imec、Holst Centre 与 Methods2Business开发Wi-Fi HaLow无线电方案

 

这款无线电解决方案符合最新修订的无线网络通讯协定，以确保最适用于物联网相关的应用。Wi-Fi Alliance®最近便针对低功率长距离的IEEE802.11ah Wi-Fi通讯协定，推出名为 HaLow (TM)的解决方案。相较于其他物联网标准，它具有sub-GHz级载波频率与 1MHz/2MHz通道频宽的强制性模式，让装置能够在更长的距离下运作，并且资料速率可从150kb/s提升至7.8Mb/s。这项标准使用OFDM技术，以提升连线就对抗讯号衰落之层面的可靠程度；这点对于在都会区的环境中使用，以及高频谱效率 (特定频宽下的资料传输速率) 的达成而言相当重要。

 

这款无线电解决方案整合了imec和Holst Centre的 sub-1GHz级IEEE 802.11ah收发器，以及 Methods2Business的媒体存取控制 (MAC) 之硬件与软件智财及应用层，以利于在数量众多的物联网用户端和各个互联网之间，使用中央存取点进行802.11ah通讯。收发器在实体层完整实作出低功率的射频前端与数位基频。此解决方案所具备的1.3nJ/b全数位式极坐标发射器，已针对物联网应用与全新的IEEE 802.11ah Wi-Fi通讯协定进行最佳化。这款发射器的规格超乎传统Wi-Fi标准的频谱屏蔽与错误矢量强度(EVM)之严格要求。在达成这些特能的同时，这款解决方案还能在输出功率为0dBm的Tx模式下，展现低至7.1mW的超低功耗率。

 

Methods2Business的802.11ah MAC核心实现了Wi-Fi HaLow™的所有全新功能，以改善物联网中传统Wi-Fi的缺点。除了连接高达8,000个物联网用户端(阶层式 AID)的必备功能、频道存取机制(CSMA/CA、DCF、EDCA)中更高的碰撞避免能力，以及藉由支援更短的 MAC标头以提升资料流通量等特色之外，它还支援极为先进的功率节约模式，例如「目标唤醒时间」(Target Wake Time, TWT)以及「受限存取视窗」(Restricted Access Window, RAW)等。为了以固定功率进一步换取更高的效能，我们在硬件内实作时间关键功能，并于软件中实作更高等级的MAC通讯协定。

 

imec对直觉式物联网的连线能力之研究方向，关注于极小型、低成本、智能型且超低功率的传感器、无线电芯片以及异质性传感器网络之发展。imec 的「直觉式物联网」(Intuitive IoT)研发计划所关注的目标，在于开发未来的物联网相关应用之基础元件，并且使其具备直觉式的技术，让传感器系统能够注意到人类的存在、得知人类有什么样的观点，以及了解人类所在的环境性质为何。这项直觉式的物联网技术，能够让装置完全依照人类的需求做出反应，或者做出人类所希望的行动，以低调而可靠的方式提供协助。我们欢迎有兴趣的公司以研究伙伴的身份加入imec的研究计划，或者可以透过深入发展授权计划接触imec的创新技术。