mioty 常见问题解答
欢迎访问我们的资源库，此处涵盖了所有关于 mioty® 和 mioty alliance 的问题。
mioty 是一种低功耗广域网 (LPWAN) 技术，由 ETSI 标准化为 TS 103 357，基于 Telegram Splitting 超窄带 (TS-UNB) 协议。它通过将每条消息划分为在时间和频率上分布的短无线电突发，在免授权的 sub-GHz 频谱中传输数公里的小型传感器消息。这使得传输具有很强的抗干扰和抗冲突能力，从而允许大量电池供电设备共享同一个网络。
mioty® 是由位于德国埃尔兰根的弗劳恩霍夫集成电路研究所 (IIS) 开发的，该研究所自 2009 年开始研究其核心的电报拆分技术。该技术随后在 ETSI 进行了标准化，并移交给行业联盟进行管理和认证。mioty® 这个名字源于 “my iot”，但其中的 “m” 也代表 “massive IoT”（大规模物联网）——这体现了 mioty® technology 出色的可扩展性。
LPWAN（低功耗广域网）是一类无线电技术，适用于在依靠电池运行多年的情况下跨越长距离传输少量数据的设备。这种权衡是经过深思熟虑的：以极低的功耗和远距离传输来换取低数据速率和更高的延迟。mioty®、LoRaWAN、Sigfox 和 NB-IoT 都属于 LPWAN。它们的主要区别在于处理干扰的方式、网络运营方以及成本构成。
该技术起源于 Fraunhofer IIS，并在 ETSI 标准化为 TS 103 357。mioty alliance 作为一个非营利性行业协会，负责管理规范、维护技术文档、运行产品认证并管理 mioty 品牌。使用 mioty® technology 所需的所有专利均由 Sisvel 根据 FRAND 框架（公平、合理和非歧视）进行外部处理。
mioty® 已在公开可用的 ETSI 标准 TS 103 357 中进行了规范，任何人都可以获取并实施，且它不与任何单一制造商的专有物理层绑定。目前已有来自不同半导体公司的多种射频芯片组支持 mioty®，从而降低了供应商锁定的风险。然而，开放规范与免版税是两个不同的问题。底层专利通过 Sisvel 平台进行集中许可，因此实施者应将获得许可视为获取规范之外的一个独立步骤。
mioty alliance 是一个致力于 mioty 标准化、认证和推广的非营利性行业协会。该协会成立于 2019 年 11 月，并于 2020 年 2 月在纽伦堡举行的嵌入式世界大会（Embedded World）上正式公开亮相。其成员涵盖了物联网价值链的各个环节，包括半导体制造商、模块和设备制造商、基站和软件供应商以及系统集成商。该联盟负责管理 mioty 品牌，维护相关技术规范，并运行认证计划以验证不同供应商之间的互操作性。
mioty® 适用于在恶劣的无线电条件下，大量电池供电传感器必须长期可靠报告数据的场景。其成熟应用领域包括：水、气、热的公用事业计量；用于质量和预测性维护的工业监控；智能建筑和智能城市基础设施；用于露天和远程传感的智慧农业；跨站点、港口和机场的资产追踪；以及包括孤身作业人员保护在内的安全关键型应用。这些应用的共同点在于设备密度和电池寿命，而非特定的行业。
mioty® 适用于在特定区域内运行大量传感器并希望拥有网络及其数据的组织：公用事业、工业运营商、市政当局、设施管理人员和计量服务提供商。由于 mioty® 极其稳健且可靠，因此也非常适合公共安全和其他任务关键型应用（如工业解决方案）的关键基础设施。它还适用于希望使用标准化、免许可无线电且不依赖于单一芯片组供应商的设备制造商。对于散布在全国各地的几十个设备，它的相关性较低，因为在这种情况下，蜂窝网络订阅通常更为简单。
mioty® 在您或合作伙伴运营的基础设施上的免授权频谱中运行，无需 SIM 卡，也无需按设备订阅；而 NB-IoT 等蜂窝物联网则在移动运营商网络的授权频谱中运行，并按设备收取周期性费用。实际的差异在于成本构成：mioty® 的成本在于基础设施和运营，而蜂窝物联网的成本在于订阅费。此外，两者在电池寿命和电池使用可预测性方面也存在差异；使用 mioty®，您的能耗更低，且拥有可预测的使用方案，使您能够准确计算电池寿命。
mioty® 已投入商业部署。该协议自 2018 年起已成为 ETSI 标准，并于 2024 年 6 月发布了修订版规范。目前，多家制造商已提供涵盖终端、模块、基站和软件的认证产品。联盟运行着一项认证计划，旨在验证 mioty® 规范的正确实施。虽然其生态系统比 LoRaWAN 年轻，因此设备目录较小，但技术本身并非实验性的。
目前在现场部署的 mioty 设备中，占比最大的是用于公用事业的自动抄表，特别是水、热和燃气计量。这一用例是最早大规模推广的用例之一，通常涉及遍布整个城市或公用事业网络的数千甚至数十万台设备。其他行业目前也紧随其后，增长势头强劲：关键通信部署包括覆盖整个地区的专用 mioty 网络（例如意大利的南蒂罗尔），而工业监控和质量应用也正在各工厂中部署。智能建筑管理也正成为一个主要的应用领域，每栋建筑已经部署了数百台 mioty 设备。您可以在 mioty alliance 的 案例研究板块 找到一系列最新的部署案例。
是的。mioty® 在开阔平坦地形下的传输距离约为 15 公里，且使用一次电池的续航时间长达 14 年，既适用于稀疏的户外传感器网络，也适用于密集型网络。这种可扩展至城市规模海量设备数量的架构，并不一定需要高密度部署才能体现价值：例如，单个基站即可经济高效地覆盖广阔的农村地区，支持土壤湿度监测、温室监控、灌溉或牲畜传感器等每天报告数次的少量设备。
出于实际操作和合规性方面的考虑，mioty alliance 并不收集其成员的部署统计数据。作为一个开放的生态系统，我们因此无法提供已部署设备的官方计数。
