無線喚醒技術(shù)在無線通信中的應用有哪些？

　在無線通信中，喚醒技術(shù)(Air Turning,簡稱 ATTs)可以通過增加輸入/輸出和減少耗電量來降低功耗。但是，無線喚醒需要解決在復雜場景下對高精度數(shù)據(jù)處理的需求。ATTs是一種用于在復雜模式下執(zhí)行高精度數(shù)據(jù)處理(如收發(fā)數(shù)據(jù))的技術(shù)。這種技術(shù)具有很高的精度，同時具有較低功耗，因此可以使用較少的處理器。在實際應用中，使用 ATTs時可能會產(chǎn)生與所需數(shù)據(jù)處理器相當?shù)难舆t。然而，在這些場景下通常使用 ATTs作為喚醒技術(shù)支持通信。

　　1.更好地管理通信并降低功耗

　　在一些無線通信系統(tǒng)中，電池供電的設備需要定期對電池進行充電。因此，使用無線喚醒技術(shù)可以實現(xiàn)這種功能，以保持設備的電池狀態(tài)良好。相反，無線喚醒會增加電池能量消耗，這會導致設備功耗過高。因此，無線喚醒技術(shù)可以更好地管理網(wǎng)絡功耗并降低電池消耗。

　　2.用戶友好，成本低

　　如果使用無線喚醒技術(shù)，用戶友好性將非常重要。當使用一組喚醒控制時，即使有一組數(shù)據(jù)是丟失的，也會導致用戶的不滿，這是因為數(shù)據(jù)丟失導致整個系統(tǒng)性能下降。這將嚴重損害系統(tǒng)性能并導致更多問題。如果使用無線喚醒應用程序的多用戶應用程序，則可能會因為數(shù)據(jù)丟失而導致整個系統(tǒng)性能下降。使用無線喚醒技術(shù)后，用戶友好性會提高，因為在所有必要時進行喚醒操作將導致更高的用戶使用率。

　　3.用戶的安全性和安全性

　　有一些通信安全協(xié)議是在不允許加密的情況下進行的，例如基于 TCP/IP協(xié)議的 IP電話。但是，在一些情況下，用戶仍然可以使用 IP電話接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。如果允許使用加密的 IP電話，則可以提高安全性和可用性。

　　4.客戶體驗

　　在當今市場中，使用呼叫是一種非常普遍的營銷方式，而且對于某些特定客戶來說，這是一種簡單且成本低廉的方式。與此相反，呼叫很難被追蹤和管理，并且需要一系列額外的過程和步驟才能成功識別客戶。呼叫者會花費大量時間和精力與手機擁有者進行溝通并與手機擁有者互動。許多呼叫者試圖將其手機與其他設備連接到一起以完成此操作，但他們并不總是會成功。使用無線喚醒系統(tǒng)就不會出現(xiàn)這個問題。

　　5.技術(shù)規(guī)格

　　在設計這些功能時，必須考慮到技術(shù)規(guī)格。例如，如果功能存在任何缺陷，則應該優(yōu)先考慮通過更改這些功能實現(xiàn)的功能。這將產(chǎn)生顯著影響，并且與此相關的任何應用和系統(tǒng)功能也將受到影響。

　　現(xiàn)有的喚醒方法有三種，分別是：

　?、賀SSI(場強)喚醒法：Ts期間發(fā)送載波即可，從節(jié)點測試接收到的場強強度，超過設定的門限則被喚醒，否則繼續(xù)休眠。

　?、赟niff(嗅探)喚醒法：Ts期間發(fā)送010101010……比特流，從節(jié)點計數(shù)接收的01或10的個數(shù)，超過設定的個數(shù)則被喚醒，否則繼續(xù)休眠。

　?、蹟?shù)據(jù)包喚醒法：Ts期間重復發(fā)送一個數(shù)據(jù)包，從節(jié)點接收到完整的其中一個數(shù)據(jù)包則被喚醒，否則繼續(xù)休眠。

　　方法①和②致命的缺點是不能識別非法信號，很容易受到干擾導致誤喚醒，并且誤喚醒的概率無法計算和評估，從而導致系統(tǒng)可靠性大幅降低，能量損耗無法補償。即這兩種方法，存在無法抗干擾的嚴重問題。另外一個缺陷是，其只能實現(xiàn)廣播喚醒，增加了不需要參與通信的節(jié)點的功耗。

　　方法③的最大缺點是功耗大，為了可靠探測到數(shù)據(jù)包的幀同步信號，探測窗口t值需要設定為數(shù)據(jù)包總發(fā)射寬度的2倍，從而導致功耗增大。

　　基于自相關的喚醒方法

　　新的喚醒方法，需要在增加抗干擾能力的同時，降低功耗，從而克服現(xiàn)有方法中最大的兩個缺陷。高度自相關編解碼喚醒方法，不但可以完全替代現(xiàn)有方法，克服現(xiàn)有缺陷，并且還能增加一些新的有用功能。我們稱這種新方法為HAC動態(tài)循環(huán)碼喚醒法，以下簡稱動態(tài)碼喚醒法。

　　高度自相關編碼方法，最佳的首推巴克碼，但因為巴克碼太短且不多，不能使用。那么偽隨機序列碼，則是可以利用的一種非常好的編碼方式，其不但具有高度自相關性，而且可以提供的編碼方式是無限的。將這種編碼方式靈活運用到無線物聯(lián)網(wǎng)的喚醒環(huán)節(jié)，是非常合適的，具體方法如下：

　　對于發(fā)送端，如果要喚醒目標節(jié)點，則通過編碼方式產(chǎn)生一串連續(xù)的比特流，比特流的長度和通信波特率以及喚醒時長Ts有關。

　　其生成方程式:an=c1an-1⊕c2an-2⊕…⊕cn-1a1⊕cna0

　　節(jié)點在發(fā)送喚醒序列的當前碼元an時，an是根據(jù)前n個碼元通過一個特定的運算得來的，這個特定的運算是由抽頭C0~Cn決定的。即碼元an和前面的n個碼元an-1~a0具有相關性。n值稱為階。接收節(jié)點則可以通過判決相關性來決定是否被喚醒。

　　對于目標節(jié)點來說，無論其探測窗口處于主節(jié)點發(fā)送喚醒信號期間的哪個位置，其都可以從空中任意截取一小段接收到的碼元進行解碼，并且任何碼元都可以作為起始位。當接收到n個碼元后，可以開始解碼，如果發(fā)送端和接收端的C0~Cn取值相同，則解碼器開始連續(xù)輸出0，不會輸出1。輸出0表示當前收到的碼元，和前面的n個碼元是滿足約定的相關特性的，如果連續(xù)輸出M個0，則認為掃描到喚醒信號，節(jié)點被喚醒，如果接收到1，則立即退出探測，進入休眠，以節(jié)省電能。M可以根據(jù)實際應用的要求，取值8~20。實際普通應用中，階n可以取值9~22，特殊應用中，比如高速率的情況下，n可以取得更長。

　　在本文中，我們介紹了喚醒技術(shù)，它有助于提高通信質(zhì)量和降低功耗。喚醒技術(shù)還可以通過提高性能并減少延遲來降低功耗。對于高延遲設備(例如語音通話),我們推薦使用 ATTs作為喚醒技術(shù)組合的一部分。ATTs具有兩個主要優(yōu)勢：一是成本優(yōu)勢;二是精度優(yōu)勢。在實際應用中使用 ATTs作為喚醒技術(shù)會有更多需要考慮的因素，這些因素會對整個系統(tǒng)中喚醒的性能產(chǎn)生重大影響。