مشروع OpenUNB لمعيار إنترنت الأشياء الوطني: مراجعة نقدية

مرحبا يا هبر!

منذ بعض الوقت ، نشرت مجموعة عمل إنترنت الأشياء في Skoltech مسودة قياسية لإنترنت الأشياء الضيقة النطاق تسمى "OpenUNB" ، ويمكن الاطلاع على النص الكامل لها هنا . من ناحية ، فإن هذه الظاهرة إيجابية بلا شك - إذا كان هناك في الواقع معايير مفتوحة للنطاق العريض للاستخدام من قبل كل من يريد ، LoRaWAN ، فكانت معايير النطاق الضيق حتى يومنا هذا مملوكة للغاية (Sigfox ، XN من Strizh ، NB-Fi من Vaviot - على الرغم من يتم نشر هذا الأخير أيضًا في شكل مسودة معيار وطني ، ولا يكشف عن الأجزاء الضرورية لتنفيذ الطرف الثالث).

في الوقت نفسه ، تتمتع أنظمة النطاق الضيق والنطاق العريض بإيجابيات وسلبيات خاصة ، لذا فإن قول "لماذا تحتاج إلى شيء آخر عندما يكون هناك LoRaWAN" ليس صحيحًا تمامًا. وهذا هو ، هناك حاجة إلى معيار مفتوح للاتصالات UNB.

ومع ذلك ، الضرورة هي واحدة فقط من شرطين. والثاني هو الاكتفاء. حسنًا ، ما تنشره شركة Skoltech ضروري ، ولكن هل يكفي للاستخدام العملي؟



سنقوم بالرد على هذا بتنسيق مشابه للمقابلة - في إطار مقتطفات مقتطفات من مسودة معيار OpenUNB وتعليقات عليها ، قدمها ألكساندر شبتوفتسكي (AS) ، المدير الفني لشركة GoodWAN ، وأوليج أرتامونوف (OA) ، المدير الفني لأجهزة Unwired.

لذلك دعونا نذهب. يتم الحفاظ على الأسلوبية والإملاء وعلامات الترقيم للمؤلفين.

تتمثل إحدى ميزات البروتوكول في استخدام تشكيل النطاق الضيق للغاية (عرض طيف البث أقل من 1 كيلو هرتز) ، مما يسمح بتحقيق نسبة إشارة إلى ضوضاء عالية (مع قيود على القدرة المشعة في المدى غير المرخص) ، مما يعني إرسال البيانات عبر مسافات طويلة أو من خلال عوائق متعددة خزانات معدنية).

OA: الخطأ الأول لمؤلفي المعيار هو أنهم يفترضون في البداية ارتفاع نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) (نسبة الإشارة إلى الضوضاء) كشرط أساسي للإشارات في أنظمة LPWAN - ومن هذه الأخطاء سوف تستمر في النمو في تصميم وتنفيذ البروتوكول نفسه ، مثل اختيار الديباجات ، على سبيل المثال.

في الواقع ، تتمثل الإمكانية الرئيسية لبروتوكولات LPWAN اللاسلكية ، التي توفر "نطاقها" ، في القدرة على استقبال إشارة ذات معدل إشارة ضوئي منخفض ( SNR) منخفض ، يصل إلى إشارة سلبية ، أي الحالات التي يكون فيها مستوى الإشارة أقل من مستوى الضوضاء.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن مؤلفي المعيار ليسوا على دراية جيدة بالمبادئ الأساسية لنظرية إرسال الإشارة ، وبالتحديد مع شانون الحد من معدل نقل البيانات في القناة في وجود ضوضاء. يتم تحديد هذه السرعة بقيمة SNR وعرض طيف الإشارة - في الواقع ، يتم تعويض واحد من الآخر. لذلك ، لنقل البيانات في أنظمة LPWAN عبر مسافات طويلة ، يتم استخدام إشارات النطاق العريض والنطاق العريض (على سبيل المثال ، في نطاق LoRaWAN - 125 كيلو هرتز) بنجاح كبير ، ولكل طريقة من الطرق مزاياها وعيوبها.

