物联网通信主要是指具有主体意识动作人，与不具有主体意识动作的物之间的信息交流。内容涉及与物相关的身份，位置，状态以及控制操作等信息。数据量和通信带宽不是物联网通信主要关心的问题，而成本和功耗是物联网通信的主要矛盾。
物联网就是一个连接“万物”的通信网络，这个网络将承担与物相关的身份信息（RFID），位置信息和状态信息（传感器信息）的采集，以及控制信息的传输。这种“通信连接”只能通过一个与物连接的智能通信终端（以后简称智能通信终端）才能实现。
尽管物联网可以是一个简单局部网络，但定义一个通过宽带互联网连接在一起的，由千万个局部物联网组成的广域物联网则更有意义。只有广域物联网才能实现海量物联网动态大数据信息的采集和分析，管理和利用，以及对物的远程实时遥测遥控等。
物联网网关以上是非常成熟的宽带网络，以下则是网关与物联网终端之间，以及终端与终端之间的通信。这是物联网通信的难点，因为它必须是低成本，超低功耗，实时双向和灵活多样的。
与互联网通信相比，物联网通信主角“万物”缺少“生命和智慧”。我们只能用一个低成本的智能通信终端来与万物连接。通过该终端的CPU赋予物运算思考能力，通过无线收发机赋予物身份识别和通信的能力，通过传感器赋予物感知能力，通过控制器赋予物执行能力。这样一个智能通信终端，将赋予万物以“生命”。而“生命”的长短，则取决于这个智能通信终端的能耗。
智能通信终端是物联网的基本单元，它既要满足“万物互联”的功能要求，也要满足“万物互联”的功耗要求。
物联网网关以上是非常成熟的宽带网络，以下则是网关与物联网终端之间，以及终端与终端之间的通信。这是物联网通信的难点，因为它必须是低成本，超低功耗，实时双向和灵活多样的。
与互联网通信相比，物联网通信主角“万物”缺少“生命和智慧”。我们只能用一个低成本的智能通信终端来与万物连接。通过该终端的CPU赋予物运算思考能力，通过无线收发机赋予物身份识别和通信的能力，通过传感器赋予物感知能力，通过控制器赋予物执行能力。这样一个智能通信终端，将赋予万物以“生命”。而“生命”的长短，则取决于这个智能通信终端的能耗。
智能通信终端是物联网的基本单元，它既要满足“万物互联”的功能要求，也要满足“万物互联”的功耗要求。
现有技术标准存的问题
1）睡眠唤醒方式带来的功耗及时延问题
为了省电的目的，标签平常处于一种使用内部时钟进行控制的周期性睡眠，苏醒后 监听唤醒信号一瞬间的状态，而标签在一个睡眠周期中苏醒的时间是随机的。读写器通 过向标签连续发射一定时间（美军标是2.35– 4.8秒）的唤醒信号，抓住标签睡眠苏醒 的瞬间与之建立起通信联系，向其传达要求标签进入接收状态，等待接收读写器工作指 令信号。
在现有国军标中，唤醒指令信号是由若干个相同的简单数据信号包组成的唤醒信号 序列；而美军标中的唤醒信号则是由一个长序列的简单方波唤醒信号，加上末尾的完整 工作指令信号包组成。国军标中的标签在睡眠苏醒后监听的瞬间，必须要有足够长的监 听时间才能保证监听到一个完整的唤醒信号包。由于读写器开始发射和标签开始接收信 号的时间并不同步，因而标签监听信号的时间窗口至少要两倍于接收一个完整信号包所 需的时间（参见中国有源电子标签国家标准）。由于周期性监听信号窗口的大小是决定 标签电池寿命最重要的因素，因而，为了缩短标签每次的监听时间，国军标的唤醒信号 数据包就要尽可能的短，其携带的信息也就非常有限，即使标签被唤醒后，仍然得不到 完整工作指令信息。因而，国军标中的唤醒信号数据包实际相当于美军标中的一个唤醒 信号单元，只不过携带了一些简单信息，但同时也就更费电。
