簡介
mioty是一種新型的低功耗廣域網（LPWAN）技術，工作在sub-1GHz免許可頻段上（歐洲868MHz，北美916MHz），可實現遠距離通訊和組網應用，適用於大規模工業和商業物聯網部署。
mioty是源自弗勞恩霍夫積體電路研究所（Fraunhofer IIS）的專利技術，被歐洲電信標準協會（ETSI）採納為低通量網路（LTN）系列電報拆分超窄帶（TS-UNB）技術規範，授權給BehrTech進行商業化運作。該技術的調製方式基於高斯最小頻移鍵控（GMSK），覆蓋範圍標稱為15公里，電池壽命最長可達20年。
現有的工作在免許可頻段上的一些LPWAN技術容易受到干擾，它們通常共存共享有限的頻譜資源。一條訊息“廣播”時間越長，它就越有可能與同時傳送的另一條訊息發生衝突，這可能會導致資料丟失。mioty的電報拆分技術將訊息分為多個子資料包，並在不同的時間和頻率下傳輸，基站會一直掃描頻譜中的子資料包，並將其重新組合成完整的訊息。在其傳輸過程中即使丟失多達50%的子資料包，也不會減少或丟失資訊內容。而透過結合偽隨機性和通道編碼，mioty實現了獨特的抗干擾性。
mioty提供運營商級的擴充套件和效能。由於廣播時間非常短，具有較大的網路容量和較高的能效。單個mioty閘道器可以擴充套件到每天處理多達100,000個感測器節點和150萬條訊息。
主要應用工業物聯網
工業4.0需要強大的物聯網路連線，以解決製造業、採礦業、石油和天然氣行業中複雜偏遠的環境。憑藉mioty抗干擾性和可擴充套件性，可以提供之前無法採集到的資料，這將有助於提高運營效率、產品質量和工人安全。
過程監控：遠端最佳化生產過程，監控溫度、流量、壓力或液位等資料。根據感測器的資訊發出警報，自動觸發相應的的維護程式。預防性維護：在機器和裝置發生故障之前（如：溫度，溼度振動或噪聲）將故障檢測出來，並收到維護要求的建議。工作安全：減輕和管理獨自作業工人的風險。在緊急情況下發送警報或手動求救，同時轉發傷者的位置，並確保救援人員儘快到達。
智慧城市
智慧城市需要經濟高效、高度可擴充套件的網路基礎架構，以連線現在和將來數量不斷增長的大量感測器。Mioty覆蓋範圍廣、系統容量大和移動性好，是智慧城市應用（如智慧計量、廢物管理或基礎設施監控）的理想選擇。
智慧計量：遠端抄表，水錶、電錶、氣表、熱表。得益於深入的室內穿透、電池效率和高質量的服務。洩漏檢測：透過感測器融合和機器學習快速識別出漏水或其他液體和氣體。智慧停車：管理停車設施，跟蹤停車場的車輛數量，傳送空位置通知並在停車時間到時提醒使用者。廢物管理：監控收集箱的裝滿程度，實現城市垃圾車的動態排程和路線安排。基礎設施監視：監視橋樑和道路等公共交通基礎設施的健康狀況。如果超過閾值，則啟動嚴重事件警報。
智慧樓宇
智慧樓宇網路基礎設施必須在可靠性、可承受性和能效之間取得平衡。Mioty對基礎設施的要求較低，電池續航時間是任何其他LPWAN解決方案中最長的，而且室內深度覆蓋，可提供智慧樓宇計劃所需的物聯網連線。如智慧HVAC控制、空氣質量監測和洩漏檢測。
智慧物流
智慧物流可以在所有分支機構中實施，從而可以最佳化過程和工作流程的管理。藉助智慧執行和自主思考系統，可以將所需的時間和成本減少到最佳水平，並簡化複雜物流管理，如智慧資產跟蹤。
資產跟蹤：減少搜尋時間，快速查詢室內和室外資產。以無線方式通知資產到達時間和交付目的地，監控敏感物品的狀況，並確保貴重裝置在所需地點上保持安全。庫存管理：重新訂購替換部件或C部件，自動執行庫存管理。無線解決方案可以輕鬆補貨。車場管理：提供每輛車所在位置的必要資訊，並評估現場卡車的所有資訊。透過收集有關卡車排程、移動和裝卸的相關資訊來協調物流流程。
智慧農業
偏遠地區、廣闊場地和物理障礙物會增加成本並削弱傳統連線解決方案的可靠性。mioty覆蓋範圍廣、超低功耗和卓越的服務質量，使得農民可以收集各種作物、氣候和牲畜資料，用於資料驅動的決策，從而最大程度地提高產量、減少浪費並加強資源節約。
動物跟蹤：遠端監控畜群的位置和單個動物的健康狀況，如牛或羊灌溉管理：基於從田間收集的感測器分析，最佳化灌溉系統、水分配和用水量。土壤監測：利用農田和葡萄園的實時土壤狀況資料，透過測量溼度或PH值，並結合溫度或光照強度等環境條件，最佳化和控制澆水、施肥。
移動性
mioty能夠以120km/h的速度傳輸資料，支援多種用例，如Car-to-X應用、通行費管理和車隊跟蹤。可以將基站整合到車輛中，以便從環境中收集資料並建立新的商業模式。
醫療保健
mioty具有深度的室內穿透力、擴充套件性和健壯性，適用於各種醫療保健應用。提高資產利用率和分配，最佳化室內環境質量，並在緊急情況下提供更快的響應時間。
資產跟蹤：建立跨設施的所有關鍵移動資產的實時地圖，從患者病床和輪椅到除顫器、輸液泵、呼吸機和行動式內窺鏡裝置遠端患者監控：遠端監控重要的健康引數，如心率、血壓或體溫。當發現情況緊急時，向醫療保健專業人員傳送實時通知生活輔助：監測患者的生命體徵，監測患者的生命體徵，確保正確服藥，並透過分析每天的運動量來跟蹤老年人的活動水平
