Группа Weightless Special Interest Group (SIG) недавно анонсировала первый в мире трансиверный чип, соответствующий спецификации Weightless и работающий в диапазоне белых пространств (white space). Чипсет Neul Iceni использует весь спектр TV white space для обеспечения энергоэффективного соединения в M2M и IoT-приложениях с использованием стандарта Weightless.
Обзор стандарта Weightless
Поскольку это первое упоминание стандарта Weightless, стоит разобрать его назначение и применение. Много говорится об Интернете вещей (IoT) и межмашинном взаимодействии (M2M), но одним из ограничивающих факторов остается стоимость технологий (и сетей?) для обеспечения связи. Здесь в игру вступает спектр «белых пространств». Раньше этот широкий диапазон использовался аналоговыми телеканалами, но после перехода многих стран на цифровое телевидение часть спектра осталась неиспользуемой (отсюда термин «белые пространства»). Согласно Википедии, в США аналоговое телевещание в диапазоне 54–806 МГц прекратилось 12 июня 2009 года, и телестанции перешли на цифровую передачу в диапазоне 54–698 МГц, освободив спектр выше 698 МГц. В США регулирование изменилось, разрешив бесплатное использование этого спектра, аналогичные изменения происходят и в других странах (подробности о предстоящих изменениях регуляторики можно узнать из видео Charbax ). Стандарт Weightless использует белые пространства, но поскольку машинный трафик сильно отличается от человеческого, потребовалось определить новый стандарт связи со следующими ключевыми особенностями:
- Высокая гибкость скорости передачи данных в зависимости от приложения, дальности и окружения: от 16 Мбит/с для беспроводного широкополосного доступа до 1 кбит/с для M2M.
- Дуплексный режим с временным разделением (TDD), так как сложно найти пару каналов белых пространств с подходящим дуплексным разделением во всех регионах.
- Относительно длинная длительность кадра (порядка 2 секунд), чтобы при использовании высоких коэффициентов расширения заголовок кадра оставался небольшой частью общей длительности.
- Частотное переключение на уровне кадров для минимизации влияния помех — как принимаемых, так и создаваемых.
- Конструкция, минимизирующая стоимость и энергопотребление.
- Широкополосный нисходящий канал с использованием однополосной модуляции в пределах TV-канала 6–8 МГц.
- Узкополосный восходящий канал с 96 каналами на один нисходящий для компенсации меньшей мощности передачи терминалов при сохранении сбалансированного бюджета связи.
- Высокоэффективные MAC-протоколы с малым размером заголовков, что снижает накладные расходы даже при передаче полезной нагрузки в несколько байт.
Weightless SIG ожидает, что в ближайшие годы станет возможным бесплатное M2M-соединение со следующими параметрами:
- Дальность > 10 км
- Срок службы батареи > 10 лет
- Стоимость чипсета < $2
Weightless — это открытый стандарт без лицензионных отчислений. Черновую версию спецификации можно скачать (требуется бесплатная регистрация в качестве «Наблюдателя»).
Кремниевое решение Neul Iceni для Weightless
Поскольку Neul — малоизвестная компания, стоит дать краткое описание. Несмотря на анонс чипсета Weightless, Neul не является производителем чипов. Компания позиционирует себя как разработчика «беспроводных сервисов и решений», создающего технологии для использования спектра TV white space и производящего радиоустройства, соответствующие спецификации FCC для white space. Видимо, это компания, полностью сфокусированная на white space, и для продвижения технологии она разработала чип, совместимый с черновой версией стандарта Weightless. На сайте Neul указана даже более амбициозная целевая цена: снижение стоимости чипсета с $5 до $1 к 2014 году при сроке службы батареи 15 лет для устройств вроде умных счетчиков.
Neul Iceni — это трансиверный чип для TV white space, работающий во всем UHF-диапазоне белых пространств (470–790 МГц). Это однокристальное решение потребляет минимум энергии, обеспечивая безопасную и дальнобойную беспроводную связь без прямой видимости для M2M, IoT и широкополосных приложений.
Ключевые возможности Iceni:
- Работа во всем диапазоне TV white space (470–790 МГц) с поддержкой каналов 6 МГц и 8 МГц.
- Адаптивные схемы цифровой модуляции и методы коррекции ошибок, выбираемые в зависимости от компромисса между скоростью передачи данных и дальностью.
- Механизмы шифрования для безопасной передачи данных по воздуху.
- Интерфейс параллельной шины с отображением в память и дискретные линии прерываний для пробуждения внешнего процессора (например, ARM Cortex M3) при получении соответствующего кадра.
- Программируемые GPIO для управления внешним RF-трактом, например, усилителем мощности передачи.
Образцы Neul Iceni уже доступны избранным партнерам для тестирования и разработки решений на базе white space. Пока информации о чипе крайне мало: нет технических бюллетеней, а на сайте Neul, помимо пресс-релиза, ничего не опубликовано.
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.