宽带网络不存在的偏远地方，才会使用点对点的数据中继方式，形成一种与宽带网络连接的链状拓扑结构。提供窄带物联网信息服务的“第四张”电信运营网，LDSW系统依托现有宽带网，它既可以是一张面向政府、企事业单位和广大老百姓提供丰富多彩的各种物联网信息服务的电信运营网；也可以是一个连接WIFI等宽带网的局域物联网，为企事业单位自己服务。IPV6身份编号是LDSW进入网络的身份证：所有LDSW终端，都将以自己唯一的IPV6编号做自己身份标识，电信运营商将根据其使用自己网络的情况对其征收一定的网络使用费。Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde10对等通信所有LDSW设备（包括读写器和标签）平常都可处于超低占空比的工作模式。任何一个设备都可以通过连续、不间断地向目标设备发送唤醒信号来启动通信，唤醒时间比目标设备睡眠苏醒周期略长，它可在1秒内建立起通信。见第14页无移动网络信号时采用点对点数据中继11September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde11新一代有源RFID的概念作为新一代有源电子标签的LDSW标签，可以连接并控制与之连接的传感器、控制器和卫星定位模块等，并采集相关信息。它可以以非常低的功耗和成本处理各种物联网应用问题，无论是标签的数量有多大，它们的ID是否已知还是未知，标签位置固定或快速移动；另外它自身的单片机还可进行边缘计算和运行预设的程序。12September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde12广泛的物联网应用范围..................13September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde13下面将进行解释关键技术突破“DNACheck”

——类似于IEEE802.15.4CCA模式2“多信道协同”

-在同一系统中可有多个频道同时工作“按需进行同步”-动态授时

只在需要时才启动同步，不同于定时发送信标的同步方式

使用标签连接和控制传感器和控制器等的工作。

增加工作灵活性

宏代码命令-节省功耗和获得更多的灵活性14September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde1415September2024Doc.IEEE802.15.4DNA检测

图示说明Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde15“DNA检测”的优点大幅降低功耗

-平均<10uAs超-低功率远距离标签只在发射时消耗更多的功率--可采用低功率远距离高效的星状网拓扑结构提高工作可靠性-保证收到的数据包正确可靠可实现对远程设备的低功耗实时控制-响应时间可<1秒16September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde16多信道协同工作方式图示说明阅读器可以根据需要设置多个无线收发机模块以便处理更大量的终端17September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde17“多信道协同”的优势简化LDSW系统拓扑结构所有的标签都可以互联互通，（统一在一个信道上监听）

可以处理快速移动的海量标签流加快整个通信过程低成本半双工标签可以用作“全双工”或“多功”标签18September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde18仅在需要时候才启动简短的同步过程（可在一秒左右）19不同于其他无线通信技术，包括802.15.4和LORAWAN等采用周期性发射信标的方式来同步，LDSW按需同步方式大大降低了功耗，增加了系统的灵活性September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde19应用方案A：准确的室内位置利用多通道协作和动态授时技术的优势，简单低成本标签可以用于标签定位20September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde20应用方案B：准确的户外位置发送命令打开GPS获取位置信息，在接收到位置信息后立即关闭GPS，可以节省大量电力LDSW标签+GPS模块=LDSW卫星定位标签21September2024Doc.IEEE802.15.4Jason廖成都西谷数字技术有限公司subumissionSilde21总结*LDSW是新一