هذا ممكن بسبب حقيقة أن أجهزة المشترك تبث البيانات دون إنشاء اتصال مع المحطة الأساسية (الوضع البسيط) ، على سبيل المثال ، يتم ذلك في الشبكات الخلوية المتنقلة.

الزراعة العضوية: بالإضافة إلى الأخطاء الأسلوبية وعلامات الترقيم ، ألاحظ الاستخدام غير المقبول للمصطلحات. لا يرتبط وضع simplex ، أي إرسال الرسائل عبر قناة الاتصال في اتجاه واحد فقط ، ارتباطًا مباشرًا بالحاجة إلى إنشاء اتصال - وبالتأكيد ليست هذه مرادفات. يوفر نفس LoRaWAN اتصالًا ثنائي الاتجاه في وضع أحادي الاتجاه ، ولكنه لا يتطلب أيضًا اتصالًا مسبقًا بالمحطة القاعدة.

ربما ، كان المؤلفون في الاعتبار عدم وجود وضع جلسة عمل العملية في OpenUNB - ولكن هذه هي سمة مميزة لجميع بروتوكولات LPWAN.

لتبسيط وخفض تكلفة تصميم جهاز الإرسال والاستقبال ، يتم فصل الإرسال والاستقبال في الوقت المناسب ، أي يتم تبادل البيانات من المحطة الأساسية إما في الوضع البسيط (الإرسال من وحدة المشترك إلى المحطة الأساسية) أو في وضع الإرسال مزدوج الاتجاه (الإرسال من وحدة المشترك إلى المحطة الأساسية وما يليه استقبال على جهاز المشترك من المحطة الأساسية).

الزراعة العضوية: حرفيا ونصف الصفحة في وقت لاحق اتضح أن هناك أيضا وضع أحادي الاتجاه في OpenUNB! بشكل عام ، أود أن أشير إلى أن هناك الكثير من هذه التناقضات الداخلية في مشروع المعيار.

ترتيب البايت الموجود في الحزمة هو من الأقدم إلى الأصغر (end-endian)

OA: big-endian هو نوع من هندسة الكمبيوتر بترتيب بايت معين في عدد متعدد البايت. في الحزمة ، يكون ترتيب البايت هو نفسه دائمًا - من الأول إلى الأخير. وأكرر: بالنسبة لمشروع المعايير الوطنية ، فإن هذا الاستخدام المتهور للمصطلحات المعمول بها أمر غير مقبول.

يمكن أن تكون أطوال الحزم مختلفة حسب حجم الحمولة النافعة. خيارات طول الحمولة الصافية: 0 أو 64 أو 128 بت. يمكن استخدام الرسالة ذات الحمولة الصافية صفر كإشارة منتظمة على أن الجهاز يعمل (نبضات). يتم تحديد أطوال الحزمة من 64 و 128 بت حسب حجم كتل التشفير من خوارزميات التشفير.

أ.س: حدد المطورون طول الحمولة النافعة إلى 0 أو 64 أو 128 بت ، مما يبرر ذلك من خلال سهولة التشفير. هذا هو الحد مفتعلة تماما. في بعض الأحيان تحتاج إلى إرسال رسائل قصيرة للغاية ، ولكن عليك استخدام 64 بت. ما هي كفاءة الطاقة التي يمكن أن نتحدث عنها بعد ذلك! يمكن قراءة كيفية تشفير الرسائل القصيرة مع المفاتيح الطويلة ، على سبيل المثال ، في بروتوكول LoRaWAN.

OA: نعم ، في نفس نظام LoRaWAN ، يتم استخدام نظام تشفير AES-CTR بانتظام ، مما يسمح بتشفير الطرود من أي طول ، بما في ذلك أقل طول المفتاح.

لتحقيق مجموعة نقل عالية في النطاق غير المرخص ، يلزم وجود إشارة عالية إلى نسبة الضوضاء. ويتحقق ذلك نظرًا لعرض النطاق الترددي الصغير جدًا (بترتيب 100 هرتز).

أ.س: في مشروع المعيار ، لا يوجد حتى رأي واحد حول النطاق الترددي - إنه "أقل من 1 كيلو هرتز" ، ثم "بترتيب 100 هرتز". ألم يكن من الممكن الوصول إلى بيان واحد في المعيار؟ ..

