ACM通信

重生的机会

物联网(IoT)是信息通信技术的一个新领域。这些不仅是具有IP地址和互联网控制的家用电器，而且是各种工业技术。工业过程控制、远程医疗、娱乐都需要新技术。这些技术需要在OSI模型的所有层进行开发，但应该强调对安全机制的需要。

在物理层面上，快速发展的无线技术(Wi-Fi、蓝牙)在通信范围上有很大的局限性。这些标准允许的几十米绝对是不够的。LPWAN(低功率广域网)和NB-IoT(窄带物联网)无线替代技术正在迅速发展，并被用于许多领域，例如从能耗传感器收集读数。它们的使用范围比Wi-Fi和蓝牙技术高出一个数量级。但是它们有一个很大的缺点——没有普遍接受的标准，这些技术是由个别私人公司管理的。然而，仍有一些未解决的问题，因此目前有人试图开发新技术，为物联网奠定基础。

然而，有一些无线技术是相当古老的，并得到了很好的研究。由于技术革命，对它们的需求相当低，因为对它们的兴趣已经消失了。我们可以尝试在物联网领域赋予这些技术第二次生命。首先，这篇评论是关于最近快速发展的数字增强型无线通信技术DECT。该标准在1.9 GHz频段运行。在蜂窝通信大规模普及之前，人们对DECT标准的兴趣达到了顶峰。有一段时间，DECT电话允许在使用电话时部分移动。

GSM标准出现后，人们对DECT的兴趣下降了。由于传输速率低，使用DECT作为TCP/IP的物理层的尝试不成功。物联网技术需求的出现给了DECT技术重生的机会。这一说法的基础是DECT可以将设备之间的通信范围扩大到几百米，并实现每秒几百千比特的数据传输速率。这个速度足以实时传输控制和监控信息。

让我们注意到与物联网物理层的现有标准相比，DECT的显著优势。与2.4 GHz频段和ISM(工业、科学、医学)频段相比，DECT运行的频段缺乏许多不同的设备。2020年，欧盟采用了DECT-2020-NR标准包，该标准是为支持物联网应用[1]而开发的。在此之前，在2017年，采用了DECT ULE(超低能量)标准，该标准描述了各种类型的设备(如传感器)的工作原理。

让我们再次列出使用DECT技术所取得的优势。

1. 增加的作用距离。现代标准提供了稳定的通信，设备之间的距离可达600米
2. 可使用ULE技术延长使用寿命，无需为每台设备和整个网络设备充电。
3. 保护数据传输的技术，实现在OSI模型的物理层(无线电路径级别)
4. 能够为移动终端建立网络基础设施，而不会在基站之间的转换(切换)期间失去通信。
5. ETSI在2020年批准了大量现成的标准

IP over DECT数据网络应该成为一个成熟的物联网技术家族的关键组成部分。通过IP协议传输数据的能力，为订户终端分配IP地址是提出的概念的基本元素。幸运的是，这个问题已经得到了解决，VoIP支持早已包含在DECT标准中。

目前，有一些DECT电话的实现，其中用户设备是支持TCP / IP协议栈的Android设备。因此，该设备被分配一个IP地址，并可以使用IP协议的所有能力进行操作，包括数据包数据传输。目前有许多IoT MQTT(消息队列遥测传输)[2]实现可用于Android平台，使测试过程更容易。DECT基站可以在使用专用PCI卡的标准Linux服务器上实现。

值得注意的是，在上述情况下，不需要高数据传输速率，而且组织语音传输的速度对于物联网任务来说已经足够了。

市场上支持DECT的Android设备的存在使得组装一个用于各种测试和测量的实验台变得非常容易。因此，研究小组期待在Linux和Android操作系统上安装DECT模块的小型机上出现DECT用户设备。这些设备的出现将标志着物联网技术成熟发展的开始。值得注意的是，基于DECT技术的最简单的智能插拔设备已经上市。例如，AVM生产了FRITZ!DECT技术生产线。

很快，我们的团队计划在IP平台上组装一个成熟的DECT，并开始开发和测试各种物联网技术。请注意，我们有兴趣与各种研究小组合作，并准备讨论这种合作的各种选择。

参考文献

[1] ETSI，“DECT-2020新电台(NR);第1部分:概述;第1版，“欧洲电信标准协会，技术规范(TS) 103 636-1, 2020年7月。

[2] Boyd B.等人，用MQTT和IBM MessageSight构建实时移动解决方案。——IBM红皮书，2014年

[3] https://en.avm.de/products/fritzdect/

安德烈ukhov（amsuhkov@hse.ru)是俄罗斯莫斯科HSE大学的教授和网络安全研究小组的负责人。2020年，他当选为ACM资深会员。Igor Sorokin（imsorokin@hse.ru)是俄罗斯莫斯科HSE大学计算机工程系的一名研究生。

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