因而，无论是美军标还是国军标，即使标签在睡眠苏醒后监听到来自读写器的唤醒 信号，也需要长时间（数秒钟）处于高耗电的信号监听状态，等待读写器连续发射长达 几秒钟的唤醒信号序列结束后，发来的完整工作指令信号。
2）半双通信方式带来的功耗问题
在现有技术标准中，由于标签是由单通道无线收发机芯片组成，采用的是半双功工 作方式。它们和读写器仅只工作在单一的一个频道上，因而，当读写器在连续不间断广 播唤醒信号时无法接收任何信号，先苏醒的标签接收到读写器的唤醒信号后，并不能 立即向读写器返还信号，而必须要等到读写器发送完唤醒信号后，才有可能与之建立起 通信联系。因而标签将浪费大量的能量等待与读写器建立通信的时间上。
3）无法对快速移动标签流进行读写：
现有的有源电子标签系统，虽然可以有多个频道可以选用，但一旦选定，整个系统 就只能在选定的这个单一频道上工作。而在许多实际应用中，由于标签处于快速移动状 态，且不断有新的标签进入读写器的信号覆盖范围，同时还有标签不断离开读写器的信 号覆盖范围。例如进出门禁的车辆和人员管理，以及对途经十字路口所有车辆的识别。 此时，采用单一频道的工作方式将很难处理这种快速移动中标签的识别和读写。因为读 写器唤醒标签与接收被唤醒标签返回信号，是一前一后两个完全独立且关联的过程；即 读写器先连续不间断发射几秒钟的唤醒信号，（发射信号时，读写器不能接收任何标签 返回的信号），然后读写器开始处理路口读写器通信范围内已被读写器唤醒的标签，这 至少需要数十秒的时间。这期间，由于读写器没有发射任何唤醒信号，此时途径读写器 通信范围内的标签，将接收不到读写器的唤醒信号，因而也就无法完成与读写器的通信。 相信这也是迄今为止，还没有发现世界有哪一个城市采用了简单的有源RFID方式，低成 本地实现城市车辆数字化管理的案例。
4）时隙Aloha方式导致低效率
在现有相关标准中，都采用了时隙Aloha的接入方式。其源于无源电子标签防碰撞 接入方式。然而，这种方式并不适用于有源电子标签。因为这种处理方式要求标签在被 唤醒后不与读写器通信时，始终要处于可以接收读写器命令的待机状态，因而需要消耗 大量的电池能量。无源标签可以不考虑这个问题，因为它们可以从电磁场中获取能量， 但有源电子标签则不能。标签的数量越大，防碰撞处理的时间就越长，平均每个标签消 耗在等待上的能量就越多。这必将大大影响有源电子标签的电池寿命。时隙Aloha的 方式需要先将已经处于随机状态（随机苏醒）的标签，唤醒后统一到一个同步状态（共 同等待接收来自读写器的接入指令，再通过让标签重新生成随机数，使其重新进入到一 种随机状态以减少信号碰撞。这实际上是一个从“随机”到“同步”再回到“随机”的 多余过程。 这不仅浪费了时间，也增加了标签的耗电。另外，唤醒信号与工作指令信 号是分开的两个指令信号，标签被唤醒后并不能立即开始工作，还必须要等待接收到另 外一个工作指令信号后才能开始工作。
5）时间同步方式带来高耗电
由于以现有标准为代表的有源电子标签防碰撞处理过程（时隙Aloha）中，需要根据标签所产生的随机数来分配时隙，这就需要所有标签的时间同步。在现有标准中，时间同步是通过所有标签同时接收同一个读写器指令来实现的。这就要求所有标签必须统一处于等待接收信号的状态。在整个防碰撞处理过程中，由于需要多次重新分配时隙，也就需要多次同步，因而，所有标签在没完成自身工作任务前，只好始终处于等待接收信号的高耗电状态。
6）无法筛选特殊标签
