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| Tuesday, 6 September 2011, 11:27 HKT/SGT | |
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來源 OKI | |
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東京, 2011年9月6日 - (亞太商訊) - 衝電氣（OKI）報導，衝電氣在日本首次成功開發了920MHz頻段(1)的無線多跳通信(2)系統。日本總務省計劃在2012年7月開放920MHz頻段，該頻段電波到達性高，有望成為智能社區、智能住宅、智能儀表(3)的無線多跳通信最適合的頻段。
利用信息通信技術進行電力等能量管理的智能電網正備受矚目。在地區內、家庭內靈活運用綠色電力的智能社區、智能住宅的研究也有很大進展。
為實現智能社區和智能住宅，傳送電力控制等信息的通信基礎設施不可或缺。通信基礎設施由連接室外建築物間智能儀表等的室外局域網和連接家庭、辦公室內家電及電力設備的家庭局域網構成，而無線多跳通信有望實現這一切。特別是由於智能插座等電力設備或智能儀表多被設置在電波難以到達的地方，因此與通信會出現中斷的2.4GHz頻段相比，電波到達性高的920MHz頻段的使用受到關注。
衝電氣開發的無線多跳通信系統符合日本總務省正在審議的920MHz頻段IEEE802.15.4(4)標準，並在獲得實驗局許可後實施了驗證實驗。結果表明，以最大規定的250mW傳輸，通信距離可達10km，即使在建築物等障礙物多的城市街道，以70mW傳輸可實現半徑約150m範圍的直接通信。
今後衝電氣將以920MHz頻段無線多跳技術為基礎，不斷為智能社區、智能住宅和智能儀表的普及做貢獻。並通過將該技術靈活運用到防災、巡邏、醫療、護理等各種新型服務，努力實現更舒適、安全、放心的社會。今後，還將努力以該技術為基礎實現產品化，同時為了使國際普及的ZigBee(4) 標準也能在日本普及，將製定面向智能住宅的支持920MHz頻段的ZigBee標準，並繼續推動家電、電力設備、家庭網關等互聯性活動。
另外，衝電氣研究人員計劃將於9月14日在北海道大學舉辦的電子信息通信學會社會團體會（北海道札幌市）上進行此次開發成果的演講。
http://www.gakkai-web.net/gakkai/ieice/2011Spro/Settings/html/program/cs_kikaku.html#bt_5 （日文）
衝電氣開發的920MHz頻段無線多跳通信系統的特長
無線多跳通信技術，通過利用電波到達性高的920MHz頻段，可構築覆蓋各個角落的大範圍網絡，無須選擇設置地點，即可實現穩定的通信基礎設施。
1）規模大
降低因路徑探索造成的流量控制，通過研究重傳結構的設計，實現了無線設備台數的擴展性。以這種方式可構築一個基站由數千台智能儀表等無線設備構成的大規模無線多跳網絡。由於基站數量減少，可降低系統的整體採用成本。衝電氣已擁有利用950MHz頻段通過100 台規模的設備在室內外實施評估驗證的業績，利用本系統預計可構築擴展到數千台的網絡。
2）可靠性高
針對因車輛等障礙物造成的小範圍內無線網絡連接的變化，衝電氣通過實施獨特的重傳控制和動態路徑控制提高無線設備間的連接性。而且通過各無線設備自動切換基站的功能，可抵抗基站故障或基站與中心之間的線路故障，即使在基站維護期間也能不中斷網絡繼續運行，因此可構築易於維護的網絡。
3）節電
迄今為止利用ZigBee，帶中轉功能的路由器不間斷的運行實現了終端無線設備的節能。而IEEE802.15.4e的節電功能可讓路由器休眠。因此無須路由器的電源工程，系統整體節電效果也會提高。而且通過追加根據數據流自動調整休眠時間的功能，既可保持節電效果又能保證低延遲傳輸。另外，IEEE802.15.4e的標準化活動由於日本總務省實施的“網絡綜合控制系統標準化推進事業”而取得成效，於2011年3月構築了基於IEEE802.15.4e標準的試驗台，實施了節電功能的驗證實驗。
http://www.oki.com/jp/press/2011/02/z10113.html （日文）
4）設置簡單
利用自動路徑構築功能，自動連接臨時設置的基站或無線設備，即可輕鬆構築網絡。因此可低成本提供災害時臨時設置的網絡。另外，在無線多跳通信中，智能儀表和智能住宅在採用初期無線設備的設置密度如果過低，會出現中繼路徑不足、網絡不穩定的問題。但開發了根據設置間隔自動調整傳輸輸出的功能後，從採用初期開始即可實現穩定的網絡運行。特別是此次向920MHz頻段轉換時，由於傳輸輸出的上限鬆動，可使用更高輸出，因此即使在設置間隔寬闊的場所也可使用無線多跳通信。
用語解釋
(1) 920MHz頻段
在日本使用915.9～929.7MHz的頻段，與主要用於傳感網絡的2.4GHz頻段相比電波到達性高，因此在海外相同頻段也能廣泛應用於智能儀表等。不僅能到達很遠，而且即使有障礙物也能迂迴到達，適合工廠、醫院等障礙物較多的場所及室外使用。日本一直在使用2008年制定的950MHz頻段，轉換成920MHz頻段後，可使用與美國、亞洲相同的頻段，有望通過國際合作活化市場。而且傳輸輸出也可從以往的10mW擴大到20mW甚至250mW。
關於日本總務省的頻段轉換審議情況及今後的日程，請參考以下網頁。
http://www.soumu.go.jp/menu_news/s-news/01kiban14_01000036.html （日文）
(2) 無線多跳通信
通過其它無線通信設備，像接力一樣傳輸數據的方法稱為無線多跳通信。由於沒有基站等通信基礎設施也能進行通信，因此被廣泛應用於傳感網絡等。
(3) 智能社區、智能住宅、智能儀表
為降低對穩定的日本供電網的影響，同時為普及可再生能源，以有效管理地區和家庭內部能源、建設更舒適的社會為目的，日本經濟產業省正在推行智能社區和智能住宅措施。
智能住宅中，利用分電錶或智能插座（帶通信功能的電源插座）測量耗電量，通過家庭內耗電量的可視化，不僅推動節電，而且在電力需求高峰時控製家電來降低耗電量，將太陽能發電的剩餘電力儲存在蓄電池或電力汽車中，並在傍晚後使用的方法將會普及。
智能儀表是對帶有通信功能的電錶、燃氣表、水錶等下一代儀表的總稱，從單純的自動查表到能量控制，種類範圍廣泛。現在，各電力公司和燃氣公司針對智能儀表的採用正在推進各種驗證實驗。另外，日本經濟產業省針對智能儀表的早期採用，正實施“智能儀表制度研討會”等各種措施。
(4) ZigBee、IEEE802.15.4
傳感網絡等無線多跳通信，作為國際標準，無線方式廣泛使用IEEE802.15.4，NW方式廣泛使用ZigBee。 IEEE802.15.4為了能使用日本的950MHz頻段，追加了被稱為IEEE802.15.4d的物理層的修正標準，衝電氣進行了主要評議並於2009年完成標準化。對智能儀表的物理層的修正標準被稱為IEEE802.15.4g，為2011年12月完成標準化正進行最終評議。另外，面向產業界的MAC層的修正標準作為IEEE802.15.4e也正在評議當中，追加了路由器的節電功能等內容，也計劃於2011年12月完成標準化。
智能住宅市場中，雖然ZigBee smart energy profile協議已經普及，但為了920MHz頻段也能使用，相關部門正在研討ZigBee SIG-J。
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