我们可以充满信心表示的是，mioty® 正呈现出强劲的市场势头。在我们的整个生态系统中，受高度可靠且可扩展的 LPWAN 解决方案日益增长的需求驱动，成员们一致报告年度部署增长率达到 100% 或更高。
这些案例反映了一个明显的趋势：在可靠性、可扩展性和开放标准为核心要求的规模化、长期物联网部署中，各机构正越来越多地选择 mioty®。
随着更多的智能抄表、工业物联网和关键基础设施项目投入生产，mioty 生态系统继续在全球范围内快速增长。
mioty® 已被全球范围内的公用事业、工业企业、市政当局、系统集成商和技术提供商所采用。
该技术得到了 mioty alliance 内部不断壮大的生态系统的支持，其中包括约 80 家成员组织，涵盖了半导体制造商、模块供应商、网关供应商、软件提供商、研究机构以及致力于提供互操作解决方案的系统集成商。
智能计量是目前 mioty® 部署规模最大的领域，公用事业部门受益于其卓越的可扩展性和可靠性。
与此同时，该技术正迅速扩展到其他行业，包括：
- 工业物联网
- 关键基础设施
- 楼宇自动化
- 环境监测
- Smart City
- 农业
- 物流与资产追踪
随着可靠的传感器数据对于自动化和人工智能驱动的应用变得日益重要，越来越多的行业正采用 mioty® 进行关键任务通信。
开发 mioty® 是为了提供一种无线通信技术，即使在数百万台设备共享同一无线电频谱的情况下，也能保持可靠性。
其愿景不仅限于无线电通信：旨在实现基于开放标准的安全、有韧性且可互操作的数字基础设施。mioty® 在欧洲开发，通过提供专有物联网生态系统的开放替代方案，在确保长期互操作性和法律确定性的同时，支持数字主权。
随着物联网部署的持续增长，无线网络必须在保持可靠通信的同时支持更多的设备。传统的 LPWAN 技术在密集部署中往往会达到极限，干扰和冲突会导致数据包丢失率不断增加。
mioty® 通过结合卓越的可扩展性、可靠性和频谱效率来应对这些挑战。它为那些即使在困难的无线电条件下也必须保持可靠通信的应用提供了值得信赖的数据传输。
mioty alliance 是 mioty® 背后的国际行业协会。它负责开发、维护和推广该技术，同时在整个物联网价值链中培育一个开放、互操作的生态系统。
如今，已有约 80 家公司、研究机构和行业组织 成为该联盟的成员。他们共同开发硬件、软件、云平台、测试工具和完整的物联网解决方案，以确保长期的互操作性和持续创新。
mioty® 是一种开放且标准化的 LPWAN（低功耗广域网）技术，专为可靠、可扩展且节能的物联网通信而设计。mioty® 在欧洲开发并由 ETSI 标准化，使数百万台电池供电的设备能够安全、可靠地进行通信，即使在密集或干扰严重的无线电环境中也是如此。
其核心创新技术 Telegram Splitting Multiple Access (TSMA) 使 mioty® 比传统的 LPWAN 技术具有更强的鲁棒性和可扩展性，使其非常适合智能抄表、工业物联网、关键基础设施和环境监测等应用。
Telegram Splitting 多重访问是 mioty® 背后的信道访问方法。TSMA 并不将消息作为单一的连续信号传输，而是将其分成许多短小的子数据包（称为突发包），并根据定义的模式将它们分布在不同的频率和时间点上。由于干扰很少会击中每一个突发包，且前向纠错可以从子集中重建消息，因此个别冲突只会损害传输而不会将其彻底破坏。
电报通过前向纠错进行编码，并被切成短突发信号。每个突发信号根据接收端已知的伪随机跳频模式，在各自的时间点以各自的频率进行传输。基站收集这些突发信号，将其重新组装并还原原始电报。由于突发信号在时间和频率上都是分离的，占用某一频率或某一时刻的干扰源不会影响信息的成功传输。
突发是 mioty® 电报被拆分成的短无线电子数据包之一。每个突发携带编码消息的一个片段，持续时间约为 15 毫秒。一个完整的电报由至少 24 个此类突发组成，这些突发在不同的频率和时间发送。突发是可以在不导致传输失败的情况下丢失的单位，而不是整个消息。
前向纠错增加了冗余，使接收端能够从不完整的突发集中重构电报。在 mioty® 中，只需接收 50% 的突发即可恢复完整信息，这意味着一半的传输即使因干扰或冲突而损坏，也不会造成任何数据丢失，且无需重新传输。这正是将电报拆分从一种扩展技术转变为鲁棒性机制的关键所在。
其稳健性源于三种特性的结合：每个突发信号都非常短，因此在时间上形成的目标很小；突发信号分布在整个频段，因此窄带干扰源只能影响其中一部分；前向纠错技术允许丢失大部分数据。足以破坏单一连续传输的干扰仅会移除 mioty® 电报的一部分，而其余部分足以确保传输成功。
mioty® 系统包含四个要素。终端节点 (EP) 是现场的传感设备，负责传输数据，通常由电池供电。Base Station (BS) 接收突发信号并重新组装电报。服务中心 (SC) 负责管理网络、加密密钥并转发数据。应用中心 (AC) 负责管理终端节点，并将数据转发至相应的物联网平台或商业智能软件，有时也负责原始消息字节的解码。mioty® 采用星型网络拓扑结构：终端节点只能与 Base Station 通信，节点之间不能互相通信。
终端节点 (EP) 是传输传感器数据的 mioty® 设备——可以是仪表、传感器模块或通往另一个总线系统的网关。它包含一个 sub-GHz 无线电收发器和软件形式的 mioty® 协议栈。由于该协议栈是通过软件而非专用芯片实现的，因此终端节点可以基于多家制造商的标准收发器构建，而不必依赖单一供应商的芯片。
