기존의 Wi-Fi 인터넷 Wi-Fi는 오늘날 가장 널리 사용되는 무선 통신 프로토콜이지만, IoT의 급속한 성장으로 인해 Wi-Fi에 대한 재고가 이루어지고 기술 격차가 드러나며 모든 것을 포괄하는 연결된 세상에서 Wi-Fi가 수행해야 하는 역할이 무엇인지 알게 되었습니다. 많은 IoT 및 M2M(Machine-to-Machine) 애플리케이션에 대한 장거리 연결에 대한 수요가 높아지고 저전력 요구 사항이 높아지면서 올해는 물론 향후 몇 년 동안 점점 더 빠른 속도로 802.11ah Wi-Fi HaLow가 도입될 것입니다.
와이파이 할로우 technology IEEE 802.11ah 작업 그룹에 의해 표준화되었으며 WFA(Wi-Fi Alliance)에서 이름을 받았습니다. 이는 허가되지 않은 1GHz 미만의 주파수 스펙트럼 대역에서 작동하며 수백 kbits/s에서 수십 Mbits/s까지, 수십 미터에서 XNUMXkm 이상 거리까지 다양한 데이터 속도를 제공합니다. Wi-Fi HaLow는 가장 까다로운 IoT 환경을 해결하는 데 필요한 확장성, 견고성 및 보안 요구 사항을 충족합니다.
그렇다면 Wi-Fi HaLow가 IoT를 지원하는 이상적인 무선 기술인 이유는 무엇입니까? 다음은 Wi-Fi HaLow가 기존 무선 기술의 근본적인 약점을 어떻게 해결하는지 10 가지 주요 이유입니다.
- 에너지 효율
802.11ah Wi-Fi HaLow 프로토콜은 장시간 절전이 가능한 장치의 에너지 보존을 촉진합니다. 이를 통해 단거리 애플리케이션을위한 소형 배터리에서 1km 이상 도달하는 더 큰 배터리, 고전력 장치에 이르기까지 가장 광범위한 전력 옵션을 사용할 수 있습니다.
고급 변조 및 코딩 체계를 갖춘 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM)는 채널 조건에 맞는 데이터 속도로 더 높은 처리량을 제공합니다. 처리량이 높을수록 메시지 이동 시간이 짧아 지므로 라디오가 더 빨리 절전 모드로 전환되어 에너지를 절약 할 수 있습니다. WLAN의 Listen-be-talk 프로토콜은 미디어에 대한 경합이 적고 패킷 재전송에 낭비되는 에너지가 적다는 것을 의미합니다.
Morse Micro의 독점 기술과 결합 된 Wi-Fi HaLow 유휴 및 절전 모드 회로 설계 기술은 에너지 단위당 더 많은 비트를 전송하고 다른 기술에 필적하는 낮은 유휴 전력 소비를 허용합니다.
- 데이터 속도
Wi-Fi HaLow는 온도 센서, 도어록 또는 메일 박스와 같은 낮은 비트 전송률 애플리케이션에 수십 Mbits / s를 스트리밍하는 고화질 비디오 카메라와 같은 IoT 애플리케이션에 적합한 가장 광범위한 데이터 전송률을 제공합니다. 요금은 Wi-Fi와 마찬가지로 액세스 포인트 (AP)와의 거리 또는 조건 변화에 따라 자동으로 조정될 수 있습니다.
- 범위
1m ~> 1km, 1GHz 미만의 협 대역 신호를 제공하는 Wi-Fi HaLow는 리피터 또는 메시없이 스마트 홈에서 대형 창고에 이르기까지 광범위한 애플리케이션을 지원합니다. 협 대역 신호는 기존 10GHz Wi-Fi 또는 Bluetooth보다 100 배 범위, 1000 배 면적 또는 2.4 배 볼륨에 도달하며 더 짧은 범위 5GHz Wi-Fi 5/6 (802.11ac / ax) 및 6GHz에 도달합니다. Wi-Fi 6E (802.11ax) (그림 1).
그림 1 : Wi-Fi HaLow – 기존 Wi-Fi 볼륨의 1000 배에 달합니다. (출처 : Morse Micro)
- 재료를 통한 침투
물리학은 간단하고 주파수가 낮을수록 침투력이 향상됩니다 (자유 공간 전파 손실이 낮음) (그림 2). Wi-Fi HaLow는 750MHz – 950MHz 스펙트럼을 사용합니다. 이는 2.5GHz Bluetooth, Wi-Fi 2.4 또는 Zigbee보다 4 배 낮고 5GHz Wi-Fi 5보다 5 배 낮고 6-GHz보다 6 배 낮습니다. GHz Wi-Fi 6e. 건축 자재와 주택 및 건물 레이아웃의 변동성은 HaLow 신호에 미치는 영향이 적습니다.
그림 2 : Wi-Fi HaLow는 재료를 통한 우수한 범위와 침투를 제공합니다. (출처 : Morse Micro)
- 보안
Wi-Fi HaLow는 데이터 인증 및 암호화를 위해 가장 진보 된 WPA3 보안을 필요로합니다. Morse Micro는 기존 WPA3 및 향후 Wi-Fi 보안 개선 (그림 3). Wi-Fi HaLow의 높은 데이터 속도는 빠른 무선 (OTA) 펌웨어 업데이트를 가능하게합니다. LoRa 또는 Sigfox와 같은 많은 장거리 무선 기술은 장기간 장치를 오프라인 상태로 만들지 않고는 수행 할 수 없습니다.
