什么是失重？

什么是失重？

Weightless 是低功耗广域网 (LPWAN) 领域中众多可行的参与者之一。 Weightless Special Interest Group (SIG) 提供三种不同的协议——Weightless-N、Weightless-W 和 Weightless-P——支持不同的模式和用例。下面，我们将介绍和讨论这些协议中的每一个，检查一些优点和注意事项，并查看 Weightless 与其竞争对手在 LPWAN 领域的一些异同。

失重标准

Weightless-W 标准

这个 Weightless-W 开放标准设计用于在电视空白空间 (TVWS) 频谱中运行。 Weightless-W 是 Neul 在被华为收购之前试图开发的产品的一个分支。从理论上讲，使用 TVWS 很有吸引力，因为它利用了良好的超高频 (UHF) 频谱，而这些频谱在其他情况下并不使用。然而，在实践中，这可能非常困难。一方面，将 TVWS 用于 IoT 的规则和规定各不相同，而且并非随处可用。此外，终端节点通常设计为仅在一小部分频谱中运行，并且根本不可能构建一个可以在 400 mHz 到 800 mHz 范围内运行的小型天线。在一个城市，您可能有一个 500 mHz 的频道可用，而在另一个城市，您可能有一个 700 mHz 的频道可用，而 RF 系统无法同时适应这两个频道（天线、前端等）。因此，TVWS在理论上听起来不错，但在应用方面可能会有所欠缺。

撇开 TVWS 不谈，Weightless 小组为 Weightless-W 标准使用了许多非常复杂的调制，包括正交幅度调制 (QAM)，以及允许大范围链路预算的扩频码。总之，这些调制提供了一个具有非常高数据速率的有趣服务层，这使其成为一个非常有趣的标准。

Weightless-W 非常适合用于智能石油和天然气领域，因为可能有 TVWS 可用。

Weightless-N 标准

Weightless-N 是一种与 SigFox 非常相似的超窄带系统。您可以将其视为基于 LoRa 联盟的 SigFox 版本。它不是一个完整的端到端封闭系统，而是由合作伙伴网络组成。它在窄频信道中使用相同的调制类型——差分 BPSK，用于上行传感器数据。

Nwave——一家物联网硬件和软件开发商——是 Weightless-N 系列背后的驱动力。例如，与基于 LoRa 的系统相比，Nwave 的一些缺点是需要温度补偿晶体振荡器 (TCXO) 和相对不平衡的链路预算。这可能是有问题的，因为到达基站的灵敏度比下降到终端节点的灵敏度要高得多。这些类型的系统通常需要依赖更简单的 FSK 下行消息。

Weightless-N 非常适用于基于传感器的网络、温度读数、储罐液位监控、计量等。

失重-P 标准

Weightless-P 预计将于 2016 年初推出，是最新的 Weightless 技术。它提供双向功能和服务质量等级，我们认为这非常重要。在底层技术方面，它的12.5 kHz信道是相对窄带的。 Weightless 使用高斯最小频移键控 (GMSK)，这是一种更标准的调制方式，以及更先进的正交相移键控 (QPSK)。与 Weightless-N 和 -W 不同，Weightless-P 不需要 TCXO，因为它具有更宽的 MSK 频带。

ubiik——一家工业物联网技术公司——已经成为 Weightless-P 开发的领导者。 Weightless-P 的范围目前报价约为 2 公里，与 Weightless-N 不同，它可能不适合广域网。这是因为 12 kHz 最小频移键控 (MSK) 通道的接收器灵敏度不会接近窄 BPSK 通道中的灵敏度。

Weightless-P 非常适合专用网络、更复杂的用例以及上行链路数据和下行链路控制都很重要的事物。

优点和注意事项

成本、容量和波动

窄带信号基站在 Weightless 协议中更为复杂，因为它基于软件定义无线电 (SDR) 硬件。这会创建成百上千个小型二进制相移键控 (BPSK) 通道。这允许您从架构中获得大量容量，但它会创建一个更昂贵的基站。

Weightless-N 端节点也可能更昂贵，因为它们可能需要温度补偿晶体振荡器 (TCXO) 而不是简单的晶体。需要 TCXO，因此当末端节点的温度变化时，频率保持稳定且不会漂移。另一方面，LoRa 对糟糕的振荡器（或漂移很大的晶体）非常宽容。

范围

Weightless-N 和 Weightless-W 在城市环境中的范围约为 5 公里。您需要正信噪比 (SNR) 来检测这些信号，但小通道中的噪声要低得多，这使得这种范围成为可能。具有处理增益的编码信号通常需要更宽的通道，因此它们具有更高的噪声电平，但您可以检测低于本底噪声的信号，从而带来其他优势。 Weightless-P 将提供大约 2 公里的射程。

开放标准

根据 Weightless 集团的说法，“为了保证低成本和低风险，并最大限度地增加用户选择和持续创新，该技术是一个开放的全球标准而不是专有技术，这一点至关重要。”

虽然我们相信标准很重要，但最重要的是让客户进入市场。无论您使用 Weightless、SigFox、LoRa、Symphony Link 还是 LoRaWAN，现在最重要的事情就是获得端到端的解决方案。

比较

Weightless-N 对比 SigFox

Weightless-N 和 SigFox 从技术角度来看是相似的，但从进入市场的角度来看，它们有很大的不同。 Weightless 是一种标准，因此由另一家公司来围绕它创建物联网解决方案。 （正如我们所提到的，N-Wave 是这个领域的领导者，它向试图创建 Weightless 网络的公司出售了大量的 Weightless-N 硬件。）另一方面，SigFox 提供了一个完整的out-of-the -box 解决方案。

Weightless vs. LoRa &LoRaWAN

从技术角度来看，Weightless 和 LoRa 提供了截然不同的方式来达到目的。但在功能上，LoRaWAN 和 Weightless-N 非常相似，特别是因为两者都是以上行链路为重点的数据系统。

如果 LoRa 对用户没有吸引力，因为无线电硅完全来自 Semtech，Weightless 是基于可用标准的东西的一个很好的替代品。工程师或公司面临的挑战将是确定如何围绕它构建物联网系统。

Weightless-P vs. Symphony Link

Link Labs 和 Weightless-P 都在追求非常相似的用例，比如私有网络，以及他们的 Symphony Link 和 Weightless-P 标准。 Symphony Link 的范围性能可以说更好，因为它使用 LoRa 而不是 MSK。

坦率地说，我们对 Weightless 的了解并不像我们想的那样多——而且我们真的很想了解更多。如果您是该领域的专家，请与我们联系，因为我们很乐意填补空白并了解更多信息。

总结

我们希望这篇文章能帮助您回答“什么是失重？”这个问题。如果窄带解决方案对您有吸引力，Weightless-N 无疑是一项值得考虑的技术。如果你知道你的市场会有可用的 TVWS，Weightless-W 真的很有趣，值得一看。 Weightless-P 看起来也是一个令人兴奋的新 LPWAN 协议，我们将在 2016 年关注它的发布。唯一的警告：我们不清楚 Weightless 有多少是关于标准化的，有多少是关于推动议程的一个特定的供应商在另一个。这在开放标准组织中始终是一种风险，因此应该仔细考虑。