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 。
