אמנם קונבנציונאלי Wi-Fi הוא פרוטוקול התקשורת האלחוטית הנפוצה ביותר בשימוש כיום, הצמיחה המהירה של ה-IoT אילצה חשיבה מחודשת על ה-Wi-Fi, חושפת פערים טכנולוגיים ואיזה תפקיד הוא צריך למלא בעולם מחובר חובק-כל. הדרישות הגבוהות יותר לקישוריות ארוכת טווח ודרישות צריכת חשמל נמוכות עבור יישומי IoT ויישומי מכונה-למכונה (M2M) רבים מובילים ל-802.11ah Wi-Fi HaLow בקצב מהיר יותר ויותר השנה ובמשך השנים הבאות.
WiFi Halow טֶכנוֹלוֹגִיָה תוקן על ידי קבוצת המשימה IEEE 802.11ah וקיבל את שמה על ידי ה-Wi-Fi Alliance (WFA). הוא פועל ברצועת ספקטרום התדרים של תת 1 גיגה-הרץ (GHz) ללא רישיון ומציע קצבי נתונים הנעים בין מאות קילובייט לשנייה לעשרות מגה-ביט לשנייה ועל פני מרחקים של עשרות מטרים ועד למעלה מקילומטר. Wi-Fi HaLow עונה על הדרישות המדרגיות, החוסן והאבטחה הנדרשות כדי להתמודד עם סביבות ה-IoT המאתגרות ביותר.
אז מה הופך את ה- Wi-Fi HaLow לטכנולוגיה האלחוטית האידיאלית לתמיכה ב- IoT? להלן 10 סיבות מרכזיות כיצד Wi-Fi HaLow פותר את החולשות הבסיסיות של טכנולוגיות אלחוטיות קיימות.
- חסכון באנרגיה
פרוטוקולי 802.11ah Wi-Fi HaLow מקדמים שימור אנרגיה למכשירים שיכולים לישון לפרקי זמן ארוכים. זה מאפשר את המגוון הרחב ביותר של אפשרויות צריכת חשמל החל מסוללה קטנה ליישומי טווח הגעה קצרים וכלה בהתקני סוללה גדולים יותר, בעלי הספק גבוה יותר המגיעים לקילומטר אחד.
ריבוב חלוקת תדרים אורתוגונלית (OFDM) עם תוכניות אפנון וקידוד מתקדמות מציע תפוקה גבוהה יותר עם קצב נתונים המתאים את עצמו לתנאי הערוץ. ככל שהתפוקה גבוהה יותר, כך המסר זמן הנסיעה הוא קצר יותר, מה שאומר שהרדיו יכול לחזור לישון מהר יותר, וחוסך באנרגיה. פרוטוקול ההאזנה לפני השיחה של WLAN פירושו פחות טענות בתקשורת ופחות אנרגיה מבוזבזת בהעברה מחודשת של מנות.
Wi-Fi HaLow במצב סרק ושינה, בשילוב עם הקניינית של מורס מיקרו מעגל טכניקות תכנון, מאפשר העברת ביטים נוספים ליחידת אנרגיה וצריכת חשמל סרק נמוכה יותר לטכנולוגיות אחרות המתחרות.
- קצב נתונים
Wi-Fi HaLow מציע את המגוון הרחב ביותר של קצב נתונים המתאים ליישומי IoT כגון מצלמות וידיאו בהבחנה גבוהה הזורמת עשרות מגה-ביט / שנייה ליישומי קצב סיביות נמוכים יותר כמו חיישני טמפרטורה, מנעולי דלתות או תיבות דואר. התעריפים יכולים להתאים באופן אוטומטי לשינויים בתנאים או במרחק מנקודת גישה (AP), ממש כמו Wi-Fi.