الزراعة العضوية: ومرة أخرى حول الحاجة إلى SNR عالية. لا ، لا! LPWAN هي أيضًا LPWAN للعمل حتى مع SNR سالبة.

يمكن لبعض أجهزة الإرسال والاستقبال تغيير خصائصها بقوة في بداية الإرسال. قد يؤثر ذلك على تردد وطول الإشارة المشكّلة للبتات الأولى في الرزمة. للتعويض عن هذا العامل ، يوصى بإصدار إشارة عند تردد حزمة مدته تساوي مدة إرسال البتة 1-2 بت قبل بدء إرسال الديباجة (الشكل 2). [...] في نهاية الإرسال ، بعد المجموع الاختباري ، يجب عليك أيضًا دراسة المزيد 1 بت وتقليل تدريجيًا لسعة الإشارة ، مما سيزيد من احتمال الاستقبال الصحيح للبت الأخير

AS: المعلومات والرسم مأخوذة من الوصف الفني لـ SigFox وترتبط ببعض ميزات وصف SigFox. يحدد المتلقي البتات ليس في لحظة تغير الطور ، ولكن قبل وبعد. لا ينبغي لك نسخ ميزات الأشخاص الآخرين وأخطاء الوصف بدون تفكير.

قيمة التمهيد الموصى بها لحزمة الوصلة الصاعدة: 101010101010101010 ₂ . بناءً على تقدير المطورين ، قد يتم تغيير قيم التمهيد للشبكة بالكامل. على سبيل المثال ، يمكن استخدام هذا لإنشاء عدة شبكات في إقليم واحد ، وسيتم تقسيم استقبال أي محطة قاعدة أو أخرى على أساس مختلف الديباجات.

أ.س: شرح موجز. مستقبلات إشارة UNB تعمل على مستوى ضوضاء الهواء. كقاعدة عامة ، يتم استخدام مستقبلات التحويل المباشر ، وبعد ذلك يتم تحويل FFTs. إذا كانت الإشارة تحتوي على تعديل الطور ، فابحث عن تغيير الطور لكل قناة تردد. إذا تم العثور على تسلسل رقمي المقابلة للديباجة في أي قناة ، ثم يتم اتخاذ قرار بشأن وجود إشارة مفيدة. في الوقت نفسه ، في كل رابط بعد FFT ، هناك تسلسل عشوائي من الأصفار والأخرى ينتقل باستمرار من ضوضاء الأثير - وهذا يعني أن هناك دائمًا إمكانية الحصول على ديباجة من ضوضاء الأثير. الآن ، لنرى عدد المرات التي ستظهر فيها ديباجات خاطئة مكونة من 16 بتة ، على سبيل المثال ، على جهاز الاستقبال ، والتي أعلن Vaviot عن استخدامها ، واضعو "مسودة معيار وطني" مماثلة. نطاق الاستقبال المعلن عنه هو 200 كيلو هرتز مع خطوة FFT من 7 هرتز ، مما يعني أن هناك حاجة إلى أكثر من 28 ألف رابط. للحصول على ضربة دقيقة بطول 10 مللي ثانية (سرعة الإرسال 100 بت في الثانية) ، تبدأ الارتباطات كل 2.5 مللي ثانية. في المجموع ، يجب التحقق من 11 مليون علاقة في كل ثانية بحثًا عن احتمال وجود ديباجة ، وسيتم سكب 178 ديباجة خاطئة في المتوسط ​​من ضوضاء الأثير كل ثانية . كل ديباجة خاطئة تحتاج إلى معالجة - وفي الوقت نفسه لا تفقد استقبال الديباجات الحقيقية. هذه مهمة زائدة عن الحاجة لمعالج BS ، والتي تعمل بالفعل إلى الحد الأقصى.

بالنسبة لجميع الشركات المصنعة لأنظمة UNB التي أعرفها ، يبلغ طول الديباجة 32 بتًا ، وقد تم اختيارها ليس عن طريق الصدفة ، ولكن كنتيجة للحسابات والتجارب.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الغرض من التمهيد ليس فقط استخراج إشارة مفيدة من تيار الضوضاء ، ولكن أيضًا لتوفير التزامن. في أنظمة UNB ، تُستخدم متواليات M خاصة من البتات ذات دالة الارتباط الذاتي الواضحة كديباجة . على سبيل المثال ، إذا قبل التسلسل الذي يقترحه المؤلفون (10101010101010101 ₂ ) ، _يتم استقبال زوج آخر 10 _{2 عن} طريق الخطأ من الضوضاء ، ثم يحدد المتلقي بداية المعلومات المفيدة بتتين في وقت سابق ولن يكون بإمكانه استلام الحزمة.