Base Station 接收来自范围内所有终端节点（End Points）的突发信号，识别哪些信号属于哪个电报，对其进行重新组装并应用纠错技术以恢复消息。随后，它通过回程连接将恢复的电报转发至服务中心。一台 Base Station 可同时为大量终端节点提供服务，且终端节点无需提前分配给特定的基站。
服务中心是 mioty® 系统的网络管理层。它负责管理加密密钥、接收来自 Base Station 的原始数据、对多个 Base Station 接收到的电报进行去重，并将数据转发至应用中心。它是将一组基站转变为统一网络的关键组件，可由网络所有者或服务提供商运营。
应用中心是 mioty® 系统的端点和应用管理层，因此也是 mioty® 系统与任何更高级别应用（如数据库、商业智能和客户特定的物联网平台）之间的接触点。它接收来自服务中心的已解码报文，并应用特定于设备的有效载荷语义。大多数应用中心使用专用的蓝图格式对原始有效载荷进行标准化解码。
mioty® 蓝图是设备有效负载的标准化 JSON 描述，它定义了空中传输的原始字节的结构和解释方式，包括字段、数据类型、大小、单位、转换，以及在需要时提供的校准或派生值。蓝图本身不在空中传输；它是通过带外方式提供的，并由具备蓝图处理能力的应用程序中心或 IoT 平台使用，以将紧凑的有效负载解码为结构化数据。这在保持 mioty® 电报小巧且节能的同时，提供了一种无需为每个设备编写自定义解码器即可集成设备的标准化方法。
是的。mioty® 支持终端节点与 Base Station 之间的双向通信。与其他 LPWAN 技术类似，mioty® 采用星型架构，并针对大量电池供电的终端节点向公共 Base Station 发送上行消息进行了优化。下行通道可用于 Base Station 到终端节点的偶尔通信，例如更改配置、确认消息或触发现场操作。因此，下行链路并非为持续通信而设计，其容量远低于上行链路。
mioty® 在免许可的 sub-GHz 频段运行，适用的频率和射频参数取决于地区法规。虽然 mioty® technology 本身理论上可以根据需要在其他频段实施，但 mioty alliance 已定义了区域射频配置文件，规定了世界不同地区可以使用的频率和运行参数。对于欧洲大部分地区，mioty® 在 868 MHz 频段运行，使用两个 100 kHz 信道。在美国，mioty® 可以根据适用的跳频规则在 915 MHz 频段运行。其他地区遵循各自的监管要求，并可能使用不同的频段，包括 433 MHz。当前的区域配置文件列表可在 mioty alliance 文档中心获取。
mioty® 协议是在标准 sub-GHz 无线电收发器之上通过软件实现的，而不需要专用的专利芯片。在实践中，这意味着设备制造商可以从多家芯片供应商的收发器中进行选择，现有的硬件设计有时可以通过固件更改来获得 mioty® 支持，并且在某些情况下，甚至可以在不更改硬件的情况下更新协议。
mioty alliance 已在多家制造商（包括 Texas Instruments、Silicon Labs、STMicroelectronics 和 Semtech）的一系列 sub-GHz 射频芯片组上测试并验证了 mioty®。这种多供应商支持是与围绕单一公司专有物理层构建的 LPWAN 技术的结构性区别：mioty® 产品不受限于单一芯片组制造商的路线图、定价或供应。支持情况因 mioty® 类别和芯片组而异。对于上行链路，射频仅需支持 FSK 传输；对于下行链路和全双向操作，芯片组还需要提供对 I/Q 数据接收的访问。如果需要，mioty® 协议栈也可以移植到其他射频芯片组。
mioty® 终端节点在传输时无需与 Base Station 进行事先协调：它们根据定义的模式随时发送数据脉冲，而 Base Station 在接收时对其进行识别和重组。在发送上行链路之前，不存在蜂窝网络意义上的调度握手，这保持了较低的设备复杂性和能耗，也是该技术能够扩展到海量设备数量的原因之一。一个例外是使用 B 类和 C 类协议，在这种情况下，终端节点会监听 Base Station 发出的同步信标。
理论上，在具有直接视距的特殊条件下，mioty® 的传输范围可达 800 公里，这使其在高空探测气球和卫星应用领域也极具吸引力。例如，马克斯·普朗克研究所与弗劳恩霍夫集成电路研究所 (Fraunhofer IIS) 合作的 SMARTIES 项目，就利用气球上搭载的 mioty® 传感器来测量大气状况并追踪其位置。在地面上，障碍物、多径传播、衰落、天线高度和局部干扰等实际因素会显著降低可达范围。对于网络规划而言，在开阔平坦的地形中约为 15 公里，在城市环境中约为 2-3 公里（包括对建筑和地下室的可靠穿透），是更为现实的规划数据。
单个 mioty 基站可服务约 100,000 个终端节点，而由多个基站构建的网络可扩展至超过一百万台设备。限制因素并非设备数量，而是消息负载：约束网络的是单位时间和频谱内的电报总数，因此容量应始终根据实际设备的报告配置文件进行计算。
mioty® Base Station 经认证在 200 kHz 频谱的上行链路中，每天至少可处理 350 万条 10 字节的电报。因此，消息大小和传输间隔等其他参数会影响网络中可能容纳的最大设备数量，在容量规划时需予以考虑。
一个 mioty® 终端节点在 868 MHz 频率下传输 10 字节消息约消耗 17.8 µWh。消息并非以单次连续突发方式传输，而是被拆分为至少 24 个短子电报，从而在时间上分散传输能量，并降低对电池的瞬时功率需求。
市场上已有使用小型一次电池且电池寿命长达 14 年的 mioty® 设备，这基本上已接近电池本身的保质期。与其他 LPWAN 技术不同，mioty® Z 类设备不需要根据设备位置进行 MAC 层网络协商，这使得电池消耗以及电池寿命更具可预测性。实际电池寿命主要取决于报告间隔、有效载荷大小和电池容量。
