Vitezele mari de transfer de date precum și structura simplă a rețelei au făcut din Wi-Fi unul dintre cele mai răspândite standarde wireless. Dar Wi-Fi are un dezavantaj – raza de acțiune redusă. Acesta este motivul pentru care Alianța Wi-Fi a dezvoltat standardul IEEE 802.11ah pentru rețelele fără fir pe distanțe mai mari. Primul modul care respectă acest standard apare acum pe piață.
Cu 10dB mai mult decât Wi-Fi-ul convențional, un semnal wireless HaLow penetrează pereții și, prin urmare, este ideal pentru aplicațiile ‘smart home’. (© Shutterstock) ▶
Spre deosebire de standardele obișnuite, care operează în benzile de 2,4GHz sau 5GHz, standardul IEEE 802.11ah – cunoscut și sub numele de Wi-Fi HaLow – utilizează banda de frecvență de 900MHz fără licență pentru transmisie. Astfel, acesta face parte din grupul de tehnologii LPWAN (Low-Power Wide-Area Networking), alături de LoRa și Sigfox. Utilizarea unei benzi de frecvență mai joase înseamnă că HaLow atinge o rază de acțiune de până la 1,5 kilometri, aproape de două ori mai mare decât cea a standardelor Wi-Fi bazate pe 2,4 GHz sau 5 GHz. Aceasta este o perspectivă atrăgătoare nu numai pentru aplicațiile casnice inteligente, ci și pentru diverse scenarii IoT, cum ar fi întreprinderile industriale cu spații mari, în agricultură, în domeniul sănătății și în orașele inteligente.
Trece mai ușor prin pereți
Noul standard Wi-Fi 802.11ah oferă o rază de acțiune mult mai mare decât celelalte standarde Wi-Fi. (© Silex)
Wi-Fi HaLow asigură, de asemenea, o conexiune foarte stabilă – deoarece există un plus de cel puțin 10dB în bugetul de link* față de WiFi de 2,4 GHz – un semnal wireless poate trece mai eficient prin pereți sau alte obstacole. Teoretic, sunt acceptate până la maximum 8.191 de dispozitive per punct de acces; primul modul Wi-Fi 802.11ah pentru dispozitive IoT de la Silex (a se vedea mai jos) acceptă 1.024 de noduri per punct de acces. În cadrul unui test, Silex a reușit să transmită cu succes date prin 100 de conexiuni și 30 de dispozitive fixe, practic simultan.
Această nouă versiune de Wi-Fi este, de asemenea, atractivă pentru aplicațiile mobile, cum ar fi dispozitivele purtabile și aplicațiile cu senzori – este disponibilă o rată de transfer de date de cel puțin 150 Kbit/s atunci când se utilizează un canal de 1 MHz. În cazul în care senzorii sunt activi doar atunci când trebuie să transmită date noi, acest lucru poate fi realizat cu un consum redus de putere în combinație cu un modem de date cu consum redus de putere, ceea ce face ca Wi-Fi HaLow să fie ideal pentru conectarea multor dispozitive mai mici. Prin combinarea mai multor canale, devine posibilă creșterea ușoară a vitezei de transmitere a datelor. Interoperabilitatea între dispozitivele 802.11ah de la diferiți furnizori este asigurată, standardele de criptare WLAN WPA2-PSK, WPA3SAE și WPA3-OWE garantând o transmisie sigură a datelor.
Prin urmare, IEEE 802.11ah sau Wi-Fi HaLow combină avantajele tehnologiilor Wi-Fi și LPWAN, oferind nu numai o rază de acțiune mai mare, ci și o viteză de transfer de date mai mare. Totuși, tehnologia se află într-un stadiu incipient, infrastructura este încă în curs de dezvoltare dar, treptat, vor apărea la vânzare tot mai multe dispozitive compatibile cu acest standard.
Primele componente HaLow
Unul dintre pionieri a fost producătorul japonez Newracom, care a dezvoltat primul cip Wi-Fi HaLow încă din octombrie 2015 pentru aplicații IoT. Acest cip a fost prezentat împreună cu standardul la Mobile World Congress 2016. În 2019, Newracom a câștigat premiul “Best Wi-Fi IoT Product 2019” pentru NRC7292, primul SoC Wi-Fi HaLow compatibil cu IEEE 802.11ah.
Un alt pionier al acestui nou standard este Silex. SX-NEWAH, primul modul Wi-Fi 802.11ah pentru dispozitive IoT, va fi disponibil în curând prin Rutronik. Versiunea pentru SUA este deja disponibilă, Rutronik oferind mostre. Acest modul se bazează, de asemenea, pe NRC7292 SoC de la Newracom și este primul modul Wi-Fi industrial care funcționează în banda sub-GHz. Acest lucru înseamnă că oferă toate avantajele noii tehnologii Wi-Fi:
- Rază de acțiune mai mare și conexiuni stabile, inclusiv prin pereți sau în condiții de mediu nefavorabile, cu cel puțin 10dB mai mult decât în cazul Wi-Fi de 2,4 GHz
- Consum redus de putere pentru o durată de viață a bateriei de mai mulți ani
- Viteze de transfer de date de până la 15 Mbit/s cu suport TCP/IP
- Un număr mare de dispozitive per punct de acces (nu sunt necesare repetoare și gateway-uri)
- Conectivitate IP: Modulul poate fi integrat în rețelele IP existente.
- Securitate ridicată: Securitate Wi-Fi pentru întreprinderi, WPA3
- Interoperabilitate cu dispozitive 802.11ah de la diferiți furnizori
*) Un link buget este o contabilizare a tuturor câștigurilor și pierderilor de putere pe care le înregistrează un semnal de comunicație într-un sistem de telecomunicații; de la un emițător, prin intermediul unui mediu de comunicație, cum ar fi undele radio, cablul, ghidul de undă sau fibra optică, până la receptor. O ecuație simplă a bugetului legăturii arată astfel: Puterea recepționată (dB) = puterea transmisă (dB) + câștiguri (dB) – pierderi (dB)
Autor: Kerstin Naser, Product Sales Manager Wireless
Rutronik | https://www.rutronik.com
