Sin fábula Semiconductores La startup Morse Micro, fundada en 2016 por ex ingenieros de Broadcom, está probando su Wi-Fi Inicialmente, los módulos y sistemas en chips (SoC) HaLow para socios de acceso temprano y clientes clave. Estas muestras y kits de evaluación permiten a los desarrolladores evaluar el rendimiento, la eficiencia energética y el alcance ampliado de las soluciones Wi-Fi HaLow de la empresa.
Fuente: Morse Micro
Al reclamar los SoC compatibles con IEEE 802.11ah más pequeños, rápidos y de menor potencia de la industria en su cartera Wi-Fi HaLow, Morse Micro está probando sus soluciones de un solo chip MM6104 y MM6108 que incorporan la sección de radio, PHY y MAC, lo que permite aumentar las tasas de datos. a 43.3 Mbits / s.
La diferencia entre los dos dispositivos es el ancho de banda del canal. El MM6104 admite anchos de banda de 1, 2 y 4 MHz y tiene una tasa PHY de 15 Mbits / s, destinada a aplicaciones que no requieren mucho rendimiento pero que requieren rango. El MM6108 de mayor rendimiento admite un ancho de banda de 1, 2, 4 y 8 MHz, lo que ofrece una tasa PHY de hasta 32.5 Mbits / s. Morse Micro dijo que la mayoría de las soluciones de chips disponibles en la actualidad solo admiten hasta 4 MHz.
¿Qué es Wi-Fi HaLow?
El Wi-Fi HaLow, o el estándar IEEE 802.11ah, fue aprobado en 2016. Las soluciones basadas en estándares ofrecen una potencia ultrabaja, mayor alcance y conexiones seguras con capacidades mucho mayores en comparación con las tecnologías inalámbricas existentes.
Las señales Wi-Fi HaLow, que utilizan bandas de frecuencia estrechas en el espectro sub-1 GHz sin licencia fuera de la banda Wi-Fi tradicional de 2.4 GHz, atraviesan los obstáculos más fácilmente y pueden extenderse más allá de 1 km para conectar dispositivos IoT en residencias, comercios y oficinas. Entornos de parque, campus, almacén y fábrica.
Según la Wi-Fi Alliance, Wi-Fi HaLow proporciona 10 veces el alcance, 100 veces el área y 1000 veces el volumen de las soluciones tradicionales de Wi-Fi de 2.4 GHz. Wi-Fi Alliance está desarrollando un programa de certificación Wi-Fi HaLow, que se espera que esté completo en la segunda mitad de 2021.
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Wi-Fi HaLow proporciona un bajo consumo de energía; es muy bueno para el funcionamiento de la batería porque funciona en el rango de sub-GHz en lugar de 2.4 o 5 o 6 GHz; proporciona una distancia mucho más larga, que generalmente es 10 veces mayor que el Wi-Fi actual, alcanzando más de 1 km, dijo Vahid Manian, director de operaciones de Morse Micro. “Tiene una penetración mucho mejor a través de materiales como paredes, puertas y pisos; ofrece una densidad mucho mayor en la red y puede admitir hasta casi 8,200 estaciones, además es compatible con IPv6, por lo que es compatible con Wi-Fi estándar ".
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Desarrollado específicamente para IoT y compatible con la seguridad WPA3 más reciente, un solo punto de acceso (AP) Wi-Fi HaLow puede conectar hasta 8,191 dispositivos, lo que puede simplificar la implementación de la red y reducir los costos. Esto es particularmente ventajoso en aplicaciones como la automatización industrial y el etiquetado electrónico de estantes, que necesitarían múltiples puntos de acceso.
Morse Micro espera que las primeras aplicaciones que adopten Wi-Fi HaLow incluyan cámaras inalámbricas, cobertura para toda la casa, dispositivos móviles, control de acceso, automatización industrial y etiquetas electrónicas para estantes.
La primera aplicación de destino probablemente serán cámaras inalámbricas donde la penetración a través de ventanas, paredes o techos es muy difícil con Wi-Fi estándar. “Siempre tienen que estar muy cerca del punto de acceso o concentrador, y requiere como mínimo 2 Mbits / s para la transmisión HD, y si tiene cuatro cámaras, requiere un rendimiento mínimo de 8 Mbits / s”, dijo Manian.
