德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会北京代表处
mioty®:高效可靠的物联网通信技术
mioty®:高效可靠的物联网通信技术


© Fraunhofer / Piotr Banczerowski
Joseph von弗劳恩霍夫奖的获奖者是新开发的、可上市的 mioty® 无线传输系统:Josef Bernhard、Michael Schlicht 教授和 Gerd Kilian 博士(从左到右)
 

物联网(或简称 IoT)中的对象联网变得越来越重要。从消费端到工业 4.0,联网物联网设备的需求在全球范围内迅速增长。 然而直至现在尚未出现合适可靠的用于数千个数据包同步传输的的通信方法。 位于埃尔朗根/纽伦堡的弗劳恩霍夫集成电路研究所 IIS 的一组研究人员通过新开发的、现成上市的 mioty® 无线低功率广域传输系统克服了这一挑战,并获得了 Joseph von 弗劳恩霍夫奖。

 

物联网中的对象联网是一个产业重要课题。市场分析显示, 2025 年预计将需要 20 至 400 亿个联网物联网设备。 在市场压力之下,物联网系统发展所聚焦的核心元素是简单、节能且通过电池供电的传感器节点——其由传感器与无线系统组成,并和距离数公里的基站建立通信。信号传输过程中涉及的数据量通常很小,只需要偶尔或零星地传输,例如无线读取的水表。然而相关研究表明,这种传输方式非常容易受到干扰。

 

一、每天150万个数据包
 

弗劳恩霍夫集成电路研究所IIS的 mioty® 技术提供了一种全新的解决方案,不仅克服了现有困境并且能够为其他难题提供解决思路:在每平方公里数千到十万个传感器节点之间传输数据的场景下——或者换句话说,高达每天 150 万个数据包——将信号传输到一个单一的收集点,如此即可在其他无线系统共存或没有手机覆盖的情况下实现零传输损失,且带宽仅为 200 kHz。传输系统的终端设备非常节能,电池可持续使用长达 20 年。即使在高速公路上以超过 120 公里/小时的速度行驶,也能够进行车辆中传感器节点的移动操作。 Michael Schlicht 教授、Josef Bernhard 和 Gerd Kilian 博士将代表团队获得 Joseph von弗劳恩霍夫奖。在解释其获奖决定时,陪审团强调“不断引入将传感器网络与大量简单、电池供电的传感器节点连接起来的新技术”。

 

“关键特性是,我们不是一次性发送所有传感器数据,而是将其分解成许多小块,”Kilian 解释道。信号的这种划分对传感器节点消耗的能量有积极影响,同时也使传输更加稳健:得益于纠错系统,即使某些数据片段在到达收集点的途中被损坏,仍然可以找到并完全恢复消息。 mioty® 可用于多种领域:农业环境数据采集、管道腐蚀和泄漏检查、空调系统控制以及炼油厂的远程维护和监控等。

 

二、标准化、营销和许可

研究团队在开发该技术之外,还于 ETSI 规范中提交了检测指标方案,欧洲电信标准协会 ETSI 为信息和通信技术制定全球标准。 “通过 mioty®,我们提供了第一个基于我们的电报拆分技术的标准化、低功耗广域通信解决方案。”负责标准化小组工作的 Bernhard 说。基于 mioty® 的解决方案的开发和营销正在推进当中。对于感兴趣的公司,国际“mioty 联盟”通过提供开放、标准化和可互操作的生态系统,为开发商、硬件制造商、系统集成商、服务提供商和客户端提供了一个理想的平台。出于许可目的,mioty® 专利池已经建立。

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闫贝贝

 

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