在现有相关技术标准中，虽然我们只需对海量标签中的一部分进行读写操作，但读写器信号覆盖范围内的所有其它标签仍将全部被唤醒，而处于等待接收指令信号的高耗电状态，直到接收到睡眠指令信号为止；另外当我们依次处理这部分需要处理的标签时，现有标准采用了点对点指令信号，使用特定标签ID号作为地址码来区别立即工作与暂时不工作的标签。但无论谁先工作，读写器每下发读写某一个标签的指令时，其它暂时不工作的标签都会接收这个指令，并解析信号包，通过比对标签ID号（地址码）的方式，来决定读写器是否需要与自己立即通信。这就增加了其它标签的工作时间，因而也就需要消耗其它标签大量能量，特别是有大比例数量的标签需要读写数据时，问题更严重。
7）无法频繁采集标签信息
由于唤醒方式和使用单一通信频道的限制，对海量标签的每次信息采集，标签都要消耗大量的时间和功耗。因而无法实现对海量标签信息的频繁采集。无论标签处于静态还是动态。
8）现有技术标准无法实现标签间的通信及信息中继
除了低功耗，与海量标签的通信外，标签与标签的通信，标签之间的低功耗信息中 继，是低功耗智能通信终端的重要功能特征。但这却是现有有源RFID技术的功能缺陷。 在许多自动化控制应用中，低功耗传感器终端与低功耗控制器之间的快速低功耗通信非 常重要；在无网无电的野外环境中，传感器报警信号通过低功耗传感器终端实现低功耗 中继传输也非常重要。
市场急需技术突破
过去人们更多的将有源RFID用于资产及和人员清点，以及简单定位应用。但随着物联网概念的提出和世界范围内对“万物互联”技术的广泛市场需求：包括工农业智能化中涉及的大量传感器信息的自动采集，相关设备的实时控制；城市交通智能化中涉及的车流，物流智能化中物资设备流，以及智慧旅游中人流等与海量标签通信的问题。尽管现有有源RFID的功能远不能满足物联网应用的普遍需要，但IEEE和EPC Global等标准化组织的工程师们认为，有源 RFID技术是现有各种低功耗通信技术中，最有可能满足物联网智能终端对低成本低功耗无线通信要求的一种技术。
他们在IEEE 802-15-4f国际标准制定的立项报告中指出：“为了减少能耗，当今大多数有源标签使用的都是单向发射ID的方式，其唯一的目的就是识别和定位，而没有考虑拥堵和信号碰撞问题。有源电子标签需要具有双向通信和远距离通信的能力，需要具有处理海量标签的能力，但同时消耗的功率非常低。目前有许多各种相关技术标准，但没有一个能满足所有这些需要。”
现有有源RFID必须在技术上有所突破！
新一代低功耗无线通信技术LDSW
经过15年低功耗通信实践研究，我们分析了从ZigBee，到有源RFID和LPWAN等各种低功耗通信技术的优缺点，总结出一套全新的低功耗无线智能通信技术LDSW(Low Duty Cycle Smart Wireless)。LDSW不仅满足了IEEE对理想有源电子标签提出的所有功能要求，而且功耗更低，距离更远，工作方式更加灵活可靠。
1）睡眠唤醒方式带来的功耗及时延问题
为了省电的目的，标签平常处于一种使用内部时钟进行控制的周期性睡眠，苏醒后 监听唤醒信号一瞬间的状态，而标签在一个睡眠周期中苏醒的时间是随机的。读写器通 过向标签连续发射一定时间（美军标是2.35– 4.8秒）的唤醒信号，抓住标签睡眠苏醒 的瞬间与之建立起通信联系，向其传达要求标签进入接收状态，等待接收读写器工作指 令信号。
