物聯(lián)網(wǎng)催生無線技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)

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　　著眼于物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things，IoT)的發(fā)展前景，業(yè)界正致力于研究從無線充電到毫米波雷達(dá)等一切應(yīng)用的各種新興無線技術(shù);根據(jù)比利時(shí)微電子研究中心(IMEC)的研究人員們表示，目前的最新任務(wù)就涉及了其中的幾項(xiàng)連網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

　　新的802.11ah標(biāo)準(zhǔn)用于1km范圍內(nèi)執(zhí)行超過900MHz的低功率 Wi-Fi ，是最被看好的新式無線電?！肝覀冋J(rèn)為這項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)是 IoT 應(yīng)用于具有 Wi-Fi 路由器的智慧家庭與建筑物時(shí)的最佳選擇，」在Holst Center主導(dǎo)一項(xiàng)超低功耗無線研究計(jì)劃的負(fù)責(zé)人Kathleen Philips表示。Holst Center是IMEC在荷蘭的合作夥伴。

　　家庭建筑物自動(dòng)化市場一直存在各種彼此之間不相容的無線協(xié)議，包括 EnOcean 、 6LoWPAN 、 WirelessHART 、 ANT 與 RF4CE 等，大多都要求采用各家自有的閘道器。Philips指出，「對(duì)于 Wi-Fi 定義的擴(kuò)展可望為這些市場帶來催化劑，因?yàn)樗鼘⒉捎矛F(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行通訊，解決互通性的問題。」

　　Philips的團(tuán)隊(duì)正在設(shè)計(jì)一款新的.11ah晶片，目標(biāo)是能夠以12mW峰值功耗與5mW接收器功耗，達(dá)到在1km范圍內(nèi)傳送100kbit/s的距離。「由于這有希望成為新的大眾市場，供應(yīng)商將可在成本、電池壽命、耐用性和距離方面進(jìn)行差異化，」她說。

　　Holst也正致力于研究距離可達(dá)5-10公尺的遠(yuǎn)場 RF 無線充電技術(shù)，期望用于取代需要線圈緊密耦合的感應(yīng)充電技術(shù)。新的遠(yuǎn)場 RF 無線充電技術(shù)是專門針對(duì)無法輕易移動(dòng)以配合感應(yīng)技術(shù)、也無法取得其他能源的 IoT 裝置而設(shè)計(jì)。

　　「以3W等效全向輻射功率(EIRP)在915MHz頻段傳輸，我們可以從最遠(yuǎn)達(dá)5公尺以外的能量來源連續(xù)采集到30mW，」Phillips描述她的團(tuán)隊(duì)目前的工作進(jìn)展。

　　此外，Holst的研究團(tuán)隊(duì)也正著手開發(fā)一種功耗為5.1mW的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)路，它具有-95dBm的靈敏度，可支援 Bluetooth 4.0 、 IEEE 802.15.4 與 Zigbee 協(xié)議。此外，該團(tuán)隊(duì)也致力于一種專為智慧建筑打造的無線技術(shù)，該技術(shù)在接收模式時(shí)的接收功耗為4mW，具有-120dBM的靈敏度，以及支援多種協(xié)議。

　　研究人員們看好毫米波無線技術(shù)將帶來廣泛的大量應(yīng)用。

　　在高階領(lǐng)域，IMEC的另一組研究人員們看好60-90GHz亳米波頻譜將催生許多大量市場應(yīng)用，從汽車?yán)走_(dá)到5G無線鏈路。

　　IMEC在今年初發(fā)布其于79GHz雷達(dá)收發(fā)器的研究進(jìn)展，采用28nm CMOS制程的79GHz雷達(dá)收發(fā)器當(dāng)時(shí)可實(shí)現(xiàn)超過10%的效率。如今，該團(tuán)隊(duì)正測量最新的工作進(jìn)展，期望將該收發(fā)器整合于2平方公分的相位陣列天線SoC中。

　　IMEC無線研究小組科學(xué)總監(jiān)Liesbet Van der Perre表示，這種毫米波設(shè)計(jì)將從大規(guī)模 MIMO 天線的新進(jìn)展中受益。她預(yù)期有2020個(gè)基地臺(tái)可利用該技術(shù)以1.17Gbit/s

　　提供回程網(wǎng)路連接，而功耗約90W。相較于目前的基地臺(tái)在270Mbit/s時(shí)的功耗約700W，這一技術(shù)已大幅進(jìn)展。

　　IMEC正主導(dǎo)一項(xiàng)與歐盟(EU)合作的研究計(jì)劃，旨在為大規(guī)模 MIMO 所用的演算法、DSP與射頻開發(fā)核心技術(shù)?！杆⒉皇堑湫偷腗IMO，而是一種新的機(jī)制，而且十分具有破壞性，」她說。

　　另外，Van der Perre還討論了針對(duì) 5G 可重配置10Gbit/s射頻模組的初期研究工作。這項(xiàng) 5G 技術(shù)將整合過去在基頻、收發(fā)器以及頻率可調(diào)的前端模組等方面的研究成果。

　　該小組的工作重點(diǎn)在于 CMOS ——她聲稱 CMOS 可望在20nm制程節(jié)點(diǎn)時(shí)達(dá)到毫米波的性能。

　　IMEC認(rèn)為，CMOS將在20nm時(shí)達(dá)到SiGe毫米波性能。