- טווח
המספק מטר אחד ל -1 ק"מ, אותות פס צרים מתחת ל -1 ג'יגה הרץ, Wi-Fi HaLow מכסה מגוון רחב יותר של יישומים מבתים חכמים ועד מחסנים גדולים, ללא חזרות או רשתות. אותות הפס הצר מגיעים לטווח 1 ×, 10 × לאזור או ל -100 × לנפח ה- Wi-Fi המסורתי 1000 GHz או Bluetooth ואפילו גבוה יותר לטווח קצר יותר 2.4 GHz Wi-Fi 5/5 (6ac / ax) ו- 802.11 GHz Wi-Fi 6E (6ax) (איור 1).
איור 1: Wi-Fi HaLow - מגיע ל -1000 × נפח ה- Wi-Fi המסורתי. (מקור: מורס מיקרו)
- חדירה דרך חומר
הפיזיקה פשוטה, ככל שהתדירות נמוכה יותר, כך החדירה טובה יותר (הפסדי התפשטות שטח פנוי נמוכים יותר) (איור 2). Wi-Fi HaLow משתמש בספקטרום של 750 מגה-הרץ - 950 מגה-הרץ, הנמוך 2.5 × מ- Bluetooth 2.4 GHz, Wi-Fi 4 או זיגבי, 5 × נמוך מ- 5 GHz Wi-Fi 5 ו- 6 × נמוך מ- 6- Wi-Fi 6e GHz. השונות של חומרי בניין ופריסות בתים ומבנים משפיעה פחות על אותות ה- LaLow.
איור 2: Wi-Fi HaLow מציע טווח מעולה וחדירה דרך חומר. (מקור: מורס מיקרו)
- אבטחה
Wi-Fi HaLow דורש אבטחת WPA3 המתקדמת ביותר לאימות והצפנת נתונים. מורס מיקרו תומכת ב- WPA3 קיימים ובשיפורים עתידיים באבטחת Wi-Fi (איור 3). שיעורי נתונים גבוהים יותר של Wi-Fi HaLow מאפשרים עדכוני קושחה מהירים מהאוויר (OTA), אשר טכנולוגיות אלחוטיות רבות-טווח ארוכות כמו LoRa או Sigfox אינן יכולות לבצע מבלי לקחת התקנים במצב לא מקוון לפרקי זמן ארוכים.
איור 3: Wi-Fi HaLow אימץ את פרוטוקול האבטחה המתקדם ביותר של WPA3 ותומך בשדרוג אבטחה אווירי כך שרשתות נשמרות ללא פשרות. (תמונה: מורס מיקרו)
- קיבולת נתוני רשת
Wi-Fi HaLow מציין מגוון רחב של קצב נתונים עבור עד 8,191 מכשירים לכל AP (איור 4). אפשרויות איתות מרובות מפחיתות את התקורה הנדרשת לניהול ובקרה של כמויות גדולות יותר של מכשירים. דוגמה כזו היא חלון הגישה המוגבלת (RAW), מאפיין ייחודי ל- HaLow, המאפשר ל- AP להעניק הרשאות לתת-תחנות להעביר את הנתונים שלהן בעוד שאחרים נאלצים לישון, לאגר נתונים שאינם דחופים, או שניהם. זה מצמצם התנגשויות ומשחרר גלי אוויר למכשירים פעילים להעברת נתונים נוספים בשיעורי האפנון והקידוד המהירים ביותר (MCS) שהם יכולים להשיג.
איור 4: נקודת גישה אחת של Wi-Fi HaLow יכולה לתת מענה לאלפי מכשירים. (תמונה: מורס מיקרו)
- עלויות התקנה / תפעול
Wi-Fi HaLow תומך בתעבורת IP מקומית, ממש כמו Wi-Fi מסורתי. התקנה פשוטה דורשת רק גישה או נתב עם יכולת Wi-Fi HaLow. אין צורך ברכזות או שערים קנייניים. הארכיטקטורה מכוונת הכוכבים אינה מצריכה רשתות מורכבות של משחזרים המשבשים הודעות וגורמים לבעיות ניהול בטכנולוגיות אלחוטיות אחרות. היא משתמשת בספקטרום תת-1 ג'יגה הרץ ללא רישיון ללא דמי מנוי חוזרים או תוכניות נתונים הדרושים לספקי רשת סלולרית.
