Sedangkan konvensional Wi-Fi adalah protokol komunikasi nirkabel yang paling banyak digunakan saat ini, pertumbuhan pesat IoT telah memaksa pemikiran ulang mengenai Wi-Fi, mengungkap kesenjangan teknologi dan peran apa yang perlu dimainkan dalam dunia yang terhubung secara menyeluruh. Tuntutan yang lebih tinggi untuk konektivitas jarak jauh dan kebutuhan daya yang rendah untuk banyak aplikasi IoT dan mesin-ke-mesin (M2M) menghasilkan Wi-Fi HaLow 802.11ah dengan kecepatan yang semakin cepat pada tahun ini dan tahun-tahun mendatang.
Wi-Fi Rendah teknologi distandarisasi oleh kelompok tugas IEEE 802.11ah dan diberi nama oleh Wi-Fi Alliance (WFA). Ia beroperasi pada pita spektrum frekuensi sub-1 gigahertz (GHz) tanpa izin dan menawarkan kecepatan data yang bervariasi dari ratusan kbits/s hingga puluhan Mbits/s dan melintasi jarak puluhan meter hingga lebih dari satu kilometer. Wi-Fi HaLow memenuhi kebutuhan skalabilitas, ketahanan, dan keamanan yang diperlukan untuk mengatasi lingkungan IoT yang paling menantang.
Jadi apa yang menjadikan Wi-Fi HaLow sebagai teknologi nirkabel yang ideal untuk mendukung IoT? Di bawah ini adalah 10 alasan utama bagaimana Wi-Fi HaLow memecahkan kelemahan mendasar dari teknologi nirkabel yang ada.
- Efisiensi energi
Protokol 802.11ah Wi-Fi HaLow mempromosikan konservasi energi untuk perangkat yang dapat tidur untuk jangka waktu yang lama. Hal ini memungkinkan rentang pilihan daya terluas dari baterai kecil untuk aplikasi jangkauan pendek hingga baterai yang lebih besar, perangkat berdaya lebih tinggi yang menjangkau lebih dari 1 km.
Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) dengan skema pengkodean dan modulasi canggih menawarkan throughput yang lebih tinggi dengan kecepatan data yang beradaptasi dengan kondisi saluran. Semakin tinggi throughput, semakin pendek waktu perjalanan pesan, yang berarti radio dapat kembali tidur lebih cepat, menghemat energi. Protokol mendengarkan-sebelum-bicara WLAN berarti lebih sedikit pertengkaran di media dan lebih sedikit energi yang terbuang untuk pengiriman ulang paket.
Wi-Fi HaLow idle dan mode tidur, dikombinasikan dengan hak milik Morse Micro sirkit teknik desain, memungkinkan transfer lebih banyak bit per unit energi dan konsumsi daya idle yang lebih rendah untuk menyaingi teknologi lain.
- Data rate
Wi-Fi HaLow menawarkan rentang kecepatan data terluas yang sesuai dengan aplikasi IoT seperti kamera video definisi tinggi yang mengalirkan puluhan Mbit/dtk ke aplikasi kecepatan bit yang lebih rendah seperti sensor suhu, kunci pintu, atau kotak surat. Tarif dapat disesuaikan secara otomatis untuk perubahan kondisi atau jarak dari titik akses (AP), seperti halnya Wi-Fi.
- Jarak
Memberikan sinyal pita sempit 1 meter hingga >1 km, sub-1 GHz, Wi-Fi HaLow mencakup aplikasi yang lebih luas dari rumah pintar hingga gudang besar, tanpa repeater atau mesh. Sinyal pita sempit mencapai rentang 10×, 100× area atau 1000× volume Wi-Fi atau Bluetooth 2.4 GHz tradisional dan bahkan lebih tinggi untuk rentang yang lebih pendek 5 GHz Wi-Fi 5/6 (802.11ac/ax) dan 6 GHz Wi-Fi 6E (802.11ax) (Gambar 1).
Gambar 1: Wi-Fi HaLow – mencapai 1000× volume Wi-Fi tradisional. (Sumber: Morse Micro)
- Penetrasi melalui bahan
Fisikanya sederhana, semakin rendah frekuensinya, semakin baik penetrasi (kerugian propagasi ruang bebas lebih rendah) (Gambar 2). Wi-Fi HaLow menggunakan spektrum 750 MHz – 950 MHz, yang 2.5× lebih rendah dari Bluetooth 2.4-GHz, Wi-Fi 4 atau Zigbee, 5× lebih rendah dari 5-GHz Wi-Fi 5 dan 6× lebih rendah dari 6- GHz Wi-Fi 6e. Variabilitas bahan konstruksi dan tata letak rumah dan bangunan memiliki efek yang lebih kecil pada sinyal HaLow.
Gambar 2: Wi-Fi HaLow menawarkan jangkauan dan penetrasi yang unggul melalui material. (Sumber: Morse Micro)
- Security
Wi-Fi HaLow membutuhkan keamanan WPA3 paling canggih untuk otentikasi dan enkripsi data. Morse Micro mendukung WPA3 yang ada dan peningkatan keamanan Wi-Fi di masa mendatang (Gambar 3). Kecepatan data Wi-Fi HaLow yang lebih tinggi memungkinkan pembaruan firmware over-the-air (OTA) cepat, yang tidak dapat dicapai oleh banyak teknologi nirkabel jarak jauh seperti LoRa atau Sigfox tanpa membuat perangkat offline untuk jangka waktu yang lama.