在现有国军标中，唤醒指令信号是由若干个相同的简单数据信号包组成的唤醒信号 序列；而美军标中的唤醒信号则是由一个长序列的简单方波唤醒信号，加上末尾的完整 工作指令信号包组成。国军标中的标签在睡眠苏醒后监听的瞬间，必须要有足够长的监 听时间才能保证监听到一个完整的唤醒信号包。由于读写器开始发射和标签开始接收信 号的时间并不同步，因而标签监听信号的时间窗口至少要两倍于接收一个完整信号包所 需的时间（参见中国有源电子标签国家标准）。由于周期性监听信号窗口的大小是决定 标签电池寿命最重要的因素，因而，为了缩短标签每次的监听时间，国军标的唤醒信号 数据包就要尽可能的短，其携带的信息也就非常有限，即使标签被唤醒后，仍然得不到 完整工作指令信息。因而，国军标中的唤醒信号数据包实际相当于美军标中的一个唤醒 信号单元，只不过携带了一些简单信息，但同时也就更费电。
因而，无论是美军标还是国军标，即使标签在睡眠苏醒后监听到来自读写器的唤醒 信号，也需要长时间（数秒钟）处于高耗电的信号监听状态，等待读写器连续发射长达 几秒钟的唤醒信号序列结束后，发来的完整工作指令信号。
2）半双通信方式带来的功耗问题
在现有技术标准中，由于标签是由单通道无线收发机芯片组成，采用的是半双功工 作方式。它们和读写器仅只工作在单一的一个频道上，因而，当读写器在连续不间断广 播唤醒信号时无法接收任何信号，先苏醒的标签接收到读写器的唤醒信号后，并不能 立即向读写器返还信号，而必须要等到读写器发送完唤醒信号后，才有可能与之建立起 通信联系。因而标签将浪费大量的能量等待与读写器建立通信的时间上。
3）无法对快速移动标签流进行读写：
现有的有源电子标签系统，虽然可以有多个频道可以选用，但一旦选定，整个系统 就只能在选定的这个单一频道上工作。而在许多实际应用中，由于标签处于快速移动状 态，且不断有新的标签进入读写器的信号覆盖范围，同时还有标签不断离开读写器的信 号覆盖范围。例如进出门禁的车辆和人员管理，以及对途经十字路口所有车辆的识别。 此时，采用单一频道的工作方式将很难处理这种快速移动中标签的识别和读写。因为读 写器唤醒标签与接收被唤醒标签返回信号，是一前一后两个完全独立且关联的过程；即 读写器先连续不间断发射几秒钟的唤醒信号，（发射信号时，读写器不能接收任何标签 返回的信号），然后读写器开始处理路口读写器通信范围内已被读写器唤醒的标签，这 至少需要数十秒的时间。这期间，由于读写器没有发射任何唤醒信号，此时途径读写器 通信范围内的标签，将接收不到读写器的唤醒信号，因而也就无法完成与读写器的通信。 相信这也是迄今为止，还没有发现世界有哪一个城市采用了简单的有源RFID方式，低成 本地实现城市车辆数字化管理的案例。
4）时隙Aloha方式导致低效率
在现有相关标准中，都采用了时隙Aloha的接入方式。其源于无源电子标签防碰撞 接入方式。然而，这种方式并不适用于有源电子标签。因为这种处理方式要求标签在被 唤醒后不与读写器通信时，始终要处于可以接收读写器命令的待机状态，因而需要消耗 大量的电池能量。无源标签可以不考虑这个问题，因为它们可以从电磁场中获取能量， 但有源电子标签则不能。标签的数量越大，防碰撞处理的时间就越长，平均每个标签消 耗在等待上的能量就越多。这必将大大影响有源电子标签的电池寿命。时隙Aloha的 方式需要先将已经处于随机状态（随机苏醒）的标签，唤醒后统一到一个同步状态（共 同等待接收来自读写器的接入指令，再通过让标签重新生成随机数，使其重新进入到一 种随机状态以减少信号碰撞。这实际上是一个从“随机”到“同步”再回到“随机”的 多余过程。 这不仅浪费了时间，也增加了标签的耗电。另外，唤醒信号与工作指令信 号是分开的两个指令信号，标签被唤醒后并不能立即开始工作，还必须要等待接收到另 外一个工作指令信号后才能开始工作。