mioty® 应用有效负载的范围为 10 到 245 字节。特定大小的有效负载发送频率受限于区域占空比限制，而非协议本身，因此有效负载大小和报告间隔需统一规划。典型的 10 字节 mioty® 数据包每小时最多可传输 99 次，同时仍保持在 1% 的占空比内。相比之下，Sigfox 的上行链路有效负载上限为 12 字节。
LPWAN 技术通常不是围绕高数据速率设计的。相反，更相关的参数是有效载荷大小和传输间隔。mioty® 终端节点通常每天传输几次少量的传感器数据，例如温度和湿度，或者包括水温和其他元数据的数字水表读数。
mioty® 支持每条消息高达 245 字节的有效载荷，允许在单个电报中传输多个传感器数值和应用数据。可实现的有效数据吞吐量取决于所选的 mioty® 配置文件、射频配置和传输条件，但对于典型的 LPWAN 应用，传输间隔和有效载荷大小是比连续数据速率更有意义的衡量指标。
由于电报是在几秒钟的时间内分散在多个短突发中传输的，因此 mioty® 的延迟通常在秒级而非毫秒级。某些 mioty® 配置（如低延迟或高数据速率）可以降低这种延迟，但这是提供 mioty® 卓越鲁棒性的传输机制所固有的结果，无法简单地通过调整来消除。因此，需要确定性实时控制的应用不应使用 mioty® 或一般的 LPWAN 技术。
mioty® 支持时速高达 120 km/h 的移动设备，涵盖了运输中的资产追踪和车载传感器等公路及铁路应用。电报拆分技术在此发挥了作用：由于突发传输在时间和频率上是分散的，传输过程中不断变化的信道条件仅会影响部分消息，而非全部。
mioty® 非常适合深层室内环境，因此被广泛用于地下室和地下设施的抄表工作。其关键因素在于链路预算：Sub-GHz 频段本身就具有良好的传输范围，而 mioty® 则进一步提升了接收灵敏度，网关在实际应用中通常可达到约 -136 dBm，理论上最高可达 -147 dBm。这为穿透墙壁和其他障碍物提供了充足的余量，即使信号强度会受到反射和衰减的影响。由于建筑物的实际衰减程度很大程度上取决于其构造，因此现场勘测仍然是评估特定建筑物覆盖范围最可靠的方法。
mioty® 的设计运行数据包错误率低于 1%，对应的数据包成功率高于 99%。对于 LPWAN 而言，这是一种极高水平的可靠性，这得益于 mioty® 的 Telegram Splitting 方法：每条消息在时间和频率上分布在多个子电报中，即使单个子电报丢失或受到干扰，接收端也能重构完整的消息。
独立测量结果证实了这种稳健性。在由 SAF Tehnika 和里加技术大学（Riga Technical University）进行的一项实地研究中，mioty® 传感器在相同条件下显示出的数据包丢失率比同类无线电系统低约 100 倍。
mioty® 网络是逐渐退化而非突然崩溃。随着信道变得更加繁忙，更多的突发信号会发生冲突，而丢失比例超过可纠正份额的消息将会丢失——但这种影响表现为整个网络错误率的上升，而不是突然的故障。可以通过增加基站、降低报告频率或使用额外信道来扩展容量。
mioty 和 LoRaWAN 提供相当的接收器灵敏度。仅由热噪声决定的理论极限，mioty 在 EU1 模式下约为 -147 dBm，而 LoRaWAN 最稳健的模式 SF11 和 SF12 分别为 -148 dBm 和 -151 dBm。在实际硬件中，mioty 通常达到约 -136 dBm 的灵敏度，几乎正好处于 LoRaWAN 数据表值（SF11 为 -136.5 dBm，SF12 为 -139.5 dBm）之间。由 mioty alliance 委托的一项独立比较研究证实了这一点：在原始接收器灵敏度方面，mioty 的表现与最稳健的 LoRaWAN 模式相当。
是的，它适用于追踪和状态报告，而非实时控制。mioty® 支持移动速度高达 120 km/h 的设备，且电报拆分技术意味着在传输过程中变化的信道条件（例如经过桥下或隧道时）仅会影响消息的一部分，而非全部。结合数年的电池寿命和长距离传输特性，这非常适合无法定期充电或更换电池的车辆或铁路车厢的资产追踪和状况监测。如果应用需要的是低延迟控制，而非周期性的位置或状态报告，那么这超出了 mioty® 或广义上的 LPWAN 技术的设计初衷。
mioty® 结合了针对该场景的三个关键特性：小型一次电池的使用寿命长达 14 年，且由于 Z 类设备无需基于位置的 MAC 协商，功耗是可预测的；有效载荷为 10 至 245 字节，报告速率受区域占空比限制而非协议限制；在开阔地带的范围约为 15 公里，在城市和深度室内条件下为 2 至 3 公里。在实践中，这意味着传感器只需安装一次，即可在无需现场访问的情况下报告十年或更久，并且仍能位于设施边缘，而无需处于网关的短距离范围内。
mioty® 和 LoRaWAN 都是免许可的 sub-GHz LPWAN 技术，但它们处理干扰的方式不同。LoRaWAN 使用扩频调制技术（Chirp Spread Spectrum），并将每条消息作为连续信号传输，因此一次碰撞就可能破坏整条消息。mioty® 则将每条消息拆分为跨越时间和频率的短脉冲，并通过前向纠错技术从大约一半的脉冲中重构消息。因此，mioty® 在密集、干扰严重的场景中表现更强；而 LoRaWAN 则拥有大得多的设备生态系统和广泛的公共网络覆盖。
NB-IoT 是一种在授权频谱中运行的 3GPP 蜂窝标准，而 mioty® 则在 sub-GHz ISM 频段内免授权运行。NB-IoT 需要 SIM 卡、移动网络运营商和每台设备的订阅服务，但无需构建基础设施即可提供覆盖。mioty® 需要自有或合作伙伴的基站，且没有经常性的通信费用。NB-IoT 适用于散布在全国各地的资产；mioty® 则适用于运营商希望拥有网络及其数据的密集场所和园区。