Gambar 3: Wi-Fi HaLow mengadopsi protokol keamanan WPA3 tercanggih dan mendukung peningkatan keamanan over-the-air sehingga jaringan tetap terjaga tanpa kompromi. (Gambar: Morse Micro)
- Kapasitas data jaringan
Wi-Fi HaLow menentukan berbagai kecepatan data hingga 8,191 perangkat per AP (Gambar 4). Beberapa opsi pensinyalan mengurangi overhead yang diperlukan untuk mengelola dan mengontrol jumlah perangkat yang lebih besar. Salah satu contohnya adalah jendela akses terbatas (RAW), fitur unik untuk HaLow, yang memungkinkan AP untuk memberikan hak istimewa ke subset stasiun untuk mentransfer data mereka sementara yang lain dipaksa untuk tidur, buffer data yang tidak mendesak, atau keduanya. Ini mengurangi tabrakan dan membebaskan gelombang udara untuk perangkat aktif untuk mentransfer lebih banyak data dengan kecepatan modulasi dan skema pengkodean (MCS) tercepat yang dapat mereka capai.
Gambar 4: Satu titik akses Wi-Fi HaLow dapat menangani ribuan perangkat. (Gambar: Morse Micro)
- Biaya pemasangan/operasional
Wi-Fi HaLow mendukung lalu lintas IP asli, sama seperti Wi-Fi tradisional. Instalasi sederhana hanya membutuhkan AP atau router berkemampuan Wi-Fi HaLow. Tidak diperlukan hub atau gateway berpemilik. Arsitektur berorientasi bintang tidak memerlukan jaringan repeater yang rumit yang menghambat pesan dan menyebabkan masalah manajemen untuk teknologi nirkabel lainnya. Ini menggunakan spektrum sub-1 GHz bebas lisensi tanpa biaya berlangganan berulang atau paket data yang diperlukan dengan penyedia jaringan seluler.
- Spektrum bebas lisensi
Kontrak penyedia layanan tidak diperlukan karena Wi-Fi HaLow tidak bergantung pada penyedia layanan seluler. Seperti Wi-Fi tradisional, pelanggan memiliki peralatan mereka sendiri dan menggunakan spektrum radio bebas lisensi. Teknologi nirkabel beroperasi di pita frekuensi bebas lisensi di seluruh dunia, mulai dari 750 MHz hingga 950 MHz. Itu tidak menggunakan frekuensi operator data seluler yang biasanya menyerap biaya biaya lisensi dan langganan. Pembatasan penggunaan tertentu mungkin berlaku dan dapat berbeda di setiap negara.
- Interoperabilitas & pengalaman pelanggan
Wi-Fi HaLow adalah standar yang diakui secara global yang menentukan cara perangkat berkomunikasi. Sama seperti generasi Wi-Fi sebelumnya, vendor peralatan Wi-Fi HaLow memastikan interoperabilitas dengan mengikuti panduan Wi-Fi Alliance, yang menyediakan spesifikasi dan layanan sertifikasi kepada anggota. Teknologi IoT nirkabel lainnya bersifat eksklusif, atau tidak memiliki panduan yang terorganisir dengan baik yang dapat memengaruhi waktu ke pasar, biaya produk, dan pengalaman pelanggan.
Pengguna akan merasakan kemudahan penggunaan yang sama seperti jaringan Wi-Fi tradisional. Tambahkan ke kesederhanaan solusi AP tunggal Wi-Fi HaLow, menawarkan keberhasilan instalasi out-of-box yang lebih tinggi dan menghilangkan kompleksitas dan tantangan dari penyebaran jaringan mesh alternatif.
- Dukungan IP asli
Dukungan asli untuk lalu lintas IP didefinisikan dalam Wi-Fi HaLow seperti Wi-Fi tradisional. Menggunakan router berkemampuan Wi-Fi HaLow, semua perangkat klien dapat menggunakan protokol transport IPv4/IPv6 untuk akses langsung ke internet untuk layanan berbasis cloud dan pengelolaan data IoT. Teknologi IoT nirkabel lainnya seperti Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, LoRa, dan Sigfox memerlukan gateway berpemilik untuk mengubah semua lalu lintas klien lokal menjadi lalu lintas IP untuk akses internet. Tahapan tambahan pemrosesan paket ini diperlukan untuk membungkus data ekstra di sekitar paket, menambah penundaan dan mengurangi efisiensi jaringan mereka.
Pada tahap awal penerapan, Wi-Fi HaLow diharapkan dapat digunakan di aplikasi dalam dan luar ruangan di mana Wi-Fi standar tidak dapat dijangkau seperti pada sistem pengawasan yang dioperasikan dengan baterai, kamera nirkabel, dan bel pintu. Kasus penggunaan tipikal lainnya adalah tempat yang besar, di mana satu titik akses HaLow dapat menggantikan sejumlah besar AP, menghindari arsitektur mesh yang kompleks dan tidak efisien, menyederhanakan instalasi, dan mengurangi total biaya kepemilikan.
Otomatisasi industri, sensor kontrol proses, otomatisasi bangunan, gudang, dan toko ritel di antara banyak lainnya akan membutuhkan teknologi ini, memungkinkan semuanya tetap terhubung di dunia yang semakin otomatis. Memang, Wi-Fi HaLow menonjol karena keserbagunaannya.