【儀表網 百科知識】低功耗無線物聯網中的節點，絕大部分時間必須處于休眠狀態才能降低功耗，以支持電池長時間續航。如果有節點要發起通信，其在與目標節點進行通信之前，必須對目標節點實施喚醒，然后才能進行有效通信。本文中提出一種信道編碼相關算法，具有抗干擾能力強、功耗低、快速識別身份、隱含時間戳、實現簡單等特點，性能優于現有的喚醒方法或算法。
　　

　　現有的喚醒方法
　　
　　現有的喚醒方法有三種，分別是：①RSSI(場強)喚醒法：Ts期間發送載波即可，從節點測試接收到的場強強度，超過設定的門限則被喚醒，否則繼續休眠。②Sniff(嗅探)喚醒法：Ts期間發送010101010……比特流，從節點計數接收的01或10的個數，超過設定的個數則被喚醒，否則繼續休眠。③數據包喚醒法：Ts期間重復發送一個數據包，從節點接收到完整的其中一個數據包則被喚醒，否則繼續休眠。
　　
　　方法①和②致命的缺點是不能識別非法信號，很容易受到干擾導致誤喚醒，并且誤喚醒的概率無法計算和評估，從而導致系統可靠性大幅降低，能量損耗無法補償。即這兩種方法，存在無法抗干擾的嚴重問題。另外一個缺陷是，其只能實現廣播喚醒，增加了不需要參與通信的節點的功耗。
　　
　　方法③的大缺點是功耗大，為了可靠探測到數據包的幀同步信號，探測窗口t值需要設定為數據包總發射寬度的2倍，從而導致功耗增大。
　　
　　基于自相關的喚醒方法
　　
　　新的喚醒方法，需要在增加抗干擾能力的同時，降低功耗，從而克服現有方法中大的兩個缺陷。高度自相關編解碼喚醒方法，不但可以完全替代現有方法，克服現有缺陷，并且還能增加一些新的有用功能。我們稱這種新方法為HAC動態循環碼喚醒法，以下簡稱動態碼喚醒法。
　　
　　高度自相關編碼方法，佳的首推巴克碼，但因為巴克碼太短且不多，不能使用。那么偽隨機序列碼，則是可以利用的一種非常好的編碼方式，其不但具有高度自相關性，而且可以提供的編碼方式是無限的。將這種編碼方式靈活運用到無線物聯網的喚醒環節，是非常合適的，具體方法如下：
　　
　　對于發送端，如果要喚醒目標節點，則通過編碼方式產生一串連續的比特流，比特流的長度和通信波特率以及喚醒時長Ts有關。
　　
　　其生成方程式:an=c1an-1⊕c2an-2⊕…⊕cn-1a1⊕cna0
　　
　　節點在發送喚醒序列的當前碼元an時，an是根據前n個碼元通過一個特定的運算得來的，這個特定的運算是由抽頭C0~Cn決定的。即碼元an和前面的n個碼元an-1~a0具有相關性。n值稱為階。接收節點則可以通過判決相關性來決定是否被喚醒。
　　
　　對于目標節點來說，無論其探測窗口處于主節點發送喚醒信號期間的哪個位置，其都可以從空中任意截取一小段接收到的碼元進行解碼，并且任何碼元都可以作為起始位。當接收到n個碼元后，可以開始解碼，如果發送端和接收端的C0~Cn取值相同，則解碼器開始連續輸出0，不會輸出1。輸出0表示當前收到的碼元，和前面的n個碼元是滿足約定的相關特性的，如果連續輸出M個0，則認為掃描到喚醒信號，節點被喚醒，如果接收到1，則立即退出探測，進入休眠，以節省電能。M可以根據實際應用的要求，取值8~20。實際普通應用中，階n可以取值9~22，特殊應用中，比如高速率的情況下，n可以取得更長。