Sigfox 和 mioty 都使用超窄带传输，但在消息模型和运营模式上有所不同。Sigfox 将上行链路限制为 12 字节的有效载荷，且每台设备每天发送的消息约为 140 条，并作为一种运营商服务提供。mioty 支持更大的有效载荷，不绑定于单一运营商，并可作为私有网络运行。Sigfox 的优势在于极低的设备成本和单一的全球服务合同，这完全免除了客户在网络规划方面的负担。
Wi-SUN 和 mioty® 针对不同的网络拓扑结构。Wi-SUN 构建了一个数据传输速率在数十至数百 kbit/s 之间的 IPv6 网状网络，通常用于路灯和电网设备等有线供电节点之间。mioty® 则采用星型拓扑结构，专为在多年内发送微小消息的电池供电传感器而优化。Wi-SUN 适用于对吞吐量、IP 地址分配和网状网络韧性有要求的场景；而 mioty® 则适用于设备必须依靠电池运行十年的场景。
无线 M-Bus (EN 13757) 是一种专门针对计量设计的协议，主要用于短距离的步行或驾车抄表，而 mioty® 是一种通用的 LPWAN，专为长距离的固定网络采集而设计。在智能计量领域，两者经常结合使用，这使得公用事业公司无需更换仪表群即可实现每日或每小时的读数。两者都属于同一个伞形标准，即开放计量系统（OMS，基于 EN 13757）。多年来，OMS 一直使用 wM-Bus 作为其传输层，并且是水、气和热分户计量的既定数据语言，因此，无论实际使用哪种无线电技术传输比特位，支持 OMS 的仪表都可以被相同的头端系统和公用事业平台读取。
OMS 4 将 wM-Bus 定义为传输层，涵盖了目前用于步行/车载抄表以及与智能表计网关本地连接的 LMN（本地计量网络）接口。OMS 5 增加了 mioty® 作为第二个传输层，并以 OMS-TR08 “OMS over mioty” 和 OMS-S 附录 Q “OMS LPWAN” 的形式发布。该 LPWAN 分拆模式运行在 mioty® 的 ETSI TS 103 357-2 电报分拆物理层上，将相同的 OMS 应用层和数据模型转化为固定网络技术：无需人员步行或驾车经过表计，固定的 mioty® 基站即可自动完成远距离（包括室内深处）的读数采集。由于应用层和数据模型保持不变，已经能够解码 OMS 4 数据的头端系统可以按照同样的方式处理 OMS 5 / mioty4OMS 数据，无需单独的集成路径，就像处理 OMS 4 一样。
是的，并且目前已在商业推广中运行。一台仪表可以同时承载两条通信路径：用于人工步行抄表的本地 wM-Bus/OMS 4 通道，以及用于公用事业自动化固定网络采集的 LPWAN mioty4OMS 通道。两者可以同时运行，因此无论哪一侧（wM-Bus 或 mioty®）接收到传输信号，都会被转发和处理。这提供了完全的向后兼容性：外勤人员仍可根据需要随时进行手动 wM-Bus 步行抄表，而 mioty® 则在后台处理常规的自动化采集。
当部署环境同时具备高设备密度、嘈杂的无线电环境以及以年为单位的电池寿命要求时，mioty® 是更强大的选择。典型案例包括在一个采集区域内拥有数万个终端的计量推广、具有严重电磁干扰的工业现场，以及以公路速度移动的设备。如果您知道您的 LPWAN 网络将运行 10 年或更长时间，并且您有大幅增加网络中设备数量的计划，mioty® 可提供更具扩展性的解决方案，从而提供更高的服务质量 (QoS) 和更低的总体拥有成本 (TCO)。通常情况下，使用 mioty® 所需的网关数量会减少 3 到 6 倍，由于 TCO 几乎与网关数量成正比，因此使用 mioty® 的成本将大幅降低。此外，mioty® 网络对无线电环境造成的压力也小得多，因为电报拆分技术占用的无线电频段空间更少，即使在网络中 LPWAN 设备数量大幅增长的情况下，也能让其他解决方案长期运行。如果您的首选是广泛的现成设备目录、现有的公共网络或小型试点的最低准入门槛，那么 LoRaWAN 通常更为实用。
mioty® 不适用于需要低延迟、高吞吐量或大数据传输的应用。由于一条消息会在几秒钟内分散在多个突发传输中，因此 mioty® 不适合实时控制回路，且其数据传输速率也排除了通过无线方式传输图像、音频或完整固件镜像的可能性。对于依赖现有全国性公共网络，或需要尽可能广泛的认证现成设备选择的部署，目前使用 LoRaWAN 或 NB-IoT 会是更好的选择。
是的，这就是目前业界所称的混合网络：包括 Miromico 和 RAKwireless 在内的硬件供应商已经开发出了能够原生接收 mioty® 和 LoRaWAN 信号的网关，因此单站点安装即可同时支持这两个网络并行运行。在设备端，协议保持独立：终端节点传输其中一种或另一种协议。在实际应用中，混合网络允许运营商在一个共享平台上并行运行这两种协议，并根据特定用例选择最合适的协议：低流量应用（如智慧停车或空气质量监测）通常运行在 LoRaWAN 上，而高密度或深层室内用例（如水表计量）则运行在 mioty® 上。两者均由同一个网络服务器管理，这也使得在两者之间进行逐步的设备迁移变得非常简单。
在里加技术大学进行的真实对比部署中（在同一栋 8 层建筑的对应楼层分别安装了 464 个采用 mioty® 协议栈的相同传感器和 464 个采用基于 LoRa 协议的传感器），SAF Tehnika 测得 mioty® 的平均丢包率为 0.056%，而 LoRa 设备根据子频段的不同，丢包率为 7.2-16.5%。研究确定的 mioty® 主要丢包机制是穿过建筑物的信号衰减，而非碰撞。
