窄带物联网通信在技术方面具有长距离传输的优势。TurMass是低功耗广域网通信技术中的一种，有别于传统无线系统的物理层使用频移键控(FSK)调制，在物理层与调制技术的创新用于建立长距离通信链路，在高并发、低时延、远距离、低功耗，支持大规模组网等方面突出的特点，使得终端+网关方案成为海洋物联网应用的一种理想选择。
浙江海洋大学信息工程学院海天一体化智能物联网实验室主任陈宏铭教授与团队学生马婷婷、周浩、陈秘，利用全国产的TurMass物联网通信技术，完成了在舟山群岛上的跨岛22公里远距离窄带通信传输测试。
2022年7月26日，浙海大长峙校区与六横岛鑫亚船舶修造公司测试结果，直线距离22公里
跨岛测试直线距离超过22公里，三个无线终端测试设备摆放在浙海大校园外接收和发送信号，海拔高度为15米的海边。
网关选择摆放在六横岛上的鑫亚船舶修造公司内，一处海拔高度79米的凉亭。测试目标海域的港务区内来往船只较多，通信路径上也有许多地图上没有显示的小岛，在网关前面还有船舶维修的大型金属机械设备，这些障碍物对无线通信测试都是很大的挑战。
总链路预算超过162dB
实验中使用专为低功耗广域物联网应用而设计的TKG-800网关与终端芯片TK8610通讯，芯片内置32位RSIC-V处理器，可运行RT-Thread实时操作系统。系统采用TurMass物联网通信协议，因为470频段有定期信号发射干扰，将测试的工作频段选择在494.1MHz。本次采用团队自研的通信模组在舟山群岛进行跨岛通信测试。网关端采用35cm高度的玻璃钢天线（5dBi），终端采用10cm吸盘天线（5dBi）。终端芯片采用模式10，速率为1.7Kbps，终端发射功率为17dBm的情况下，16字节包长。终端芯片的接收灵敏度-132dBm，上下行的误包率<1%。由以上数据可知TurMass通信系统的总链路预算超过162dB，可以满足海洋物联网通信需求。
测试步骤
01在鑫亚船舶修造公司高处放置TKG-800多天线网关，4G网络回传终端数据到后台，后台可以随时查看网关状态和位于浙海大校园内三个测试终端的数据及信号情况。
02测试终端连接10cm吸盘天线，发射功率17dBm，终端通过USB接在电脑上，串口工具查看终端信息。
03测试距离22.3公里，网关处能看到三个无线终端测试设备编号172、173、175的数据在上传。
从频谱图中可以看到，三个终端同时与相距22公里外的网关通信。空中存在明显干扰情况下，通过先进的TurMass多天线技术，网关仍能稳定的接收三个终端信号，每个终端仍有比较高的信噪比。
对比LoRa的测试数据，SF：12，速率0.293kbps，发射功率为22dBm，16字节包长，发射端使用21cm的铝棒天线（32dBi），接收端使用10cm的吸盘天线（5dBi），RSSI在-136dBm左右，SNR -16左右，误包率约为90%；
结论
在海洋环境中，终端处能看到上下行数据收发正常无丢包，上述海上来来往往的船只、无数的小岛以及金属制设备不但对信号传输没有影响，而且支持多用户并发接入。TurMass的大规模天线合并增益接近9dB，总链路预算超过162dB，信号覆盖质量优于LoRa，TurMass传输速率在相同误包率的条件下也达到LoRa的20倍以上。
22公里并不是TurMass技术的通信极限距离，未来条件具备后，我们将继续进行更远的覆盖及并发测试。下一站的60 - 80公里海试，需要借助浙江海洋大学的浙江省首艘专业渔业资源调查船“浙渔科2”号，科考船上安装科学渔探仪、无线网位仪、多波束测深系统、浅地层剖面仪、CTD等专业的海上调查仪器，可以执行近海渔业资源、海洋地质、海洋环境、生态环境调查等工作。
致谢
本次远距离通信实验能够顺利完成，首先感谢信息工程学院领导们的支持并建议若干试验场地，舟山市科技局王奋芬处长协调场地与行程安排，普陀经信局苗晓副科长陪同到六横岛考察网关摆放场地，六横管委会经济发展局经贸科协调位于六横岛的舟山市鑫亚船舶修造有限公司提供协助，鑫亚公司外事办协助安排网关摆放场地，以及上海道生物联公司所提供的全方位技术支持。