- ספקטרום ללא רישיון
אין צורך בחוזה של נותן שירות מכיוון ש- Wi-Fi HaLow אינו מסתמך על נותני שירותים ניידים. כמו Wi-Fi מסורתי, הלקוחות מחזיקים בציוד שלהם ומשתמשים בספקטרום רדיו ללא רישיון. הטכנולוגיה האלחוטית פועלת בתחומי התדרים הפטורים מרישיונות ברחבי העולם, הנעים בין 750 מגה הרץ ל 950 מגה הרץ. היא אינה משתמשת בתדרים של נושאי נתונים סלולריים שבדרך כלל סופגים את עלות אגרות הרישיון והמנויים. מגבלות שימוש מסוימות עשויות לחול ועשויות להשתנות בהתאם למדינה.
- יכולת פעולה הדדית וחווית לקוח
Wi-Fi HaLow הוא תקן מוכר בעולם המגדיר את אופן התקשורת של מכשירים. בדומה לדורות קודמים של Wi-Fi, ספקי ציוד Wi-Fi HaLow מבטיחים יכולת פעולה הדדית על ידי הנחיות של ה- Wi-Fi Alliance, המספק מפרט ושירותי הסמכה לחברים. טכנולוגיות IoT אלחוטיות אחרות הן קנייניות או שאין להן הדרכה מסודרת שעשויה להשפיע על זמן השוק, עלויות המוצר וחווית הלקוח.
משתמשים יחוו את אותה קלות השימוש כמו רשתות Wi-Fi מסורתיות. הוסיפו לכך את הפשטות של פתרונות ה- AP היחידים של Wi-Fi HaLow, המציעים הצלחה גבוהה יותר מההתקנה מחוץ לקופסה ומבטלים את המורכבות והאתגרים של פריסות רשת חלופיות.
- תמיכת IP מקומית
תמיכה מקומית לתעבורת IP מוגדרת ב- Wi-Fi HaLow בדומה ל- Wi-Fi מסורתי. באמצעות נתב בעל יכולת Wi-Fi HaLow, כל מכשירי הלקוח יכולים להשתמש בפרוטוקולי תחבורה IPv4 / IPv6 לגישה ישירה לאינטרנט לשירותים מבוססי ענן וניהול נתוני IoT. טכנולוגיות IoT אלחוטיות אחרות כמו Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, LoRa ו- Sigfox דורשות שער קנייני כדי להמיר את כל תעבורת הלקוחות המקומית לתעבורת IP לצורך גישה לאינטרנט. שלבים נוספים אלה של עיבוד מנות נדרשים לעטוף נתונים נוספים סביב המנות, הוספת עיכובים והפחתת יעילות הרשתות שלהם.
בשלב הראשוני של הפריסה, Wi-Fi HaLow צפוי לשמש ביישומים פנימיים וחיצוניים, בהם Wi-Fi רגיל אינו יכול להגיע כמו במקרה של מערכות מעקב המופעלות על ידי סוללות, מצלמות אלחוטיות ופעמוני דלתות. מקרה שימוש אופייני נוסף יהיה מקומות גדולים, שבהם נקודת גישה אחת של HaLow יכולה להחליף מספר גדול של יחידות גישה, תוך מניעת ארכיטקטורות רשת לא יעילות ומורכבות, פשטות ההתקנה והפחתת עלות הבעלות הכוללת.
אוטומציה תעשייתית, חיישני בקרת תהליכים, אוטומציה לבניין, מחסנים וחנויות קמעונאיות בקרב רבים אחרים יזדקקו לטכנולוגיה זו, מה שמאפשר לכל דבר להישאר מחובר בעולם אוטומטי יותר ויותר. ואכן, ה- Wi-Fi HaLow בולט ברב-צדדיות שלו.