在 868 MHz 频率下，mioty® 终端节点每条消息的功耗约为 17.8 µWh，根据上报间隔的不同，可支持数年至十余年的电池寿命。跨技术的能量对比是该领域最不可靠的数据，因为供应商提供的数据通常基于不同的有效载荷、发射功率和上报间隔。为了做出实际决策，请根据您自己的消息配置文件计算能量预算，而不是对比宣传数据。
这三者的区别主要在于成本构成。NB-IoT 省去了基础设施投资，取而代之的是循环发生的单设备订阅费用。mioty® 和私有 LoRaWAN 则需投资基站和运营，但无需支付通信时长费用，这有利于密集部署。对于 mioty® 而言，通过 Sisvel 平台进行的专利许可是一项需要包含的额外费用。盈亏平衡点主要由每个站点的设备数量和预期运营年限决定。在设备端，由于无线模块更贵且需要更大的电池，NB-IoT 设备通常价格更高。LoRaWAN 和 mioty® 设备的价格通常持平（请参阅同时生产同一产品 mioty® 和 LoRaWAN 版本的设备制造商示例）。
LoRaWAN 生态系统在成员组织、现有现货设备以及公共网络覆盖范围方面均显著大于 mioty alliance 生态系统。mioty alliance 拥有约 80 家成员组织，涵盖芯片组、模块、终端节点、基站、软件和集成——足以提供完整的解决方案，但产品目录较小。需要特定设备类型的买家应尽早查看 mioty® 产品组合，而不是假设存在同类产品。
迁移是可行的，但这并非纯粹的无线升级。终端节点必须运行 mioty 协议栈，这需要对支持该协议的收发器进行固件更新或更换硬件。在基础设施方面，部分基站同时支持这两种技术，因此网关站点通常可以复用。通常的做法是并行推进：现有设备继续在 LoRaWAN 上运行直至使用寿命结束，而新设备组则在 mioty 上投入使用。
mioty 已在开放的 ETSI 标准 TS 103 357 中进行了规范，并以软件形式实现，因此它运行在来自多家芯片供应商的标准 sub-GHz 收发器上，而非单一供应商的专有物理层。mioty alliance 的认证验证了不同制造商产品之间的互操作性。专利许可通过 Sisvel 平台集中处理，并遵循 FRAND 原则，因此许可条款均有据可查，并在相同的基础上向所有实施者提供，而非单独协商。
mioty® 正是为这种规模而设计的。单个基站每天可处理至少 350 万个 10 字节的数据包，并为约 100,000 个终端节点提供服务，而由多个基站构建的网络可扩展至超过 100 万台设备。根据经验，一个拥有约 500,000 居民的城市通常运行在 30 到 40 个天线站点上。电报拆分技术比其他技术更智能地利用了有限的可用无线电频谱，因此是密集城市环境面向未来的选择。
mioty® 在这方面具有显著优势。通过将每条消息拆分为跨越时间和频率的短数据包，意味着窄带干扰源（如变频驱动器或焊接设备）通常只会损坏其中的一部分，而前向纠错技术可以恢复其余部分（机制详见 2.5 和 4.11）。这不仅是理论上的：在 SAF Tehnika 和里加技术大学的一项实地研究中，在相同的真实环境条件下，mioty® 传感器的丢包率比同类无线电系统低约 100 倍（详见 3.11）。
在免授权 LPWAN 类别中，mioty® 是最直接的答案。单个基站每天可服务约 100,000 个终端节点和至少 350 万条电报。LoRaWAN 将每条消息作为连续信号传输，因此碰撞可能会直接破坏消息，这限制了单个网关所能支持的设备数量。在免授权类别之外，NB-IoT 和 Wi-SUN 分别通过授权频谱蜂窝基础设施或网状拓扑结构进行扩展，因此在此特定问题上不具有直接可比性。
对于此类规模的部署，三个标准最为关键。电池寿命与可预测性：mioty Class Z 设备无需基于位置的网络协商，这保持了功耗的可预测性，并支持长达 14 年的使用寿命（参见 3.5）。干扰和设备密度下的稳健性：电报拆分技术允许丢失超过一半的消息突发数据，现场数据表明，在真实干扰下，其丢包率比同类系统低约 100 倍（参见 2.5、3.11、4.11）。Scalability 空间：容量由消息负载而非硬性的设备上限决定，基站数量和网络容量能够远超初始部署规模进行增长（参见 3.2、3.3、5.2）。当这三个因素在多年部署中同时发挥作用时，mioty 是最强有力的选择；关于该组合在何种情况下特别优于 LoRaWAN，请参见 4.8。
是的。mioty® 已在公开的 ETSI 标准 TS 103 357 中明确规范，因此任何组织都可以获取该规范并进行实施，而无需依赖单一制造商的专有物理层（参见 1.5）。该标准定义了无线电协议本身；mioty alliance 的认证计划则另行验证来自不同制造商的产品是否能够正确互操作（参见 7.3、7.10）。针对问题的密度方面，电报拆分技术使 mioty® 特别适用于工厂这种密集且干扰严重的无线电环境，有关该机制和现场证据请参见 4.11 和 4.18。
如果您的项目需要可靠的通信、长电池寿命以及从数百个设备扩展到数百万个设备的能力，mioty® 是一个极佳的选择。
它特别适用于网络可靠性直接影响业务运营的项目，例如：
- 智能计量
- 工业物联网
- 关键基础设施
- 楼宇自动化
- 环境监测
- Smart City
- 资产监控
除了技术优势外，mioty® 还通过其开放标准、透明的许可模式和不断发展的生态系统提供长期的投资保护。
mioty® 的核心特征是其独特的 Telegram Splitting 多重访问 (TSMA) 通信方式。
mioty® 并非一次性传输完整消息，而是将每个电报划分为许多小的子数据包，并在不同的频率和时间点进行传输。这使得网关即使在许多单个子数据包受到干扰的情况下，也能重构消息。
最终，这项技术提供了：
- 显著更高的网络可扩展性