تستخدم بعض الأنظمة ديباجات منتظمة ، ولكن بعدها دائمًا ما تأتي كلمة "تزامن" ، والتي لم يتم النص عليها في هذا البروتوكول. وللأسباب نفسها ، من الخطأ استخدام معرف الجهاز كديباجة للوصلة الهابطة ، على النحو المنصوص عليه في هذا البروتوكول.

OA: يتلخص واضعو مشروع المعيار بوضوح في فكرة "نسبة الإشارة إلى الضوضاء العالية" التي لها جذور عميقة في رؤوسهم ، والتي أكدوا عليها بالفعل عدة مرات. نعم ، خلال التجارب داخل المختبر ، تكون نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) عالية ، ويمكن للمستقبل العمل في وضع "أرى الإشارة - أتلقى الإشارة" (والكثير من المنتجات الرخيصة التي تباع في Aliexpress تعمل بنجاح في هذا الوضع ، مما يوفر نطاق اتصال يصل إلى عدة مئات من الأمتار).

في أي ظروف حقيقية ، وأكثر من ذلك على مسافات معلنة مقدارها 50 كم ، فإن الديباجة المقترحة سوف تموت ببساطة في ضوضاء: ستكون بتة سيئة واحدة أو ضوضاء عشوائية أمامها كافية لمنع المتلقي من التعرف على الرزمة.

أ.س: بدون عناصر التشفير المضاد للضوضاء ، من المستحيل الحصول على اتصالات عالية الجودة في ظروف ضجيج الهواء اليومي ، خاصة في نطاق الترددات غير المرخصة ، وهذا "كلاسيكي من النوع". أي تداخل قصير للنبض في القناة ، يطرد بت واحد فقط في التسلسل بأكمله ، ولن يقبل المستقبل أي شيء.

معرف المرسل هو تسلسل فريد من نوع 32 بت مخصص لجهاز أثناء إنتاجه. ترد معلومات إضافية عن المعرفات في الملحق E: نسق لكتابة معرفات ووحدات المشتركين وحساب معلومات التحكم والنطاقات المحجوزة للمعرفات.

الزراعة العضوية: المعيار ، الذي يدعي أنه أساس نظام موحد لنقل البيانات في أنظمة محاسبة الموارد ، لا يصف القواعد التي يختار من خلالها المصنِّعون المعرفات لأنفسهم - لم يتم الإشارة حتى إلى أن مثل هذه القواعد سوف توجد على الإطلاق. ماذا سوف يؤدي إلى؟ هذا صحيح ، بالنسبة لمجموعة من الأجهزة من مختلف الشركات المصنعة ، ولكن بنفس المعرفات ، لأن كل شركة تصنيع ثانية ستقوم ببساطة بترقيم الأجهزة من البداية.

تتكون معلومات الخدمة من 8 بتات ، مع تخصيص أقصى 6 بتات للاستخدام المستقبلي. محجوز 2 بت لرقم الحزمة في الرسالة.

الزراعة العضوية: كمية غريبة جدا ومتواضعة جدا من المعلومات العامة. يمكن للمرء تحديد رقم الحزمة من طرف إلى طرف ، ونوع التشفير ، وحجم الحزمة ، وأكثر من ذلك بكثير. ليس من الواضح لماذا نحتاج حتى إلى رقم حزمة "محلي" في الرسالة - دعنا نقول أننا تلقينا رقم الحزمة 0 ، ثم الرقم 1. هل يجب أن نتجاهل الرقم الثاني؟ وإذا كان هذا هو الحزمة رقم 1 بالفعل من الرسالة التالية ، والتي فقدنا الرقم 0 على الهواء؟ وإذا لم نتمكن من تجاهل الحزم على هذا الأساس ، كيف يمكننا حل المشكلة من خلال حقيقة أن الجهاز يمكنه إرسال 4 حزم متطابقة في صف واحد - هل نقبلها ونأخذها جميعها في الاعتبار ، ونتلقى حمولات متعددة مكررة عند الإخراج؟ ..

