21、增强型IoRT通信协议：技术与挑战

增强型IoRT通信协议：技术与挑战

1. 物联网中的机器人节点

随着技术的发展，出现了多种无线标准，这些标准对原始标准进行了调整，以实现低功耗设备间的通信。物联网设备通常是带有小型微控制器的微小物体，可通过多个传感器感知周围环境，将数据数字化，通过无线电进行通信，并可能具备简单的计算能力。新的无线网络标准能让不同设备相互通信并连接到互联网。以下是一些支持受限设备通信的重要技术和平台。

1.1 低功耗无线个人区域网络（WPAN）的增强

IEEE 802.15.4标准基于无线电通信，为电池或太阳能供电的微小设备提供短距离无线连接。其媒体访问控制技术旨在大部分时间关闭无线电以降低功耗，虽支持低数据速率，但对传感器设备而言已足够。新的无线标准在保证低延迟的同时，提高了可靠性和能源效率。

1.1.1 IEEE 802.15.4的改进

对该标准的物理（PHY）和MAC层进行了改进，以提高低功耗设备中射频（RF）传输的效率。
- IEEE 802.15.4e标准 ：
- 针对工业物联网对MAC层进行改进。
- 提供5种不同的MAC选择，以满足不同应用需求。
- 支持时隙信道跳频（TSCH），可容纳大量同时连接，减少干扰，提高可靠性。
- 协调采样监听（CSL）通过达成共同的传输调度来同步发送方和接收方，降低延迟。CSL虽发送唤醒帧会消耗能量，但适用于实时应用的低延迟操作。
- IEEE 802.15.4q标准 ：
- 在PHY层增加两项功能，实现超低功耗运行。
- 结合两种不同的频移键控（FS