Simultaneous Bi-Directional Communications and Data Forwarding Using a Single ZigBee Data Stream
Simultaneous Bi-Directional Communications and Data Forwarding Using a Single ZigBee Data Stream
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使用单个 ZigBee 数据流同时进行双向通信和数据转发
DOI：
10.1109/tnet.2021.3054339
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发表时间：
2021-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ting Zhu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zicheng Chi;Yan Li;Hongyu Sun;Zhichuan Huang;Ting Zhu
随着物联网(IoT)设备数量的呈指数级增长，以及这些设备产生的海量数据，迫切需要在物联网网络的边缘研究一种更高效的频域和时域通信方法。在本文中，我们提出了Amphista，这是一种新的跨层设计，用于物联网通信和数据转发，可以更有效地利用网关附近日益拥挤的2.4 GHz频谱。具体来说，为了实现从ZigBee到WiFi的通信，我们利用WiFi的细粒度信道状态信息，从时间重叠的ZigBee和WiFi报文中提取并发传输的ZigBee到WiFi报文。我们进一步利用这一独特的特性，设计了一种新颖的转发协议，该协议可以通过使用单个ZigBee数据流同时转发上行链路(例如，收集传感数据)和下行链路(例如，传播控制消息)数据。我们广泛的实验结果表明，Amphista显著提高了吞吐量(高达400倍)，并减少了延迟。
With the exponentially increasing number of Internet of Things (IoT) devices and the huge volume of data generated by these devices, there is a pressing need to investigate a more efficient communication method in both frequency and time domains at the edge of IoT networks. In this paper, we present Amphista, a novel cross-layer design for IoT communication and data forwarding that can more efficiently utilize the ever increasingly crowded 2.4 GHz spectrum near the gateway. Specifically, to enable the communication from ZigBee to WiFi, we leverage WiFi’s fine-grained channel state information to extract the concurrently transmitted ZigBee-to-WiFi message from time overlapped ZigBee and WiFi packet. We further leverage this unique feature and design a novel forwarding protocol that can simultaneously forward uplink (e.g., collecting sensing data) and downlink (e.g., disseminating control messages) data by using a single ZigBee data stream. Our extensive experimental results show that Amphista significantly improves throughput (by up to 400x) and reduces the latency.
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DOI：
10.1145/345910.345925
发表时间：
2000-08
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
T. Nandagopal;Tae-eun Kim;Xia Gao;V. Bharghavan
通讯作者：
T. Nandagopal;Tae-eun Kim;Xia Gao;V. Bharghavan
DOI：
10.1145/2462456.2464463
发表时间：
2013-06
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Souvik Sen;Jeongkeun Lee;Kyu-Han Kim;Paul Congdon
通讯作者：
Souvik Sen;Jeongkeun Lee;Kyu-Han Kim;Paul Congdon
WiZig：通过嘈杂通道进行跨技术能源通信
影响因子：
3.7
作者：
Guo, Xiuzhen;He, Yuan;Zheng, Xiaolong
通讯作者：
Zheng, Xiaolong
影响因子：
7.9
作者：
Wang, Guanhua;Zou, Yongpan;Ni, Lionel M.
通讯作者：
Ni, Lionel M.
DOI：
10.1145/3356250.3360046
发表时间：
2019-11
期刊：
Proceedings of the 17th Conference on Embedded Networked Sensor Systems
影响因子：
--
作者：
Zicheng Chi;Yan Li;Xin Liu;Yao Yao-Yao;Yanchao Zhang;Ting Zhu
通讯作者：
Zicheng Chi;Yan Li;Xin Liu;Yao Yao-Yao;Yanchao Zhang;Ting Zhu