5）时间同步方式带来高耗电
由于以现有标准为代表的有源电子标签防碰撞处理过程（时隙Aloha）中，需要根据标签所产生的随机数来分配时隙，这就需要所有标签的时间同步。在现有标准中，时间同步是通过所有标签同时接收同一个读写器指令来实现的。这就要求所有标签必须统一处于等待接收信号的状态。在整个防碰撞处理过程中，由于需要多次重新分配时隙，也就需要多次同步，因而，所有标签在没完成自身工作任务前，只好始终处于等待接收信号的高耗电状态。
6）无法筛选特殊标签
在现有相关技术标准中，虽然我们只需对海量标签中的一部分进行读写操作，但读写器信号覆盖范围内的所有其它标签仍将全部被唤醒，而处于等待接收指令信号的高耗电状态，直到接收到睡眠指令信号为止；另外当我们依次处理这部分需要处理的标签时，现有标准采用了点对点指令信号，使用特定标签ID号作为地址码来区别立即工作与暂时不工作的标签。但无论谁先工作，读写器每下发读写某一个标签的指令时，其它暂时不工作的标签都会接收这个指令，并解析信号包，通过比对标签ID号（地址码）的方式，来决定读写器是否需要与自己立即通信。这就增加了其它标签的工作时间，因而也就需要消耗其它标签大量能量，特别是有大比例数量的标签需要读写数据时，问题更严重。
7）无法频繁采集标签信息
由于唤醒方式和使用单一通信频道的限制，对海量标签的每次信息采集，标签都要消耗大量的时间和功耗。因而无法实现对海量标签信息的频繁采集。无论标签处于静态还是动态。
8）现有技术标准无法实现标签间的通信及信息中继
除了低功耗，与海量标签的通信外，标签与标签的通信，标签之间的低功耗信息中 继，是低功耗智能通信终端的重要功能特征。但这却是现有有源RFID技术的功能缺陷。 在许多自动化控制应用中，低功耗传感器终端与低功耗控制器之间的快速低功耗通信非 常重要；在无网无电的野外环境中，传感器报警信号通过低功耗传感器终端实现低功耗 中继传输也非常重要。
市场急需技术突破
过去人们更多的将有源RFID用于资产及和人员清点，以及简单定位应用。但随着物联网概念的提出和世界范围内对“万物互联”技术的广泛市场需求：包括工农业智能化中涉及的大量传感器信息的自动采集，相关设备的实时控制；城市交通智能化中涉及的车流，物流智能化中物资设备流，以及智慧旅游中人流等与海量标签通信的问题。尽管现有有源RFID的功能远不能满足物联网应用的普遍需要，但IEEE和EPC Global等标准化组织的工程师们认为，有源 RFID技术是现有各种低功耗通信技术中，最有可能满足物联网智能终端对低成本低功耗无线通信要求的一种技术。
他们在IEEE 802-15-4f国际标准制定的立项报告中指出：“为了减少能耗，当今大多数有源标签使用的都是单向发射ID的方式，其唯一的目的就是识别和定位，而没有考虑拥堵和信号碰撞问题。有源电子标签需要具有双向通信和远距离通信的能力，需要具有处理海量标签的能力，但同时消耗的功率非常低。目前有许多各种相关技术标准，但没有一个能满足所有这些需要。”
现有有源RFID必须在技术上有所突破！
新一代低功耗无线通信技术LDSW
经过15年低功耗通信实践研究，我们分析了从ZigBee，到有源RFID和LPWAN等各种低功耗通信技术的优缺点，总结出一套全新的低功耗无线智能通信技术LDSW(Low Duty Cycle Smart Wireless)。LDSW不仅满足了IEEE对理想有源电子标签提出的所有功能要求，而且功耗更低，距离更远，工作方式更加灵活可靠。