أ.س: عادةً ما تتبع الديباجة عنوانًا يشير إلى طول الحزمة ؛ وهذا ليس هو الحال في هذا البروتوكول. كيف يفهم المتلقي عدد البتات المطلوب طلبها؟ يمكنك بالطبع التحقق من جميع الأطوال الممكنة باستخدام اتفاقية حقوق الطفل ، ولكن لا أحد يفعل ذلك ، إنه مكلف للغاية من وجهة نظر جهاز الاستقبال.

يتم حساب المجموع الاختباري للرزمة بناءً على الخوارزمية الواردة في الملحق "ب": حساب المجموع الاختباري للرزمة.

الزراعة العضوية: أن نكون صادقين ، أنا فقط أقف مع فمي مفتوحة. لا ، لا يتم توفير الحماية بشكل عام ضد الهجمات النموذجية في البروتوكول! مع السلامة والأمان المعلنين للبروتوكول ، واستخدام الأصفار القوية ، وغيرها ، يمكن لأي شخص التقاط حزمة شخص آخر ، وتغيير الحقول الموجودة فيه ، واستبدال الحمولة النافعة من حزمة أخرى ، وإعادة حساب المجموع الاختباري - وبثه ، وستقبله المحطة الأساسية ولا يمكن بأي حال من الأحوال أن تكون قادرة على التمييز بين وهمية من حزمة "الأم".

AS: يحمي المطورون المعلومات المفيدة بالتشفير ، لكن هذا لا يكفي بوضوح! يدعي المطورون أنهم على دراية ببروتوكولي LoRaWAN و NB-FI ، إذا كان الأمر كذلك ، فسيفهمون سبب الحاجة إلى الحماية من التكرار ولماذا يلزم إدراج تقليد إضافي في الحزمة. على سبيل المثال ، الطرود ذات الحمولة النافعة 0 بت غير آمنة تمامًا ، ولا توجد مشكلة في كتابتها من الجو وتكرارها ، وسيفهمها النظام على أنه خاص به. كما أنه ليس من الصعب على المهاجم إرسال أي بيانات غير صحيحة إلى النظام أو التكرار نيابة عن أي جهاز استشعار في حزم بطول غير صفري.

أصبح المعيار الأولي بالفعل بروتوكولات لأمن المعلومات في LoRaWAN ، الأمر الذي يبرر استخدام مفتاحي أمان للشبكة وللمستخدم ، بالإضافة إلى القدرة على إنشاء مفاتيح جلسات على الهواء ، ويبدو أن مطوري البروتوكول لم يفكروا في الأمر.

يجب تخزين مفاتيح التشفير على جهاز المشترك وعلى خوادم الشبكة في وحدة تخزين آمنة. لتشفير حزم الوصلة الصاعدة والهابطة ، يجب استخدام مفاتيح تشفير مختلفة. لكل جهاز ، يجب أن تكون مجموعة مفاتيح التشفير فريدة من نوعها.

OA: من ناحية ، ينسب مطورو OpenUNB إلى "أحجام الحقول المحددة بمضاعفات 8 بتات ، من أجل معالجة أكثر كفاءة على المعالجات الدقيقة" (تهجئة المؤلف) ، من ناحية أخرى ، يبدو أنهم ببساطة لا يعرفون عن تقنية التحسين المتماثل الفعالة هذه. التشفير ، باعتباره القدرة على الاحتفاظ بالجهاز الطرفي بدلاً من إجراءين - التشفير وفك التشفير - إجراء واحد فقط ، مما يقلل بدرجة كبيرة من حجم البرنامج الثابت على ميكروكنترولر. على الأقل في مشروع المعيار لم يذكر.

أ.س: لكنها نجحت حقًا في التقاط أحجام الحقول بمضاعفات 8 بتات!

