物聯網網絡與傳統的通信網絡不同。許多（盡管不是全部）物聯網網絡的特點是設備在大多數時間內通信很少，而只在需要于很短的時間內發送或接收相對大量的數據時才會突然行動起來。

由于上述原因，Leti（位于法國格勒諾布爾的信息技術實驗室Laboratoired’électroniquedestechnologiesdel’information）的研究人員開發了一種新的調制方案來改善物聯網通信。而且，他們開發了一個系統，它將調制方案及其產生的波形與已有方案整合形成一個更有效的用于物聯網設備的通信系統。該系統可節省電力，并確保物聯網設備能在合理的范圍內發送和接收信號。

“低功耗、廣域方法取決于兩個基本方面，”Leti智能對象通信實驗室得負責人VincentBerg說。“第一個方面是靈活性，第二個方面是低功耗、長距離。”

如果不耗費大量電力的話，它是很難提供遠程信號（特別是數據量大的信號）的。這就是靈活性發揮作用的地方。

Berg解釋說，Leti的系統允許設備根據當前的通信需求在三種不同的波形之間切換。

以一個含有指向房屋前門的智能攝像機的警報系統為例。絕大多數時候，該攝像機處于待機模式。只有在有人進入房子的少數時刻，或者是發生有人試圖闖入的糟糕情況時，攝像機需要行動起來，拍攝幾張照片或一段短片，然后在發出警報的同時處理數據、耗費傳輸功率將其發送。

理想情況下，智能相機可利用單載波頻分復用（SCFDM）調制方案進行通信，這種調制方案可產生功耗相對較低而在數據速率上表現優異的波形。Berg說，Leti用25毫瓦的傳輸信號進行了現場試驗。對于SCFDM，196.9千赫茲頻率的波形能以每秒122.6kb的數據速率傳播7.4千米，而525千赫茲的波形能以327kb/s的數據速率傳播3.6千米。

但是，在一個竊賊出現在門口試圖闖入時，攝像機需要盡快發出警報、圖片和視頻。最好的方法是切換到另一個波形——正交頻分復用（OFDM）波形，它能處理高得多的數據速率，其代價是極其高的和低效的功耗。當Leti在現場測試OFDM時，以25mW傳輸的OFDM波形需要更高的頻率，但并沒有傳播得多遠。Berg表示，525-kHz的波形能以327kb/s的數據傳輸速度行進4.1km；而1.18-MHz的波形僅能以1.47Mb/s的數據傳輸速度行進1.56km。

不過，Leti的研究人員開發出了一種與前述都不同的調制方案——Turbo頻移鍵控（FSK）。它假設攝像機需要用更高效的波形在噪雜的環境中通信。它產生的波形能以非常接近香農極限（即數據在噪音通道能達到的最大傳輸速率）的數據傳輸速率運行。對大量智能設備互相靠近地運行的環境來說，Turbo-FSK是一個理想的選擇。事實上，在Leti對該方案進行測試時，25mw的信號產生了65.6kHz的波形，它以3.8kb/s的傳輸速率傳播了19.4km，非常適合用于低水平背景通信。

Turbo碼已經在無線通信中使用了十多年，大幅提高了給定傳輸功率下的數據速率。如今，它們是對線性調制的一種常見補充方案，用以提高效率。另一方面，頻移鍵控是正交調制，它能在多個頻率之間切換發送數據。

Berg說，Leti的Turbo-FSK并不是簡單地將turbo碼與傳統的頻移鍵控相結合。相反，它需要利用FSK的正交特性，使用一組比傳統的turbo碼實現效率更高的代碼來提高效率。測試結果表明，相比于大多數Turbo碼，Turbo-FSK實現了更長距離、更低環境敏感性的數據傳輸而沒有多少損失。

Berg解釋說，Leti開發的系統可以根據當時的理想條件以及單個設備自身的需求在三種波形間輕松切換。在算法上開發出波形后，Leti使用標準引腳柵格陣列平臺上的可編程電路對其進行了驗證。Leti現在正在尋找有興趣開發新物聯網設備集成芯片技術的合作伙伴。

Leti的系統如果成功，那么它將能提高物聯網網絡的效率和效益。無論如何，他們的研究證明了為這些很是不同的系統尋找新的通信方法的重要性。