Ny arkitektur øger energi- og spektrumeffektiviteten til Internet of Things trådløs kommunikation

Indsamlingen af ​​data, som vil gavne samfund, er afhængig af de trådløse forbindelser fra milliarder af billige batteridrevne sensorer. Et EU-initiativ har udviklet en ny arkitektur, der kombinerer energi- og spektrumeffektivitet til Internet of Things (IoT) trådløs kommunikation.

Den eksplosive vækst i Internet of Things (IoT) er med til at forbedre industrielle processer, energi og byforvaltning, transport og sundhedsvæsen. Dette er takket være samlingen, analyse og udnyttelse af massive fysiske data. Men at samle sådanne data afhænger af den trådløse forbindelse af milliarder af omkostningseffektive batteridrevne sensorer. Skalaen, hvormed denne massive indsamling af data er forudset, er udfordret af den begrænsede energi- og spektrumeffektivitet i nutidens trådløse IoT-kommunikationsløsninger.

Det EU-finansierede projekt HEASIT "omhandlede udvikling og kommercialisering af GreenOFDM, en disruptiv innovation, der vil bringe høje datahastigheder med en høj energieffektivitet til trådløse low-power wide-area-netværk (LPWAN'er) til IoT, " siger projektkoordinator Loic Lietar. "Det havde til formål at definere, udvikling og introduktion til markedet af et modem i form af et integreret kredsløb, der vil være hjertet i laveffekt netværk med høj datahastighed." målet var at levere et integreret kredsløb, der integrerer en banebrydende patenteret algoritme.

Unik processor

"Interessant nok, det viser sig, at den arkitektur, vi adopterede og udviklede til denne implementering, viste sig at have mere værdi på et tilstødende marked – det er analysen, for det meste i form af kunstig intelligens konklusioner af billede, lyd og bevægelse, ved ultra-lav effekt, " forklarer Lietar. "Så resultatet af HEASIT er GAP8, en processor, der er unikt positioneret på markedet, med en energieffektivitet, der er 20 gange bedre end noget andet tilgængeligt."

Der er konsensus blandt eksperter om eksplosionen i antallet af forbundne objekter i de kommende år. IoT-tjenester kræver i stigende grad trådløs forbindelse, der sikrer Mb/s datahastighed ud over kilometers rækkevidde, år med selvstændighed og lave omkostninger.

Startende med GreenOFDM-algoritmen, en af ​​projektpartnerne udviklede en fuldt programmerbar løsning i form af en multicore-processor med en unik energieffektivitet. Arkitekturen er bygget på to open source-projekter i verdensklasse (RISC-V og PULP), hvilket er en meget ny tilgang i halvlederindustrien. På systemniveau, de kombinerede en emulering af GreenOFDM med open source-protokolstablet langtrækkende wide-area-netværk for med succes at realisere punkt-til-punkt radiokommunikation.

Betydelige omkostningsbesparelser

HEASITs strategi var at tilbyde et radiointerface med høj datahastighed – GreenOFDM – til LPWAN'er. GreenOFDM tilbyder en betydelig omkostningsfordel og mere autonomi end wifi og langsigtede teknologiske alternativer. Det vedligeholder også den eksisterende netværksarkitektur og funktionaliteter af LPWAN'er, hvilket hverken wifi eller langsigtede teknologiske alternativer kan gøre. "HEASIT-innovationen reducerer dramatisk omkostningerne ved at implementere og betjene omfattende sensorer i marken, " tilføjer koordinatoren. "Følgelig, dette muliggør et meget større antal af disse sensorer og i sidste ende beriger spektret af IoT-brugssager markant."

Den første kunde havde en fungerende prototype i juli 2018. "Vi har solgt mere end 100 udviklingssæt til potentielle kunder med vores GAP8-processor, og er på vej til at være i volumenproduktion i første kvartal af 2019, " slutter Lietar.