無(wú)線(xiàn)喚醒技術(shù)在無(wú)線(xiàn)通信中的應(yīng)用有哪些？

　在無(wú)線(xiàn)通信中，喚醒技術(shù)(Air Turning,簡(jiǎn)稱(chēng) ATTs)可以通過(guò)增加輸入/輸出和減少耗電量來(lái)降低功耗。但是，無(wú)線(xiàn)喚醒需要解決在復(fù)雜場(chǎng)景下對(duì)高精度數(shù)據(jù)處理的需求。ATTs是一種用于在復(fù)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(shí)具有較低功耗，因此可以使用較少的處理器。在實(shí)際應(yīng)用中，使用 ATTs時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生與所需數(shù)據(jù)處理器相當(dāng)?shù)难舆t。然而，在這些場(chǎng)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(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，電池供電的設(shè)備需要定期對(duì)電池進(jìn)行充電。因此，使用無(wú)線(xiàn)喚醒技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這種功能，以保持設(shè)備的電池狀態(tài)良好。相反，無(wú)線(xiàn)喚醒會(huì)增加電池能量消耗，這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備功耗過(guò)高。因此，無(wú)線(xiàn)喚醒技術(shù)可以更好地管理網(wǎng)絡(luò)功耗并降低電池消耗。

　　2.用戶(hù)友好，成本低

　　如果使用無(wú)線(xiàn)喚醒技術(shù)，用戶(hù)友好性將非常重要。當(dāng)使用一組喚醒控制時(shí)，即使有一組數(shù)據(jù)是丟失的，也會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)的不滿(mǎn)，這是因?yàn)閿?shù)據(jù)丟失導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)性能下降。這將嚴(yán)重?fù)p害系統(tǒng)性能并導(dǎo)致更多問(wèn)題。如果使用無(wú)線(xiàn)喚醒應(yīng)用程序的多用戶(hù)應(yīng)用程序，則可能會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)性能下降。使用無(wú)線(xiàn)喚醒技術(shù)后，用戶(hù)友好性會(huì)提高，因?yàn)樵谒斜匾獣r(shí)進(jìn)行喚醒操作將導(dǎo)致更高的用戶(hù)使用率。

　　3.用戶(hù)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(jìn)行的，例如基于 TCP/IP協(xié)議的 IP電話(huà)。但是，在一些情況下，用戶(hù)仍然可以使用 IP電話(huà)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。如果允許使用加密的 IP電話(huà)，則可以提高安全性和可用性。

　　4.客戶(hù)體驗(yàn)

　　在當(dāng)今市場(chǎng)中，使用呼叫是一種非常普遍的營(yíng)銷(xiāo)方式，而且對(duì)于某些特定客戶(hù)來(lái)說(shuō)，這是一種簡(jiǎn)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(guò)程和步驟才能成功識(shí)別客戶(hù)。呼叫者會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間和精力與手機(jī)擁有者進(jìn)行溝通并與手機(jī)擁有者互動(dòng)。許多呼叫者試圖將其手機(jī)與其他設(shè)備連接到一起以完成此操作，但他們并不總是會(huì)成功。使用無(wú)線(xiàn)喚醒系統(tǒng)就不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。

　　5.技術(shù)規(guī)格

　　在設(shè)計(jì)這些功能時(shí)，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(yīng)該優(yōu)先考慮通過(guò)更改這些功能實(shí)現(xiàn)的功能。這將產(chǎn)生顯著影響，并且與此相關(guān)的任何應(yīng)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(chǎng)強(qiáng))喚醒法：Ts期間發(fā)送載波即可，從節(jié)點(diǎn)測(cè)試接收到的場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度，超過(guò)設(shè)定的門(mén)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(diǎn)計(jì)數(shù)接收的01或10的個(gè)數(shù)，超過(guò)設(shè)定的個(gè)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(fù)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，從節(jié)點(diǎn)接收到完整的其中一個(gè)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(diǎn)是不能識(shí)別非法信號(hào)，很容易受到干擾導(dǎo)致誤喚醒，并且誤喚醒的概率無(wú)法計(jì)算和評(píng)估，從而導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性大幅降低，能量損耗無(wú)法補(bǔ)償。即這兩種方法，存在無(wú)法抗干擾的嚴(yán)重問(wèn)題。另外一個(gè)缺陷是，其只能實(shí)現(xiàn)廣播喚醒，增加了不需要參與通信的節(jié)點(diǎn)的功耗。

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

　　基于自相關(guān)的喚醒方法

　　新的喚醒方法，需要在增加抗干擾能力的同時(shí)，降低功耗，從而克服現(xiàn)有方法中最大的兩個(gè)缺陷。高度自相關(guān)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(chēng)這種新方法為HAC動(dòng)態(tài)循環(huán)碼喚醒法，以下簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)態(tài)碼喚醒法。

　　高度自相關(guān)編碼方法，最佳的首推巴克碼，但因?yàn)榘涂舜a太短且不多，不能使用。那么偽隨機(jī)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(guān)性，而且可以提供的編碼方式是無(wú)限的。將這種編碼方式靈活運(yùn)用到無(wú)線(xiàn)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(duì)于發(fā)送端，如果要喚醒目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，則通過(guò)編碼方式產(chǎn)生一串連續(xù)的比特流，比特流的長(zhǎng)度和通信波特率以及喚醒時(shí)長(zhǎng)Ts有關(guān)。

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

　　節(jié)點(diǎn)在發(fā)送喚醒序列的當(dāng)前碼元an時(shí)，an是根據(jù)前n個(gè)碼元通過(guò)一個(gè)特定的運(yùn)算得來(lái)的，這個(gè)特定的運(yùn)算是由抽頭C0~Cn決定的。即碼元an和前面的n個(gè)碼元an-1~a0具有相關(guān)性。n值稱(chēng)為階。接收節(jié)點(diǎn)則可以通過(guò)判決相關(guān)性來(lái)決定是否被喚醒。

　　對(duì)于目標(biāo)節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，無(wú)論其探測(cè)窗口處于主節(jié)點(diǎn)發(fā)送喚醒信號(hào)期間的哪個(gè)位置，其都可以從空中任意截取一小段接收到的碼元進(jìn)行解碼，并且任何碼元都可以作為起始位。當(dāng)接收到n個(gè)碼元后，可以開(kāi)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(kāi)始連續(xù)輸出0，不會(huì)輸出1。輸出0表示當(dāng)前收到的碼元，和前面的n個(gè)碼元是滿(mǎn)足約定的相關(guān)特性的，如果連續(xù)輸出M個(gè)0，則認(rèn)為掃描到喚醒信號(hào)，節(jié)點(diǎn)被喚醒，如果接收到1，則立即退出探測(cè)，進(jìn)入休眠，以節(jié)省電能。M可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求，取值8~20。實(shí)際普通應(yīng)用中，階n可以取值9~22，特殊應(yīng)用中，比如高速率的情況下，n可以取得更長(zhǎng)。

　　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(guò)提高性能并減少延遲來(lái)降低功耗。對(duì)于高延遲設(shè)備(例如語(yǔ)音通話(huà)),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(gè)主要優(yōu)勢(shì)：一是成本優(yōu)勢(shì);二是精度優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中使用 ATTs作為喚醒技術(shù)會(huì)有更多需要考慮的因素，這些因素會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中喚醒的性能產(chǎn)生重大影響。