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低功耗无线接入网络(LPWAN)- LDSW技术简介

芯知汇 2020-03-05 13:24 发文

概述

无线技术一直在不断地演进发展,并不断融入了我们生活的方方面面。一方面是无线宽带的发展,如5G、Wi-Fi 6等无线宽带新技术日益普及;另一方面是越来越多的少量数据的海量设备需要无线窄带连接入网,低功耗无线接入技术为敏捷无线网络接入提供了无限可能。

低功耗无线接入网络英文为Low-Power Wireless Access Network, 缩写为LPWAN,其可以包括远距离无线技术,亦可以包括近距离无线技术,都可以看作是非蜂窝网络的组网技术。

蜂窝网络是全球性的基础性基础网络,有着统一的标准,规范的部署和运营。而非蜂窝网络技术,则是按需部署,满足各种不同的物联网应用需求。从网络角度来看,蜂窝和非蜂窝网络技术是相互联系互为补充的关系,因为非蜂窝网络都是可以通过蜂窝网络接入到互联网。

下面介绍一个低功耗无线接入技术-LDSW

LDSW简介

LDSW是Low Duty Cycle Smart Wireless的英文缩写,是一种超低占空比智能无线通信技术,由成都西谷曙光数字技术有限公司开发,是全新一代无线智能通信技术。LDSW是基于有源RFID技术,具有低功耗、低成本、通信距离更远、多频道协同等特点,可以实现目标的身份信息、位置信息(定位)和状态信息(传感器数据)的自动采集和控制指令信息的传输,满足各种物联网信息传输的需要。LDSW采用了全球2.45GHz ISM免许可频段,广泛适用于各行各业。

2010年9月13~17日,ISO国际标准化组织在法国图卢兹召开了有源电子标签专家组会议,就LDSW技术作为新的有源电子标签国际标准空口技术提案进行了讨论,并写入了会议决议:邀请中国政府作为新的有源电子标签国际标准提案提交给ISO 国际组织,以代替现有的2.4G有源电子标签的国际标准ISO-18000-4(2)。

LDSW网络架构

下面是一个典型的LDSW超低功耗双向信息采集和实时控制通信应用网络架构。

LDSW智能终端是一个低功耗物联网智能终端,内有一个SoC集成电路,具有无线通信和MCU信息处理功能,并预留有若干数据传输、传感器和控制器等接口,可以采集传感器数据、物的身份信息以及可以控制设备等。LDSW智能终端周期性地在公用或专用信道上“监听”来自LDSW网关的信号,自身也可通过传感器或定时器触发向外发射信息。

LDSW网关负责网络连接、信息处理和数据读写等,并通过各种不同的网络接入方式连接到网络服务器,网络接入支持RS-485、Wi-Fi、NB-IoT、3G、4G、5G等。

由于采用超低占空比,LDSW可以实现1/10000超低占空比通信方式。LDSW网关能在1秒内唤醒千米外的LDSW终端,并在几毫秒内完成数据采集和设备的控制。LDSW网关和智能终端通信距离可达1500米以上。一个LDSW网关最多可支持512个智能终端。

LDSW技术的主要优势

DNA检测技术  - 当需要终端工作时,LDSW网关会向终端发送一个连续信号,在终端唤醒瞬间,万分之一秒的时间内,终端监听并识别到符合“0”或“1”射频特征信号后,会延时接受并解析信号,在1秒时间内,终端与LDSW网关建立起超低功耗双向通信。

否则,终端会立即进入睡眠状态。

准双工快速频道跳转技术 - LDSW终端在接受到唤醒工作指令的同时,可根据自身ID和工作指令,立即跳转到不同的频道上,并向LDSW网关发送信息(LDSW网关可具有多个不同的接收信道),可实现对任意数量海量标签流ID的低功耗实时采集。

动态授时技术 - 可对随机唤醒海量LDSW终端精准同步授时,实现精准时隙通信,降低功耗。

宏指令通信技术 - 利用简单“宏指令”代码,替代繁长具体的工作指令传输,保密且省电

工作清单分组技术 - 从成千上万的通信对象中,将少部分需要处理的终端一次筛选出来,解决了超市海量电子价格标签低功耗管理问题;

超低功耗无线自主网技术 - 任何LDSW终端都可以发起通信和中继,都可以采用逐级唤醒,逐级中继传输的方式,将数据传输道LDSW网关。


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