¿Qué es ingrávido?

¿Qué es ingrávido?

Weightless es uno de los muchos actores viables en el espacio de redes de área amplia de bajo consumo (LPWAN). Weightless Special Interest Group (SIG) ofrece tres protocolos diferentes:Weightless-N, Weightless-W y Weightless-P, que admiten diferentes modalidades y casos de uso. A continuación, presentaremos y discutiremos cada uno de estos protocolos, examinaremos algunos beneficios y consideraciones, y veremos algunas diferencias y similitudes entre Weightless y sus competidores en el espacio LPWAN.

Los estándares ingrávidos

El estándar Weightless-W

Este estándar abierto Weightless-W está diseñado para operar en el espectro de espacios en blanco de TV (TVWS). Weightless-W es una rama de lo que Neul estaba tratando de desarrollar antes de que fueran adquiridos por Huawei. El uso de TVWS es atractivo en teoría, porque aprovecha un buen espectro de frecuencia ultra alta (UHF) que de otra manera no estaría en uso. Sin embargo, en la práctica, puede resultar bastante complicado. Por un lado, las reglas y regulaciones para utilizar TVWS para IoT varían y no está disponible en todas partes. Además, los nodos finales generalmente están diseñados para operar solo en una pequeña parte del espectro, y es simplemente imposible construir una antena pequeña que pueda ir de 400 mHz a 800 mHz. En una ciudad, es posible que tenga un canal de 500 mHz disponible, mientras que en otra puede tener uno de 700 mHz disponible, y el sistema de RF no se puede adaptar para acomodar ambos (antenas, terminales frontales, etc.). Por lo tanto, TVWS suena bien en teoría, pero puede faltar en lo que respecta a la aplicación.

Aparte de TVWS, el grupo Weightless utiliza mucha modulación bastante sofisticada para el estándar Weightless-W, incluida la modulación de amplitud en cuadratura (QAM), con códigos de expansión que permiten una amplia gama de presupuestos de enlace. Juntas, estas modulaciones proporcionan una capa de servicio interesante con velocidades de datos realmente altas, lo que lo convierte en un estándar muy interesante.

Weightless-W es ideal para su uso en el sector inteligente del petróleo y el gas, porque es probable que haya TVWS disponible.

El estándar Weightless-N

Weightless-N es un sistema de banda ultra-estrecha que es muy similar a SigFox. Puede considerarlo como una versión de SigFox basada en LoRa Alliance. En lugar de ser un sistema cerrado completo de extremo a extremo, está compuesto por una red de socios. Utiliza el mismo tipo de modulación, BPSK diferencial, en canales de frecuencia estrecha y está diseñado para datos de sensores de enlace ascendente.

Nwave, un desarrollador de software y hardware de IoT, es el impulsor de la línea Weightless-N. Algunas de las desventajas de Nwave sobre, por ejemplo, un sistema basado en LoRa, son el requisito del oscilador de cristal con compensación de temperatura (TCXO) y el balance de enlace relativamente desequilibrado. Esto puede ser problemático porque está obteniendo una sensibilidad mucho mayor al subir a la estación base que al bajar al nodo final. Estos tipos de sistemas generalmente necesitan depender de un mensaje de enlace descendente FSK más simple.

Weightless-N es ideal para redes basadas en sensores, lecturas de temperatura, monitoreo de nivel de tanque, medición y más.

El estándar Weightless-P

Weightless-P, que se espera que se lance a principios de 2016, es la última tecnología Weightless. Ofrece funciones bidireccionales y niveles de calidad de servicio, lo que creemos que es muy importante. En términos de la tecnología subyacente, su canal de 12,5 kHz es de banda relativamente estrecha. Weightless utiliza la modulación por desplazamiento mínimo de Gauss (GMSK), que es una modulación más estándar, y la modulación por desplazamiento de fase en cuadratura (QPSK), que es mucho más avanzada. A diferencia de Weightless-N y -W, Weightless-P no requiere un TCXO debido al MSK de banda más ancha.

ubiik, una empresa de tecnología industrial de IoT, se ha convertido en líder en el desarrollo de Weightless-P. El rango de Weightless-P se cotiza actualmente en aproximadamente dos kilómetros y, a diferencia de Weightless-N, probablemente no sea adecuado para redes de área amplia. Esto se debe a que la sensibilidad del receptor de un canal de manipulación por desplazamiento mínimo (MSK) de 12 kHz no se acercará a lo que se obtiene en un canal BPSK estrecho.