إرسال رسالة من قناة المتلقين للمعلومات هو ممكن فقط استجابة لرسالة من قناة المنبع. هناك عدة أسباب لذلك. أولاً ، البروتوكول مخصص لأجهزة المشتركين التي لا تملك طاقة خارجية ومصممة لعمر بطارية طويل جدًا ، مما يعني أن استهلاك الطاقة يلعب دورًا رئيسيًا. نظرًا لأن استهلاك جهاز الإرسال في وضع الاستقبال مرتفع جدًا ، يجب عليك التبديل إلى هذا الوضع فقط لفترة قصيرة من الزمن

OA: لا أفهم تمامًا سبب تقييد نطاق المعيار بوعي ، علاوة على ذلك ، قم بذلك بالفعل مما هو مذكور في المقدمة لنفس المعيار. هل يحتوي عداد الكهرباء المنزلي العادي على قوة خارجية؟ لديه. ما الذي يمنعك من تشغيل "جهاز الإرسال في وضع الاستقبال" قيد التشغيل طوال الوقت؟ لا شيء.

ثانيًا ، لا يمكن تحديد فترة زمنية محددة على جهاز مشترك ، لأنه من أجل تقليل تكلفة أجهزة المشترك ، غالبًا ما يتم تزويدها بمذبذبات كريستال غير مستقرة وليس لديها ساعة في الوقت الفعلي.

الزراعة العضوية: هذا ، بالطبع ، ليس كذلك. أولاً ، نظرًا إلى فقرتين ، يحتفظ المؤلفون بالفعل بنوافذ استقبال ضخمة - 8 ثوانٍ (في نفس LoRaWAN ، يتراوح حجم نوافذ الاستقبال 1-2 ثانية). ثانياً ، يكفي حساب عدد مرات مزامنة الجهاز للساعة مع المحطة الأساسية (وتوفير طريقة لمثل هذا التزامن) بحيث لا تمثل مشكلة عدم الاستقرار في الكوارتز مشكلة. في LoraWAN ، يتم ذلك في أجهزة الفئة B.

ثالثًا ، يتطلب الثبات المنخفض لمذبذبات البلورة على أجهزة المشترك استخدام خوارزمية ضبط التردد الموضحة في الملحق D: تعديل تردد إرسال الوصلة الهابطة. ولكن بما أن الرسالة الأخيرة من قناة المنبع تُستخدم لحساب انجراف التردد ، ويمكن أن يتغير تردد مذبذب البلور في الوقت المناسب (على سبيل المثال ، عندما تتغير درجة الحرارة) ، يجب أن يكون الوقت بين آخر رسالة منبع المنبع والمصب الرئيسي صغيرًا بدرجة كافية لتغيير انحراف التردد على المشترك كان الجهاز خلال هذه الفترة لا يكاد يذكر.

أ.س: انطلاقًا من تفاصيل الوصف ، يعتبر مطورو بروتوكول OpenUNB أن حلهم لمشكلة تزامن القنوات السفلية في التردد هو أهم إنجاز لهم.

طريقة الحساب نفسها مقبولة تمامًا ، ولكن هناك العديد من المشكلات:

• , , .
• .
• , 7 50 , 7 .
• , .
• .
• , , .

لقد أجرينا الدراسات المناسبة ولم نتمكن من الحصول ، في ظل ظروف حقيقية ، على دقة نجاح تتراوح بين 868 MHz فوق 150 هرتز. لاستلام إشارة BPSK 100 هرتز ، يلزم دقة لا تقل عن 30 هرتز.

تعمل SigFox في قناة الإرجاع مع تعديل تردد 600 هرتز. أعتقد أن الحد الأقصى الممكن لتنظيم قناة الإرجاع هو 2GFSK مع انحراف قدره 300 هرتز وزيادة في قوة إشارة المصب إلى 100 ميجاوات.

بالإضافة إلى ذلك ، لا تعمل أنظمة UNB ذات مفاتيح إزاحة الطور للإشارة بشكل جيد على الأجسام المتحركة على أي حال بسبب زيادة ضوضاء الطور أثناء انتشار إشارة المسيرات المتعددة. الطريقة المقترحة لتحديد تردد الإشارة النزولية في وجود تحيز دوبلر ستعطي خطأً إضافياً في تحديد تردد الموجة الحاملة للقناة الصاعدة ، مما سيؤدي إلى خطأ إضافي في تحديد التردد النزولي.