“Solo el Wi-Fi estándar y el Wi-Fi HaLow pueden admitir 8 Mbits / s, pero el Wi-Fi estándar tiene un problema de alcance”, dijo. "Wi-Fi HaLow resuelve ese problema y le brinda el rendimiento y también la penetración y el alcance, por lo que es un punto óptimo perfecto para ese mercado".
El Wi-Fi estándar opera en dominios de frecuencia como 2.4 GHz, 5 GHz y 6 GHz y Wi-Fi HaLow opera en sub-GHz en los EE. UU. A 902-928 MHz, dijo Manian. El ancho de banda de canal para Wi-Fi estándar es 20, 40, 80 y 160 MHz y Wi-Fi HaLow es 1, 2, 4 y 8, por lo que es un ancho de banda de canal mucho más corto, lo que le permite ir más allá, agregó.
Manian también señaló que está disponible una opción de 16 MHz para Wi-Fi HaLow, pero solo está disponible en los Estados Unidos.
“Para una cantidad direccionable de estaciones por AP, Wi-Fi HaLow puede admitir hasta 8,200 y el Wi-Fi estándar es 2,000, pero no creo que exista ningún AP que haya podido admitir más de 500, —Dijo Manian.
Las velocidades de datos MCS de flujo único son un inconveniente de Wi-Fi HaLow, dijo Manian. “Al estar en el rango de sub-GHz, así como en un canal más pequeño, no tiene el mismo rendimiento que el Wi-Fi estándar. El Wi-Fi estándar puede ir desde 6 Mbits / s hasta 150 Mbits / s, y Wi-Fi HaLow va desde 150 Kbits / sa 43 Mbits / s. Es un rendimiento menor, pero para muchas aplicaciones es suficiente y es mucho más superior a las tecnologías de la competencia ".
Una de esas ventajas incluye el alcance. Aunque algunas tecnologías pueden llegar mucho más lejos hasta 10 km, generalmente transmiten bits por segundo, ni siquiera kbits / s, dijo Manian.
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Wi-Fi HaLow también ofrece una comparación de eficiencia energética de radio mucho mejor en bits por julio que cualquier otro competidor. la tecnología, y es cinco veces mejor que el mejor en eficiencia energética, que es Wi-SUN, y casi un orden de magnitud mejor que LoRaWAN y otros, dijo Manian. También ofrece una duración de batería mucho más larga (tres años) para una batería del mismo tamaño que la 802.15.4, añadió.
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SoC Wi-Fi HaLow
Como se señaló anteriormente, el MM6104 SoC admite un ancho de banda de canal de 1, 2 y 4 MHz y proporciona una velocidad PHY de hasta 15 Mbits / s. El SoC MM6108 de mayor rendimiento admite un ancho de banda de hasta 8 MHz con una tasa PHY de hasta 32.5 Mbits / s. Ambos SoC, alojados en un paquete QFN6 de 6 × 48 mm, proporcionan una solución Wi-Fi HaLow de un solo chip que incorpora la radio, PHY y MAC, ofrecen velocidades de datos que van desde decenas de Mbits / sa cientos de Kbits / s y es compatible con la seguridad WPA3 más reciente. La radio admite el funcionamiento en bandas ISM sub-GHz en todo el mundo entre 750 MHz y 950 MHz.
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Kit de evaluación MM61xx. Haga clic para una imagen más grande. (Fuente: Morse Micro)
La interfaz RF MM6108 y MM6104 ofrece la opción de utilizar amplificación en chip para dispositivos IoT típicos de bajo consumo y bajo costo, o un amplificador de potencia (PA) o front-end externo adicional montado en PCB. módulo (FEM) para aplicaciones de alcance ultralargo. El receptor de RF utiliza un amplificador de bajo ruido (LNA) de alta linealidad. La unidad de administración de energía (PMU) en chip admite modos de operación de consumo de energía ultrabaja. Ofrecen opciones de interfaz de host SDIO 2.0 y SPI y opciones de periféricos GPIO/UART/I2C/PWM.
Las muestras de los módulos y SoC MM6108 y MM6104, incluido un módulo de cámara de video, así como un kit de evaluación Wi-Fi HaLow, basado en Raspberry Pi, ya están disponibles.