- 卓越的可靠性
- 对共享无线电频谱的高效利用
- 更低的基础设施成本
- 一个开放的、符合 ETSI 标准的生态系统
规划 mioty 网络应从消息配置文件入手，而非仅考虑覆盖范围：包括设备数量、报告频率以及有效载荷。由此可以确定所需的容量，并根据站点地形和建筑结构确定基站的数量与布局。无线电勘测可验证针对特定地点的规划。由于采用星型拓扑结构，规划的重点在于基站部署而非网状路由。如有需要，多家 mioty alliance 成员可提供专业的网络规划服务。
基站的数量取决于三个因素：需要覆盖的区域和地形、设备所在建筑物的结构以及总消息负载。在开阔地形中，单个基站可以覆盖广阔的区域，而在密集的城市环境或深度室内安装中，相同的覆盖范围则需要更多的基站。根据经验，一个拥有约 500,000 居民的大型城市通常需要运行 30 到 40 个基站。
实践表明，网络规划工具能够相当准确地模拟实际情况。我们建议通过现场勘测来验证模拟结果，对于设备处于恶劣无线电环境（如地下室、金属外壳、地下室）的部署，现场勘测尤为必要，因为建筑结构对链路的影响远大于距离。勘测的目的是确认最差位置而非平均位置的链路预算。
mioty® 基站通过 TCP/IP 并使用 mioty® BSSCI 规范将恢复的电报转发至服务中心。传输可以使用以太网、蜂窝网络或其他可用的互联网连接。由于有效载荷较小，且消息速率受无线电限制，与所服务的设备数量相比，回传带宽需求较低。
mioty® 完全可以作为私有网络运行。由于它在免授权频谱中运行，组织可以安装自己的基站并运营自己的服务中心，而无需频谱许可证或运营商合同，从而将基础设施和数据都保持在自己的控制之下。对于不想自行运行网络的组织，联盟成员也提供运营和托管模式。
是的。mioty® 服务中心既可以在客户自己的基础设施上运行，也可以在云端运行，这对于受数据驻留或关键基础设施要求约束的公用事业和工业运营商来说往往具有决定性意义。多家会员公司提供托管和本地形式的服务中心软件。
应用中心通常不包含任何长期存储，而是通过标准化的 MQTT 接口将解码后的电报转发到上层，因此集成方式与其他数据源相同。已支持 mioty® 的平台包括具有原生应用中心集成的 Pallax 和 Kilo IoT，以及在服务中心层面支持的 LORIOT；而 Akenza 等其他平台则提供具有无缝 mioty® 集成的高级物联网平台。在平台没有原生支持的情况下，集成只需连接到 mioty® 应用中心北向接口即可。
每个 mioty 终端节点都拥有来自制造商 IEEE EUI-64 地址范围的唯一标识符，并且在投入使用前需连同其加密密钥一起在应用中心进行注册。一旦完成注册，设备即可发送电报，且范围内的任何 Base Station 都会对其进行转发；无需手动将设备分配给特定的 Base Station。对于大规模部署，通常采用基于制造商提供的设备列表进行批量配置的方式。
是的，mioty® 规范已预见到通过下行链路接口进行空中固件升级。实际应用取决于设备制造商，且固件更新通常需要较长时间通过 mioty® 下行消息进行传输。尽管固件包可以同时广播给许多终端节点，但这仍然是一项非常耗电的操作，因此大多数制造商会为其固件更新策略提供 BLE 或 NFC 等其他接口。
网络监控在服务中心进行，该中心可查看每条电报、接收电报的基站以及接收信号强度。具有操作意义的指标包括每台设备的报文成功率、最弱位置的接收信号余量，以及两者随时间变化的趋势。设备余量下降是至关重要的早期预警，这远在报文开始丢失之前就会发生。
mioty® 与许多其他系统共享免授权的 sub-GHz 频段，而电报拆分技术使这种共存成为可能：分布在整个频段内的短脉冲既不容易受到其他传输的干扰，也不容易阻碍其他传输。mioty® 遵守与这些频段内任何其他设备相同的监管限制，包括欧洲的占空比限制。
在欧洲，868 MHz 频段的设备受 ETSI EN 300 220 标准下的占空比限制，相关子频段通常为 1%，这限制了设备每小时的传输时长。由于 mioty® 消息较短，在大多数应用中，该限制约束的是报告频率而非消息大小。在美国，则适用 FCC Part 15 跳频规则，这使 mioty® 成为一种受最大驻留时间法规约束而非占空比限制的跳频技术。规范中的区域配置文件解决了这些差异。
是的，mioty® 的架构理念已经预见到了稳健的架构，为商业网络运营和大规模部署场景做好了准备。在 mioty® 中，我们将包含服务中心（Service Center）的 Base Station 视为基础设施层。该基础设施必须进行构建和维护，通过 SCACI 接口，它可以与应用中心（Application Center）清晰地分离，而应用中心则负责终端节点（End Points）和上层集成。对于网络间的漫游，运营商将其服务中心连接起来，终端节点通过无线连接即可在漫游网络上进行注册。
mioty® 的安全机制分为两个层级。网络层是强制性的：终端节点与基站之间的每条消息都使用 AES-128 计数器模式进行加密，并使用由服务中心注册和管理的网络密钥通过 CMAC 进行签名。在此之上，应用层是可选的：使用独立的应用程序密钥进行第二次独立的 AES-128 加密，网络本身从不持有该密钥，因此有效载荷对网络运营商保持不可读，仅能在客户的应用中心解密。这两种机制均在联盟的专用安全指南中进行了规定，对于应用层，则在《应用层规范》中进行了规定，因此来自不同制造商的认证产品均采用相同的保护措施。
强制性网络层在计数器模式 (CTR) 下使用 AES-128，并使用强制性 CMAC 签名以确保消息真实性。在此基础上，可选的应用层提供七种模式：无应用加密、仅机密性、具有完全前向保密的机密性、真实性（机密性加 4 字节 CMAC 签名）、具有完全前向保密的真实性，以及两种不可知模式（增加了一个完全独立的应用层数据包计数器，产生 7 字节的开销）。终端节点使用哪种模式是设备属性，在其应用层格式说明中声明，而非按条消息协商。