Weightless-P es ideal para redes privadas, casos de uso más sofisticados y cosas en las que tanto los datos del enlace ascendente como el control del enlace descendente son importantes.

Beneficios y consideraciones

Costo, capacidad y oscilación

La estación base para señales de banda estrecha es más compleja en los protocolos Weightless, porque se basa en hardware de radio definido por software (SDR). Esto crea de cientos a miles de pequeños canales de modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK). Esto le permite sacar mucha capacidad de la arquitectura, pero crea una estación base más cara.

Los nodos finales Weightless-N también pueden ser más costosos, porque pueden requerir un oscilador de cristal con compensación de temperatura (TCXO) en lugar de un simple cristal. El TCXO es necesario para que cuando la temperatura varíe en el nodo final, la frecuencia permanezca estable y no se desvíe. LoRa, por otro lado, es muy indulgente con los malos osciladores (o cristales con mucha deriva).

Rango

Los rangos de Weightless-N y Weightless-W rondan los cinco kilómetros en entornos urbanos. Necesita una relación señal-ruido (SNR) positiva para detectar estas señales, pero hay mucho menos ruido en canales pequeños, lo que hace posible este tipo de rango. Las señales codificadas con ganancia de procesamiento generalmente necesitan un canal más amplio, por lo que tienen un nivel de ruido más alto, pero puede detectar señales que están por debajo del piso de ruido, lo que conlleva otras ventajas. Weightless-P ofrecerá un alcance de alrededor de dos kilómetros.

Estándar abierto

Según el grupo Weightless, "es fundamental que la tecnología sea un estándar global abierto en lugar de una tecnología patentada para garantizar un bajo costo y un bajo riesgo, y para maximizar la elección del usuario y la innovación continua".

Si bien creemos que los estándares son importantes, lo más importante es llevar a los clientes al mercado. Ya sea que use Weightless, SigFox, LoRa, Symphony Link o LoRaWAN, lo más importante en este momento es obtener una solución integral.

Comparaciones

Weightless-N frente a SigFox

Weightless-N y SigFox son similares desde una perspectiva tecnológica, pero son muy diferentes desde una perspectiva de lanzamiento al mercado. Weightless es un estándar, por lo que depende de otra empresa crear una solución de IoT a su alrededor. (Como mencionamos, N-Wave es el líder en este espacio y vende una gran cantidad de hardware para Weightless-N a empresas que intentan crear una red Weightless). -solución de caja.

Weightless vs. LoRa y LoRaWAN

Weightless y LoRa ofrecen medios muy diferentes para un fin desde una perspectiva tecnológica. Pero funcionalmente, LoRaWAN y Weightless-N son muy similares, particularmente porque ambos son sistemas de datos enfocados en enlaces ascendentes.

Si LoRa no es atractivo para un usuario porque el silicio de radio proviene únicamente de Semtech, Weightless es una buena alternativa de algo basado en un estándar disponible. El desafío para los ingenieros o las empresas será determinar cómo construir un sistema de IoT a su alrededor.

Weightless-P frente a Symphony Link

Link Labs y Weightless-P buscan casos de uso muy similares, como redes privadas, con sus estándares Symphony Link y Weightless-P. El rendimiento de rango de Symphony Link es posiblemente mejor porque usa LoRa en lugar de MSK.

Francamente, no sabemos tanto sobre Weightless como nos gustaría, y estamos realmente interesados ​​en aprender más. Si eres un experto en el espacio, ponte en contacto con nosotros, porque nos encantaría completar algunos espacios en blanco y aprender más.

En resumen

Esperamos que este artículo le haya ayudado a responder la pregunta "¿Qué es ingrávido?". Si las soluciones de banda estrecha le resultan atractivas, Weightless-N es sin duda una tecnología a considerar. Si sabe que su mercado tendrá TVWS disponible, Weightless-W es realmente interesante y vale la pena mirarlo. Weightless-P también parece un nuevo y emocionante protocolo LPWAN, y veremos su lanzamiento en 2016. La única advertencia:no nos queda claro cuánto de Weightless tiene que ver con la estandarización y cuánto se trata de impulsar la agenda de un proveedor específico sobre otro. Esto siempre es un riesgo en las organizaciones de estándares abiertos y, por lo tanto, debe considerarse cuidadosamente.