消費應用
藉助具備mioty功能的智慧家居應用，例如家庭自動化和安全，室內和室外智慧照明以及聯網車輛，可以自動化和簡化日常任務。當您的Wi-Fi不再足夠時，保持連線狀態。
藉助支援mioty的智慧家居應用，可以自動化並簡化日常任務，如家庭自動化和安全、室內外智慧照明和聯網車輛。當Wi-Fi不足時可透過mioty保持連線。
技術隨著裝置數量和資料流量的增加，無線頻譜變得越來越擁擠。干擾問題也變得更加嚴重，導致網路可能會丟失大量資料。
一些傳統的LPWAN技術是點對點連線的，易受到干擾，並不適用於大規模部署。目前，LPWAN的一些侷限有：
抗干擾性低會導致高的誤報率和噪聲環境中的資訊丟失與其他無線網路的共存問題導致整個網路基礎架構的不穩定，從而降低了應用範圍和服務質量由於低效或重複的資料傳輸而導致高功耗，從而使得電池續航時間短由於廣播時間長，資料包很容易受到干擾對移動應用的適用性有限，減少了應用範圍專有解決方案阻礙了物聯網裝置和解決方案的互操作性，並限制了投資電報拆分超窄帶（TS-UNB）
根據ETSI TS 103 357:”Short Range Devices;Low Throughput Networks (LTN); Protocols for radio interface A”中的“6 Telegram splitting ultra narrow band (TS-UNB) family”描述。
TS-UNB（Telegram splitting ultra narrow band）是一種基於UNB方法的星型低功耗廣域網，採用電報拆分多址(TSMA,Telegram Splitting Multiple Access)技術。TSMA是一種隨機通道接入方法，資料包的無線電傳輸分為幾個短的無線電脈衝串，這些脈衝串在無線電通道上不連續地傳送，其間有傳輸空閒時間間隔。無線電脈衝串在無線電幀內隨時間和頻率偽隨機分佈。該方法提供了對其他無線電裝置的無線傳輸的高抗干擾能力，無論是來自自己的或外來的無線電系統，因為基站僅需要接收一部分無線電脈衝訊號即可對傳輸的有效載荷進行解碼。
隨機性是透過晶體參考容差、附加訊息相關的頻率偏移以及由於系統執行的非同步模式而在時間上隨機通道訪問來實現的。任何時候只要有可用的傳輸資料，終端就發起通訊。無需網路同步。協議支援Class Z（僅上行鏈路）和Class A（雙向）終端。下行鏈路通訊由上行鏈路傳輸觸發。在接收到上行鏈路傳輸之後，基站可以在一個定義的時間後傳送下行鏈路傳輸。
為進一步縮短傳輸時間，特別是對於電池或能量收集工作的終端，使用通道編碼與相干MSK或GMSK解調將接收器的靈敏度提高到-139dBm的水平，而又不會使訊號頻寬太窄。因此，對於10位元組大小的應用資料的傳輸，空中無線傳輸時間累計小於400毫秒。所以，TS-UNB終端每條訊息的功耗都非常低，低至10µWh，並且還可以在低佔空比頻段（DC=0.1%）下執行。由於超窄帶和短時傳輸以及高抗干擾能力，TS-UNB可以可靠地處理200kHz頻譜內每天每個基站超過一百萬條訊息的網路容量。
TS-UNB能夠處理可變應用資料長度，上行鏈路長度高達245位元組，下行鏈路長度高達250位元組。該協議針對10個位元組的應用資料長度進行了最佳化，從而構建了TS-UNB協議的核心幀。資料使用AES128加密。對於認證和完整性檢查，在MAC協議資料單元中添加了一個基於32位密碼的訊息驗證碼（CMAC）。24位資料包計數器用於重播保護。可選的可變MAC模式可用於使用者特定的MAC功能。
市場概況mioty構建了跨整個物聯網價值鏈的端到端解決方案，從終端、基站到物聯網平臺。
終端(End-Points) ：終端包括智慧儀表、過程變送器或網橋等。除mioty協議棧外，終端還配備了感測器、執行器和通訊元件，如射頻（RF）晶片、收發器和片上系統（SoC）解決方案或RF模組。此外，終端還具有電源，例如電池/市電能量或能量收集轉換器。
通訊：空中介面“無線無線電協議”定義了端點與基站之間的無線電通訊協議。它基於ETSI規範TS 103357的TS-UNB系列。
基站：基站是透過mioty空中介面與終端通訊的網路裝置。它透過基站服務中心介面連線到mioty服務中心。
應用中心：應用程式中心透過各種介面協議（如MQTT、Rest、COAP）將應用連線到mioty網路。它可以連線、配置和管理數千個終端。此外，應用中心負責應用層的安全性，並允許在網路和應用域之間嚴格分離加密金鑰。
物聯網平臺：物聯網平臺通常由一個數據庫和用於視覺化和分析應用資料的工具組成。可以輕鬆地將其整合到標準雲平臺中，如Microsoft Azure、Amazon Web Services、Google Cloud或IBM Watson。
主要的射頻收發器公司Sub-1GHz頻段成了低資料流量物聯網組網的主要選擇。為拓展產品的適用性，sub-1GHz射頻收發器基本都蓋免許可頻段或ISM頻段。SoC產品為產品的設計和應用帶來了更多的靈活性，雙核多協議棧支援成了無線微控制發展的一個新的方向。