ربما يكون لدى مؤلفي البروتوكول بيانات أخرى ، لم يتم تأكيدها "على الطاولة" ، لكن في ظروف حقيقية ، أود أن أرى تقارير الاختبار.

OA:وأضيف أنه حتى الانحراف البالغ 30 هرتز مع نطاق قدره 100 هرتز ليس استقبالًا مثاليًا ، ولكن حوالي 10٪ من أخطاء البتات (في أنظمة LPWAN يتم أخذ ذلك تقليديًا في الخارج ، حيث لا تزال جودة الاستقبال مقبولة). بالنظر إلى عدم وجود تشفير للضوضاء في OpenUNB ، فإن احتمالية ظهور رسالة بترتيب بضع مئات من البتات للقبض على خطأ واحد على الأقل بمعدل 10٪ من البتات BER مرتفعة للغاية - وهذا بالتحديد في OpenUNB سوف أقوم بتقييم انحراف التردد المسموح به عند شيء آخر بطريقة ما سوف تؤخذ في بعض الأحيان ، بحد أقصى 5 ٪. في ثلاثين مرة أفضل من أنه من الممكن الحصول عليها في الواقع.

باختصار ، هناك شكوك جدية في أن طريقة تنظيم قناة اتصال عكسي الموضحة في مشروع المواصفة القياسية تعمل بشكل عام من حيث المبدأ.

يتم تحديد مدة الفاصل الزمني T _dl لتكون عدة مرات مدة إرسال وصلة هابطة حزمة واحدة. هذه الزيادة في حجم نافذة الوقت أمر ضروري ، لأن هناك عادةً العديد من الأجهزة لكل محطة ، مما قد يؤدي إلى الحاجة إلى إرسال حزمة الوصلة الهابطة إلى عدة أجهزة في نفس الوقت.

الزراعة العضوية: كل سحر يأتي بسعر ، كما قال بطل سلسلة واحدة. في حالة تخطيط شبكة الراديو ، يجب حساب هذا السعر - إما أن مؤلفي مسودة المعيار لم يجدوا وقتًا لمثل هذه الحسابات (ولكن ربما لم يكن الأمر يستحق التسرع في نشر المشروع؟) ، أو لم يخمن على الإطلاق القيام بها.

في هذه الحالة ، كما ذكر المؤلفون أنفسهم بشكل صحيح أعلاه ، فإن تشغيل جهاز الاستقبال هو إجراء يستهلك الطاقة إلى حد ما. في إحدى الحالات ، نحصل على 8 ثوانٍ من التشغيل الخمول ، في الحالة الأخرى (عندما يتم تقليل فترة الاستقبال إلى 1-2 ثوانٍ) - احتمال عدم استجابة المحطة الأساسية (لم يكن لديها وقت للفاصل الزمني المحدد) والحاجة إلى إعادة بدء المراسلة من جهاز الاستقبال. كان من الضروري تقدير حمل الأثير واستهلاك الطاقة على الأقل تقريبًا في كلتا الحالتين ، اعتمادًا على كثافة التبادل الراديوي في الشبكة ، وكذلك لتوفير طريقة موصوفة صراحة لتأكيد تلقي المستقبِل رسائل من المحطة الأساسية.

أخيرًا ، لا يتضح من نص المعيار ما إذا كانت مقدمة المصب بأكملها يجب أن تقع في T _dl- أو أن المتلقي ، بعد أن أمسك بالديباجة وعنوانه ، سيمتد من نافذة الاستقبال حتى وقت كافٍ لاستلام الحزمة بأكملها. وكقاعدة عامة ، في أنظمة LPWAN يتبعون المسار الثاني ، يسمح هذا مرة أخرى بتقليل المدة المطلوبة لنافذة الاستلام.

في حالة الاستقبال الناجح من جهاز المشترك للرسالة من القناة المتلقية للمعلومات ، فإنه في المقابل يرسل رسالة حول الاستقبال الناجح على الوصلة الصاعدة. يجب أن تحتوي بيانات المستخدم التي تحتوي على إشارة إلى الرسالة المؤكدة.

[...] يمكن استخدام رسالة ذات حمولة صفرية للتأكيد على أن المحطة الأساسية قد تلقت بيانات من وحدة المشتركين (إقرار).