그림 3 : Wi-Fi HaLow는 가장 진보 된 WPA3 보안 프로토콜을 채택하고 무선 보안 업그레이드를 지원하므로 네트워크가 손상되지 않은 상태로 유지됩니다. (이미지 : Morse Micro)
- 네트워크 데이터 용량
Wi-Fi HaLow는 AP 당 최대 8,191 개의 장치에 대해 광범위한 데이터 속도를 지정합니다 (그림 4). 여러 신호 옵션을 사용하면 더 많은 장치를 관리하고 제어하는 데 필요한 오버 헤드가 줄어 듭니다. 그러한 예 중 하나는 HaLow의 고유 한 기능인 RAW (제한된 액세스 창)로, AP가 스테이션의 하위 집합에 데이터를 전송할 수있는 권한을 부여하고 다른 스테이션은 강제로 절전 모드로 전환하거나 긴급하지 않은 데이터를 버퍼링하거나 둘 다를 수행 할 수 있도록합니다. 이는 충돌을 줄이고 활성 장치가 달성 할 수있는 가장 빠른 변조 및 코딩 체계 (MCS) 속도로 더 많은 데이터를 전송할 수 있도록 전파를 해제합니다.
그림 4 : 단일 Wi-Fi HaLow 액세스 포인트는 수천 개의 장치를 처리 할 수 있습니다. (이미지 : Morse Micro)
- 설치 / 운영 비용
Wi-Fi HaLow는 기존 Wi-Fi와 마찬가지로 기본 IP 트래픽을 지원합니다. 간단한 설치에는 Wi-Fi HaLow 지원 AP 또는 라우터 만 필요합니다. 독점 허브 나 게이트웨이가 필요하지 않습니다. 스타 지향 아키텍처는 메시지를 방해하고 다른 무선 기술에 대한 관리 문제를 일으키는 복잡한 리피터 메시를 필요로하지 않습니다. 셀룰러 네트워크 제공 업체에 필요한 반복 가입 비나 데이터 요금제없이 라이선스가없는 1GHz 미만 스펙트럼을 사용합니다.
- 무면허 스펙트럼
Wi-Fi HaLow는 모바일 서비스 공급자에 의존하지 않기 때문에 서비스 공급자 계약이 필요하지 않습니다. 기존 Wi-Fi와 마찬가지로 고객은 장비를 소유하고 라이선스가없는 무선 스펙트럼을 사용합니다. 무선 기술은 750MHz ~ 950MHz 범위의 전 세계 라이센스 면제 주파수 대역에서 작동합니다. 일반적으로 라이센스 비용 및 구독 비용을 흡수하는 셀룰러 데이터 캐리어의 주파수를 사용하지 않습니다. 특정 사용 제한이 적용될 수 있으며 국가마다 다를 수 있습니다.
- 상호 운용성 및 고객 경험
Wi-Fi HaLow는 장치가 통신하는 방법을 정의하는 세계적으로 인정 된 표준입니다. 이전 세대의 Wi-Fi와 마찬가지로 Wi-Fi HaLow 장비 공급 업체는 회원에게 사양 및 인증 서비스를 제공하는 Wi-Fi Alliance의 지침에 따라 상호 운용성을 보장합니다. 다른 무선 IoT 기술은 독점적이거나 시장 출시 시간, 제품 비용 및 고객 경험에 영향을 미칠 수있는 체계적인 지침이 없습니다.
사용자는 기존 Wi-Fi 네트워크와 동일한 사용 편의성을 경험하게됩니다. 여기에 Wi-Fi HaLow의 단일 AP 솔루션의 단순함을 더하여 즉시 설치 성공률을 높이고 대체 메시 네트워크 배포의 복잡성과 문제를 제거합니다.
- 기본 IP 지원
IP 트래픽에 대한 기본 지원은 기존 Wi-Fi와 마찬가지로 Wi-Fi HaLow에서 정의됩니다. Wi-Fi HaLow 지원 라우터를 사용하면 모든 클라이언트 장치가 IPv4 / IPv6 전송 프로토콜을 사용하여 클라우드 기반 서비스 및 IoT 데이터 관리를 위해 인터넷에 직접 액세스 할 수 있습니다. Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, LoRa 및 Sigfox와 같은 기타 무선 IoT 기술에는 인터넷 액세스를 위해 모든 로컬 클라이언트 트래픽을 IP 트래픽으로 변환하기위한 독점 게이트웨이가 필요합니다. 이러한 추가 패킷 처리 단계는 패킷 주변에 추가 데이터를 래핑하여 지연을 추가하고 네트워크의 효율성을 낮추는 데 필요합니다.
배포 초기 단계에서 Wi-Fi HaLow는 배터리로 작동하는 감시 시스템, 무선 카메라 및 초인종의 경우처럼 표준 Wi-Fi에 도달 할 수없는 실내 및 실외 애플리케이션 모두에서 사용될 것으로 예상됩니다. 또 다른 일반적인 사용 사례는 단일 HaLow 액세스 포인트가 다수의 AP를 대체하여 비효율적이고 복잡한 메시 아키텍처를 제거하고 설치를 단순화하며 총 소유 비용을 줄일 수있는 대규모 장소입니다.
산업 자동화, 프로세스 제어 센서, 빌딩 자동화, 창고 및 소매점에는이 기술이 필요하므로 점점 더 자동화되는 세상에서 모든 것이 연결 상태를 유지할 수 있습니다. 실제로 Wi-Fi HaLow는 다용도로 유명합니다.