Secure, Low-Power IoT Communication Using Edge-Coded Signaling

این کتاب ارتباط تک کاناله و دستگاه به دستگاه را در اینترنت اشیا (IoT) در سطح رمزگذاری سیگنال مورد بحث قرار می دهد و خانواده جدیدی از تکنیک های رمزگذاری را معرفی می کند که منجر به ساده سازی قابل توجه مدارهای ارتباطی می شود. این ساده‌سازی‌ها به مصرف انرژی کمتر، فاکتورهای شکل کوچک‌تر و نرخ‌های داده پویا تبدیل می‌شوند که در برابر اختلاف ساعت بین فرستنده و گیرنده قابل تحمل هستند. خوانندگان با رمزگذاری سیگنالی آشنا می شوند که از سیگنال های رمزگذاری شده لبه، بر اساس کدگذاری داده های باینری به عنوان تعداد پالس های ارسالی استفاده می کند. نویسندگان به طور کامل پیامدهای گسترده این تکنیک‌های رمزگذاری سیگنال جدید را بررسی می‌کنند و نشان می‌دهند که چگونه استفاده از آنها می‌تواند به به حداقل رساندن نیاز به مدارهای پیچیده برای بازیابی ساعت و داده یا تصحیح چرخه کار کمک کند. آنها همچنین شرح مفصلی از یک اکوسیستم کامل از سخت‌افزار و سفت‌افزار ساخته شده بر روی سیگنال‌های کد لبه ارائه می‌دهند. این اکوسیستم شامل یک پردازنده خاص برنامه، پیکربندی پروتکل خودکار، مدیریت توان و نرخ داده، رمزنگاری اولیه و حالت‌های بازیابی خودکار شکست است. پیوند ارتباطی نوآورانه اینترنت اشیا و اکوسیستم مرتبط با آن کاملاً با الزامات استاندارد اینترنت اشیا در مورد قدرت، ردپای، امنیت، استحکام و قابلیت اطمینان مطابقت دارد.

This book discusses single-channel, device-to-device communication in the Internet of Things (IoT) at the signal encoding level and introduces a new family of encoding techniques that result in significant simplifications of the communication circuitry. These simplifications translate into lower power consumption, smaller form factors, and dynamic data rates that are tolerant to clock discrepancies between transmitter and receiver. Readers will be introduced to signal encoding that uses edge-coded signaling, based on the coding of binary data as counts of transmitted pulses. The authors fully explore the far-reaching implications of these novel signal-encoding techniques and illustrate how their usage can help minimize the need for complex circuitries for either clock and data recovery or duty-cycle correction. They also provide a detailed description of a complete ecosystem of hardware and firmware built around edge-code signaling. The ecosystem comprises an application-specific processor, automatic protocol configuration, power and data rate management, cryptographic primitives, and automatic failure recovery modes. The innovative IoT communication link and its associated ecosystem are fully in line with the standard IoT requirements on power, footprint, security, robustness, and reliability.