fabel Semikonduktor startup Morse Micro, yang didirikan pada tahun 2016 oleh mantan insinyur Broadcom, sedang mengambil sampelnya Wi-Fi System-on-chip (SoC) dan modul HaLow pada awalnya ditujukan kepada mitra akses awal dan pelanggan utama. Sampel dan perangkat evaluasi ini memungkinkan pengembang untuk mengevaluasi throughput, efisiensi daya, dan jangkauan solusi Wi-Fi HaLow perusahaan yang lebih luas.
Sumber: Morse Micro
Mengklaim SoC yang memenuhi standar IEEE 802.11ah dengan daya terkecil, tercepat, dan terendah di industri dalam portofolio Wi-Fi HaLow-nya, Morse Micro mengambil sampel solusi chip tunggal MM6104 dan MM6108 yang menggabungkan bagian radio, PHY, dan MAC, mendukung kecepatan data lebih tinggi hingga 43.3 Mbit/s.
Perbedaan antara kedua perangkat adalah bandwidth saluran. MM6104 mendukung bandwidth 1-, 2-, dan 4-MHz dan memiliki kecepatan PHY 15 Mbits/s, menargetkan aplikasi yang tidak memerlukan banyak throughput tetapi membutuhkan jangkauan. Kinerja yang lebih tinggi MM6108 mendukung bandwidth 1-, 2-, 4-, dan 8-MHz, menawarkan tingkat PHY hingga 32.5 Mbits/s. Morse Micro mengatakan sebagian besar solusi chip yang tersedia saat ini hanya mendukung hingga 4 MHz.
Apa itu Wi-Fi HaLow?
Wi-Fi HaLow, atau standar IEEE 802.11ah, telah disetujui pada tahun 2016. Solusi berbasis standar ini menawarkan daya yang sangat rendah, jangkauan yang lebih jauh, dan koneksi yang aman pada kapasitas yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan teknologi nirkabel yang ada.
Sinyal Wi-Fi HaLow, yang menggunakan pita frekuensi sempit dalam spektrum sub-1 GHz tanpa izin di luar pita Wi-Fi tradisional 2.4 GHz, menembus rintangan dengan lebih mudah dan dapat menjangkau lebih dari 1 km untuk menghubungkan perangkat IoT di seluruh perumahan, ritel, kantor taman, kampus, gudang dan lingkungan pabrik.
Menurut Wi-Fi Alliance, Wi-Fi HaLow menyediakan 10× jangkauan, 100× area, dan 1000× volume solusi Wi-Fi 2.4 GHz tradisional. Wi-Fi Alliance sedang mengembangkan program sertifikasi Wi-Fi HaLow, yang diharapkan selesai pada paruh kedua tahun 2021.
Direkomendasikan
Memikirkan kembali Wi-Fi: 10 alasan mengapa Wi-Fi HaLow akan meningkatkan IoT
Wi-Fi HaLow menyediakan konsumsi daya yang rendah; ini sangat baik untuk pengoperasian baterai karena beroperasi di kisaran sub-GHz daripada 2.4 atau 5 atau 6 GHz; menyediakan jarak yang jauh lebih jauh, yang umumnya 10x kali lebih jauh dari Wi-Fi saat ini, mencapai lebih dari 1 km, kata Vahid Manian, chief operating officer Morse Micro. “Ini memiliki penetrasi yang jauh lebih baik melalui bahan seperti dinding, pintu, dan lantai; menawarkan kepadatan jaringan yang jauh lebih tinggi, dan dapat mendukung hingga hampir 8,200 stasiun, ditambah lagi kompatibel dengan IPv6 sehingga kompatibel dengan Wi-Fi standar.”
Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Morse Micro)
Dikembangkan secara khusus untuk IoT dan mendukung keamanan WPA3 terbaru, satu titik akses (AP) Wi-Fi HaLow dapat menghubungkan hingga 8,191 perangkat, yang dapat menyederhanakan penyebaran jaringan dan mengurangi biaya. Ini sangat menguntungkan dalam aplikasi seperti otomasi industri dan pelabelan rak elektronik, yang membutuhkan banyak titik akses.
Morse Micro mengharapkan aplikasi pertama yang mengadopsi Wi-Fi HaLow akan mencakup kamera nirkabel, jangkauan seluruh rumah, perangkat seluler, kontrol akses, otomasi industri, dan label rak elektronik.
Aplikasi target pertama kemungkinan adalah kamera nirkabel di mana penetrasi melalui jendela, dinding, atau langit-langit sangat sulit dengan Wi-Fi standar. “Mereka selalu harus sangat dekat dengan titik akses atau hub, dan itu membutuhkan minimal untuk streaming HD 2 Mbits/s, dan jika Anda memiliki empat kamera, itu membutuhkan throughput minimal 8 Mbits/s,” kata Manian.
