Ermöglichung heterogener Konnektivität im Internet der Dinge: Ein Zeitumkehransatz

Mit der allgegenwärtigen Präsenz massiver intelligenter Geräte wird das Internet der Dinge (IoT) durch wireless Kommunikationstechnologie ermöglicht. Die Geräte im IoT haben in der Regel sehr unterschiedliche Bandbreitenfähigkeiten und benötigen daher viele Kommunikationsstandards. Um die Kommunikation zwischen diesen heterogenen Bandbreiten der Geräte zu erleichtern, wurden häufig Middleware entwickelt. Diese sind jedoch aufgrund ihrer Komplexität häufig nicht für ressourcenbeschränkte Szenarien geeignet. Dies führt uns zu der Frage, ob es einen einheitlichen Ansatz gibt, der die Kommunikation zwischen den Geräten mit heterogenen Bandbreiten unterstützen kann. In diesem Papier schlagen wir den Zeitumkehransatz (TR) vor, um eine solche Frage zu beantworten. Ein neuartiges TR-basiertes heterogenes System wird vorgeschlagen, das die Bandbreitenheterogenität adressieren und gleichzeitig den Vorteil von TR aufrechterhalten kann. Obwohl die Komplexität zunimmt, konzentriert sie sich hauptsächlich auf die digitale Verarbeitung des Access Points (AP), die mit leistungsfähigeren digitalen Signalprozessoren (DSP) leicht zu bewältigen ist. Da es im vorgeschlagenen System keine Middleware gibt und die zusätzliche physikalische Schichtkomplexität auf der AP-Seite konzentriert ist, erfüllt der vorgeschlagene TR-Ansatz besser die Anforderungen an geringe Komplexität und Energieeffizienz für Endgeräte (TDs). Darüber hinaus führen wir die theoretische Analyse der Störungen im vorgeschlagenen System durch. Simulationen zeigen, dass die Bitfehlerquote (BER) Leistung erheblich verbessert werden kann, wenn das Spektrum angemessen zugewiesen wird. Schließlich wird das Smart Home als Beispiel für IoT-Anwendungen gewählt, um die Leistung des vorgeschlagenen Systems zu bewerten.