【WiLo（WiFi+LoRa）高带宽，远距离：鱼与熊掌兼得】
在物联网通讯中高速率和长距离两者一直被认为两者不可兼得 ， 但近日研究人员开发了一种新的混合通信技术——WiLo ， 它结合了Wi-Fi和LoRa（长距离）协议 ， 就是为了解决无线通信中这种挑战 。 通过这一创新 ， WiLo为智慧城市、农业和电力领域等的长距离传感器网络场景提供了高效的解决方案 ， 并且充分利用了现有硬件资源 。
WiLo 的诞生背景
Wi-Fi以其高数据传输速率广泛应用于各种设备和网络中 ， 但其传输距离有限且功耗较高 。 而与之相比 ， LoRa则以低功耗和长距离通信著称 ， 尤其适用于需要广域覆盖的物联网设备 ， 如环境监测传感器和农业物联网系统 。 Wi-Fi在远距离通信和能效方面存在局限性 ， 而LoRa则以低功耗的方式提供了长距离通信的能力 ， 特别适合物联网应用 。
WiLo 技术旨在结合这两种通信协议的优势 ， 利用现有的Wi-Fi和LoRa硬件 ， 而不需要额外的桥接技术 ， 这不仅降低了成本 ， 还减少了复杂性和潜在的故障点 。 通过这种方式 ， 物联网的部署变得更加高效且具备可扩展性。
技术原理
研究团队开发了一种算法 ， 能够使Wi-Fi设备的信号频率与LoRa设备的通信信号相匹配 。 这种方法通过操纵Wi-Fi的OFDM（正交频分复用）标准 ， 使其能够模拟LoRa的CSS（chirp扩展频谱）信号 。 SX1280 LoRa收发器（由Semtech生产的2.4 GHz频段设备）被用于实验中 ， 尽管其工作频段与Wi-Fi共享2.4 GHz频谱 ， 但两者的信号本质上不兼容。
这项创新使得标准的Wi-Fi设备能够在不需要额外硬件的情况下实现远距离通信 ， 大大减少了复杂性和成本 。 研究人员在室内实验室和户外环境中测试了WiLo的性能 ， 最大通信距离达到500米 ， 成功率高达96% 。 这一成果展示了WiLo在远距离通信中的潜力 ， 尤其是在使用现成的硬件时无需额外投入。
优势与挑战
WiLo的主要优势在于其可以使用现有的Wi-Fi和LoRa硬件 ， 不需要额外的设备即可实现长距离通信 ， 这使得部署成本显著降低 ， 系统复杂性也得到有效控制 。 然而 ， 这种技术的一个潜在限制是Wi-Fi设备同时处理通信和信号模拟时的额外功耗问题 。 研究团队计划在未来的工作中解决这一问题 ， 进一步优化系统的能效、数据速率以及抗干扰能力。
未来前景
WiLo有望通过进一步的优化成为物联网部署中的重要技术 。 优化能效、提高数据速率、增强抗干扰能力 ， 以及在不同的物联网环境中进行广泛测试和验证 ， 都是推动WiLo商业化的重要步骤 。 此外 ， 研究团队还计划确保该技术符合行业标准 ， 并引入跨技术通信的安全措施 ， 确保系统的稳健性。