“Hanya Wi-Fi standar dan Wi-Fi HaLow yang dapat mendukung 8 Mbits/s tetapi Wi-Fi standar memiliki masalah jangkauan,” katanya. “Wi-Fi HaLow memecahkan masalah itu dan memberi Anda throughput serta penetrasi dan jangkauan sehingga ini adalah sweet spot yang sempurna untuk pasar itu.”
Wi-Fi standar beroperasi di domain frekuensi seperti 2.4 GHz, 5 GHz, dan 6 GHz dan Wi-Fi HaLow beroperasi di sub-GHz di AS pada 902-928 MHz, kata Manian. Bandwidth saluran untuk Wi-Fi standar adalah 20, 40, 80, dan 160 MHz dan Wi-Fi HaLow adalah 1, 2, 4, dan 8, jadi ini adalah bandwidth saluran yang jauh lebih pendek, yang memungkinkan Anda untuk melangkah lebih jauh, tambahnya.
Manian juga mencatat bahwa opsi 16-MHz untuk Wi-Fi HaLow tersedia tetapi hanya tersedia di Amerika Serikat.
“Untuk jumlah stasiun yang dapat dialamatkan per AP, Wi-Fi HaLow dapat mendukung hingga 8,200 dan Wi-Fi standar adalah 2,000 tetapi saya tidak berpikir ada AP di luar sana yang dapat mendukung lebih dari 500, ” kata Manian.
Kecepatan data MCS aliran tunggal adalah salah satu kelemahan Wi-Fi HaLow, kata Manian. “Berada di kisaran sub-GHz serta saluran yang lebih kecil, itu tidak memiliki throughput yang sama dengan Wi-Fi standar. Wi-Fi standar dapat berjalan dari 6 Mbits/s hingga 150 Mbits/s, dan Wi-Fi HaLow mulai dari 150 Kbits/s hingga 43 Mbits/s. Ini adalah throughput yang lebih rendah tetapi untuk banyak aplikasi itu sudah cukup dan jauh lebih unggul daripada teknologi pesaing.”
Salah satu keunggulan itu termasuk jangkauan. Meskipun beberapa teknologi dapat berjalan lebih jauh hingga 10 km, mereka umumnya mentransmisikan bit per detik, bahkan tidak kbit/s, kata Manian.
Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Morse Micro)
Wi-Fi HaLow juga menawarkan perbandingan efisiensi energi radio yang jauh lebih baik dalam bit per joule dibandingkan pesaing lainnya teknologi, dan lima kali lebih baik dari yang terbaik dalam efisiensi energi, yaitu Wi-SUN, dan hampir satu tingkat lebih baik dari LoRaWAN dan lainnya, kata Manian. Ia juga menawarkan masa pakai baterai yang lebih lama selama tiga tahun untuk ukuran baterai yang sama dibandingkan 802.15.4, tambahnya.
Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Morse Micro)
Wi-Fi HaLow SoC
Seperti disebutkan sebelumnya, SoC MM6104 mendukung bandwidth saluran 1-, 2-, dan 4-MHz dan menyediakan kecepatan PHY hingga 15 Mbits/dtk. Kinerja yang lebih tinggi MM6108 SoC mendukung bandwidth hingga 8-MHz dengan kecepatan PHY hingga 32.5 Mbits/s. Kedua SoC, ditempatkan dalam paket QFN6 6 × 48-mm, menyediakan solusi Wi-Fi HaLow chip tunggal yang menggabungkan radio, PHY, dan MAC, menawarkan kecepatan data yang berkisar dari puluhan Mbits/s hingga ratusan Kbits/s , dan mendukung keamanan WPA3 terbaru. Radio mendukung operasi di pita ISM sub-GHz di seluruh dunia antara 750 MHz dan 950 MHz.
Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Morse Micro)
Kit evaluasi MM61xx. Klik untuk gambar yang lebih besar. (Sumber: Morse Micro)
Antarmuka RF MM6108 dan MM6104 menyediakan opsi untuk menggunakan amplifikasi on-chip untuk perangkat IoT berdaya rendah dan berbiaya rendah, atau power amplifier (PA) eksternal tambahan yang dipasang di PCB atau front-end modul (FEM) untuk aplikasi dengan jangkauan sangat jauh. Penerima RF menggunakan penguat kebisingan rendah (LNA) linieritas tinggi. Unit manajemen daya (PMU) on-chip mendukung mode operasi berdaya sangat rendah. Mereka menawarkan opsi antarmuka host SDIO 2.0 dan SPI serta opsi periferal GPIO/UART/I2C/PWM.
Contoh SoC dan modul MM6108 dan MM6104, termasuk modul kamera video, serta kit evaluasi HaLow Wi-Fi, berdasarkan Raspberry Pi, sekarang tersedia.