KI920MHz頻段無線多跳通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

　　沖電氣(OKI)報(bào)道，沖電氣在日本首次成功開發(fā)了920MHz頻段(1)的無線多跳通信(2)系統(tǒng)。日本總務(wù)省計(jì)劃在2012年7月開放920MHz頻段，該頻段電波到達(dá)性高，有望成為智能社區(qū)、智能住宅、智能儀表(3)的無線多跳通信最適合的頻段。

　　沖電氣開發(fā)的無線多跳通信系統(tǒng)符合日本總務(wù)省正在審議的920MHz頻段IEEE802.15.4(4)標(biāo)準(zhǔn)，并在獲得實(shí)驗(yàn)局許可后實(shí)施了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，以最大規(guī)定的250mW傳輸，通信距離可達(dá)10km，即使在建筑物等障礙物多的城市街道，以70mW傳輸可實(shí)現(xiàn)半徑約150m范圍的直接通信。

　　今后沖電氣將以920MHz頻段無線多跳技術(shù)為基礎(chǔ)，不斷為智能社區(qū)、智能住宅和智能儀表的普及做貢獻(xiàn)。并通過將該技術(shù)靈活運(yùn)用到防災(zāi)、巡邏、醫(yī)療、護(hù)理等各種新型服務(wù)，努力實(shí)現(xiàn)更舒適、安全、放心的社會(huì)。今后，還將努力以該技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，同時(shí)為了使國(guó)際普及的ZigBee(4) 標(biāo)準(zhǔn)也能在日本普及，將制定面向智能住宅的支持920MHz頻段的ZigBee標(biāo)準(zhǔn)，并繼續(xù)推動(dòng)家電、電力設(shè)備、家庭網(wǎng)關(guān)等互聯(lián)性活動(dòng)。

　　沖電氣開發(fā)的920MHz頻段無線多跳通信系統(tǒng)的特長(zhǎng)

　　無線多跳通信技術(shù)，通過利用電波到達(dá)性高的920MHz頻段，可構(gòu)筑覆蓋各個(gè)角落的大范圍網(wǎng)絡(luò)，無須選擇設(shè)置地點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的通信基礎(chǔ)設(shè)施。

　　1)規(guī)模大

　　降低因路徑探索造成的流量控制，通過研究重傳結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了無線設(shè)備臺(tái)數(shù)的擴(kuò)展性。以這種方式可構(gòu)筑一個(gè)基站由數(shù)千臺(tái)智能儀表等無線設(shè)備構(gòu)成的大規(guī)模無線多跳網(wǎng)絡(luò)。由于基站數(shù)量減少，可降低系統(tǒng)的整體采用成本。沖電氣已擁有利用950MHz頻段通過100 臺(tái)規(guī)模的設(shè)備在室內(nèi)外實(shí)施評(píng)估驗(yàn)證的業(yè)績(jī)，利用本系統(tǒng)預(yù)計(jì)可構(gòu)筑擴(kuò)展到數(shù)千臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)。

　　2)可靠性高

　　針對(duì)因車輛等障礙物造成的小范圍內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)連接的變化，沖電氣通過實(shí)施獨(dú)特的重傳控制和動(dòng)態(tài)路徑控制提高無線設(shè)備間的連接性。而且通過各無線設(shè)備自動(dòng)切換基站的功能，可抵抗基站故障或基站與中心之間的線路故障，即使在基站維護(hù)期間也能不中斷網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)運(yùn)行，因此可構(gòu)筑易于維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)。

　　3)節(jié)電

　　迄今為止利用ZigBee，帶中轉(zhuǎn)功能的路由器不間斷的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了終端無線設(shè)備的節(jié)能。而IEEE802.15.4e的節(jié)電功能可讓路由器休眠。因此無須路由器的電源工程，系統(tǒng)整體節(jié)電效果也會(huì)提高。而且通過追加根據(jù)數(shù)據(jù)流自動(dòng)調(diào)整休眠時(shí)間的功能，既可保持節(jié)電效果又能保證低延遲傳輸。另外，IEEE802.15.4e的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)由于日本總務(wù)省實(shí)施的“網(wǎng)絡(luò)綜合控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)事業(yè)”而取得成效，于2011年3月構(gòu)筑了基于 IEEE802.15.4e標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)臺(tái)，實(shí)施了節(jié)電功能的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

　　4)設(shè)置簡(jiǎn)單

　　利用自動(dòng)路徑構(gòu)筑功能，自動(dòng)連接臨時(shí)設(shè)置的基站或無線設(shè)備，即可輕松構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)。因此可低成本提供災(zāi)害時(shí)臨時(shí)設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)。另外，在無線多跳通信中，智能儀表和智能住宅在采用初期無線設(shè)備的設(shè)置密度如果過低，會(huì)出現(xiàn)中繼路徑不足、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的問題。但開發(fā)了根據(jù)設(shè)置間隔自動(dòng)調(diào)整傳輸輸出的功能后，從采用初期開始即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。特別是此次向920MHz頻段轉(zhuǎn)換時(shí)，由于傳輸輸出的上限松動(dòng)，可使用更高輸出，因此即使在設(shè)置間隔寬闊的場(chǎng)所也可使用無線多跳通信。

　　用語解釋

　　(1) 920MHz頻段

　　在日本使用915.9～929.7MHz的頻段，與主要用于傳感網(wǎng)絡(luò)的2.4GHz頻段相比電波到達(dá)性高，因此在海外相同頻段也能廣泛應(yīng)用于智能儀表等。不僅能到達(dá)很遠(yuǎn)，而且即使有障礙物也能迂回到達(dá)，適合工廠、醫(yī)院等障礙物較多的場(chǎng)所及室外使用。日本一直在使用2008年制定的950MHz頻段，轉(zhuǎn)換成920MHz頻段后，可使用與美國(guó)、亞洲相同的頻段，有望通過國(guó)際合作活化市場(chǎng)。而且傳輸輸出也可從以往的10mW擴(kuò)大到20mW甚至250mW。