网络密钥由服务中心注册并持有，在设备连接时将其分发给基站。如果使用应用层加密，独立的应用密钥仅发送至应用中心，绝不会发送给网络运营商。指南建议独立运行这两个配置过程，以确保它们之间没有关联。对于最初将密钥导入设备，安全指南记录了实践中使用的三种方法：打印密钥，即制造商将密钥以条形码或二维码的形式打印在设备上，并在调试期间进行扫描；中央密钥服务器，即制造商上传按设备 ID 索引的密钥，运营商根据需要进行检索；以及本地密钥生成，即设备或制造商提供的工具在现场自行生成密钥，因此包括制造商在内的任何第三方都无法持有该密钥。每种方法在易用性和接触密钥的方数量之间都有实际的权衡，具体产品支持这三种方法中的哪一种取决于制造商，而非 mioty® 标准本身。
是的。上述可选的应用层加密是真正的端到端加密：它使用网络组件从未持有的应用密钥，因此安全准则明确规定，在使用该功能时，数据在通过 mioty® 网络传输的过程中绝不会以未加密的形式出现。对于通过空中激活（OTA）连接的设备，每个会话都会生成一个新的应用会话密钥，并且还可以应用完全前向保密，这样即使未来的密钥被破解，也不会泄露之前记录的流量。这在网络由第三方作为服务运营的情况下尤为重要，而这在计量领域是一种常见的安排。
网络层以及应用层（如果使用）都围绕数据包计数器构建加密，对于给定的密钥，该计数器绝不能重复。接收端需要跟踪已接收的数据包计数器并拒绝重复项，且《应用层规范》明确将其称为上行方向防御重放攻击的保护措施。对于下行方向，将加密的应用数据与特定的数据包计数器绑定，也可以在消息被重新发送时减轻已知明文攻击的影响。
电报拆分技术增加了干扰 mioty® 传输所需的难度：由于突发信号时间短且分布在整个频段，窄带干扰器只能影响其中的一小部分，而前向纠错技术可以吸收这部分损失。功率足够大的宽带干扰器仍然可以破坏任何在免授权频谱中运行的无线电系统，包括 mioty®。更为现实的说法是增强了对干扰和窄带干扰的韧性，而非免疫力，这属于安全指南中所谓的“连接质量”，是与机密性或真实性不同的属性。
每个终端节点都在服务中心注册了一个网络密钥，消息通过该密钥计算出的 CMAC 进行身份验证，因此不接受来自未注册设备的电报。由于安全指南本身也标记了这一点，有一个细微差别值得准确说明：这是一种对称密钥方案，因此任何持有密钥的方（包括设备连接的基站）原则上也可以生成一条验证为真实的消息。这是真实性验证，而不是从基于证书的系统中获得的更强有力的不可否认性保证。双向设备通过在每次连接时派生新的会话密钥来降低风险，因此泄露的会话密钥不会暴露设备整个生命周期的流量。
在正常运行期间，观察者会看到一个 16 位短地址，该地址刻意设计为非设备唯一，它仅是网络用于缩小尝试密钥范围的提示，而非外部可靠的标识符。唯一的例外是接入请求（attachment request）本身，它是以非加密方式发送的，确实包含设备的完整全球唯一标识符，但每次接入仅发送一次，而非持续发送。有效载荷内容在网络层始终保持加密，如果启用了应用层加密，则在应用层也会加密。与任何无线电系统一样，观察者可以判断传输已发生以及大致的发生时间。
mioty® 部署是否处理个人数据取决于具体应用，而非无线电技术：与家庭绑定的能耗读数属于个人数据，而工厂中的机器状态数据通常则不属于。对于涉及个人数据的情况，安全指南提供了实际的文档化解决方案，而非仅仅是通用的物联网建议：对于多租户部署，它提议设立一个独立的“信任中心”角色，这是网络中唯一持有客户及其设备个人信息的环节，明确说明此举是为了保护客户隐私并确保符合 GDPR。服务中心仅向信任中心发送每个设备的报文计数，而不发送个人数据，信任中心在内部将设备 ID 与客户匹配以进行计费。应用级端到端加密通过将应用密钥及其保护的数据保留在客户自己的场所内，对这一模式进行了补充。这种模式本身并不能使部署直接合规，关于合法依据、保留和访问的常规控制措施仍然适用，但这是联盟自身的结构性建议，而非根据一般原则重新构建的内容。
《网络韧性法案》规定了带有数字化元件的产品制造商的义务，而 NIS2 规定了关键业务运营商的义务，因此两者均适用于 mioty® 部署中的设备和运营商，而非无线标准本身。联盟的立场是，满足 CRA 合规性是制造商和运营商的责任，而联盟则确保其规范的制定方式能够支持合规性。
特别是专有的中距离和广域物联网连接解决方案，如网状网络和传统的 LPWAN 技术，在免许可证频段内无线传输数据，都受到了这一趋势的影响。这些技术是为点对点连接而开发的，但并不适合大规模部署。这种做法使它们不仅容易受到干扰，还存在各种问题，阻碍了转型变革。
当今现有 LPWAN 的局限性
mioty技术
mioty® 是一种基于软件的低功耗广域网（LPWAN）协议，其开发目的是克服当今和未来无线连接的局限性。 mioty 具有一流的可靠性和可扩展性，专为大规模工业和商业物联网部署而设计。
mioty® 技术的核心发明是电报分割多路存取（TSMA）方法。根据欧洲电信标准协会（ETSI-Standard，TS 103 357）的定义，Telegram Splitting 将数据流中要传输的数据包分割成传感器级的小的子数据包。
然后，这些子数据包通过不同的频率和时间进行传输。基站中的算法会持续扫描频谱，查找 MIOTY 子数据包，并将它们重新组合成完整的信息。由于采用了先进的前向纠错（FEC）技术，接收器只需要 50%的无线电突发就能完全重建信息。这就减少了因碰撞而造成的脉冲串损坏或丢失的影响，并增强了抗干扰能力。