الزراعة العضوية: مرحبا مرة أخرى ، الأمن! كتأكيد للتسليم ، يُقترح إرسال حزمة غير محمية مشفرة من المحطة الأساسية ، والتي يمكن لأي شخص مزيف خلال نصف دقيقة. ناهيك عما تحاول فهمه من هاتين الفقرتين - هل يجب على الجهاز إرسال رسالة حول استقباله الناجح إلى ACK؟ من النص الحرفي لمشروع المعيار اتضح أنه ينبغي. ACK إلى ACK. ولكن ، على الأقل ، لا يُقال في أي مكان أن المحطة الأساسية يجب أن تجيب على ACK لـ ACK على ACK - أو بالأحرى ، فإن مسودة المعيار لا توضح في أي مكان كيف يجب أن يفهم BS ما إذا كان يجب الإقرار بالحزمة أم لا. هذه ليست خاصية الحزمة (على الرغم من أن 6 بتات فارغة في رأسها ، يمكن تخصيص واحدة لعلامة تأكيد التسليم).

وما معنى ذلك ، يجب تضمين "إشارة إلى رسالة تم تأكيدها"؟ كيف يمكن للمرء أن يشير إلى رسالة محددة في نظام لا يتم فيه توفير العلامات الفردية للرسائل بواسطة بروتوكول؟

يتطلب معيار OpenUNB الحد الأدنى من الطاقة لإرسال جزء واحد من المعلومات. وفقًا لنتائج الاختبارات الأولية ، أصبح الآن أحد أكثر البروتوكولات الموفرة للطاقة.

أ.س: بيان مثير للجدل وغير مؤكد. يحتوي البروتوكول على عدد قليل من العناصر التي تشير إلى كفاءة الطاقة المنخفضة:

• المجموع الاختباري طويل للغاية من 32 بت ، على الرغم من أن جميع الشركات المصنعة لهذه الأنظمة تكلف 16 بت CRC.
• القيود المفروضة على طول المعلومات هي فقط بدقة 64 أو 128 بت. إذا كنت بحاجة إلى إرسال رسالة قصيرة من عدة بتات (على سبيل المثال ، من أي جهاز استشعار ثنائي - 1 بت) ، فسوف يتعين عليك إرسال عدد قليل من وحدات البايت الإضافية في كل مرة ، ما هي الكفاءة.
• الحاجة المعلنة لتكرار إرسال رسالة واحدة تصل إلى أربع مرات ، والتي تغير على الفور المعلمات الطاقة بنسبة 4 مرات.
• نافذة طويلة مدتها 8 ثواني لاستلام حزم البيانات النهائية.

أرغب في رؤية تقارير الاختبار ، فهناك بعض الشكوك في وجودها.

OA: نعم ، من الصعب أن نفهم أين كان Skoltech في عجلة من أمره لدرجة أنه لم يستطع حتى مشاركة تقارير الاختبار وغيرها من المعلومات الداعمة لتقييم ما يمكن الاعتماد عليه في أداء OpenUNB الحقيقي.

OpenUNB هو معيار عالمي مفتوح ، جاهز تمامًا للاستخدام العملي.

أ.س: نص المعيار الخام ، ويحتوي على أوصاف مجزأة وغير كاملة وغير دقيقة للعناصر التي تم ثقبها ؛ واستخدامها في الممارسة أمر مستحيل. لا يوجد شيء حول تفاصيل العنصر الرئيسي لأنظمة UNB - مستقبل المحطة الأساسية.

OA: إجمالاً ، لدي شعور بأن دورة دراسية جيدة لطلاب السنة الثالثة مكتوبة في أسبوع أو أسبوعين. حسنًا ، لقد حضرت جميع المحاضرات ، حتى أنني فهمت ما بين 70 و 80 بالمائة ، لا توجد تجربة حقيقية على الإطلاق ، ولكن على الأقل هناك موضوع للمناقشة المثمرة مع المعلم عند اجتياز الاختبار. قبل التطبيق العملي ، لا يشبه ذلك تمامًا قبل القمر - للتطبيق العملي في LPWAN ، يجب إلقاء هذا المشروع بالكامل وإعادة كتابته.