huyền thoại Semiconductor công ty khởi nghiệp Morse Micro, được thành lập vào năm 2016 bởi các kỹ sư cũ của Broadcom, đang thử nghiệm Wi-Fi Hệ thống trên chip (SoC) và mô-đun HaLow ban đầu dành cho các đối tác tiếp cận sớm và khách hàng quan trọng. Các mẫu và bộ công cụ đánh giá này cho phép các nhà phát triển đánh giá thông lượng, hiệu suất sử dụng điện năng và phạm vi mở rộng của các giải pháp Wi-Fi HaLow của công ty.
Nguồn: Morse Micro
Tuyên bố các SoC tuân thủ IEEE 802.11ah nhỏ nhất, nhanh nhất và công suất thấp nhất trong ngành trong danh mục Wi-Fi HaLow của mình, Morse Micro đang lấy mẫu các giải pháp chip đơn MM6104 và MM6108 kết hợp phần radio, PHY và MAC, hỗ trợ tốc độ dữ liệu tăng lên đến 43.3 Mbits / s.
Sự khác biệt giữa hai thiết bị là băng thông kênh. MM6104 hỗ trợ băng thông 1-, 2- và 4-MHz và có tốc độ PHY 15 Mbits / s, nhắm mục tiêu các ứng dụng không yêu cầu nhiều thông lượng nhưng yêu cầu phạm vi. MM6108 hiệu suất cao hơn hỗ trợ băng thông 1-, 2-, 4- và 8 MHz, cung cấp tốc độ PHY lên đến 32.5 Mbits / s. Morse Micro cho biết hầu hết các giải pháp chip hiện nay chỉ hỗ trợ tối đa 4 MHz.
Wi-Fi HaLow là gì?
Wi-Fi HaLow, hoặc tiêu chuẩn IEEE 802.11ah, đã được phê duyệt vào năm 2016. Các giải pháp dựa trên tiêu chuẩn cung cấp năng lượng cực thấp, phạm vi xa hơn và kết nối an toàn với công suất cao hơn nhiều so với các công nghệ không dây hiện có.
Tín hiệu Wi-Fi HaLow, sử dụng dải tần hẹp trong phổ tần dưới 1 GHz không được cấp phép bên ngoài băng tần Wi-Fi truyền thống 2.4 GHz, xuyên qua các chướng ngại vật dễ dàng hơn và có thể mở rộng hơn 1 km để kết nối các thiết bị IoT trong khu dân cư, bán lẻ, văn phòng môi trường công viên, khuôn viên, nhà kho và nhà máy.
Theo Wi-Fi Alliance, Wi-Fi HaLow cung cấp 10 × phạm vi, 100 × diện tích và 1000 × âm lượng của các giải pháp Wi-Fi 2.4 GHz truyền thống. Wi-Fi Alliance đang phát triển chương trình chứng nhận Wi-Fi HaLow, dự kiến sẽ hoàn thành vào nửa cuối năm 2021.
Đề xuất
Suy nghĩ lại về Wi-Fi: 10 lý do tại sao Wi-Fi HaLow sẽ tăng tốc cho IoT
Wi-Fi HaLow cung cấp mức tiêu thụ điện năng thấp; nó rất tốt cho hoạt động của pin vì nó hoạt động ở dải tần sub-GHz thay vì 2.4 hoặc 5 hoặc 6 GHz; Vahid Manian, Giám đốc điều hành của Morse Micro cho biết nó cung cấp khoảng cách xa hơn nhiều lần, xa hơn 10 lần so với Wi-Fi hiện tại, đạt hơn 1 km. “Nó có khả năng xuyên qua các vật liệu như tường, cửa và sàn tốt hơn nhiều; cung cấp mật độ mạng cao hơn nhiều và có thể hỗ trợ lên đến gần 8,200 trạm, ngoài ra nó còn tương thích với IPv6 nên nó tương thích với Wi-Fi tiêu chuẩn. "
Bấm vào để xem hình ảnh lớn hơn. (Nguồn: Morse Micro)
Được phát triển đặc biệt cho IoT và hỗ trợ bảo mật WPA3 mới nhất, một điểm truy cập Wi-Fi HaLow (AP) duy nhất có thể kết nối tới 8,191 thiết bị, có thể đơn giản hóa việc triển khai mạng và giảm chi phí. Điều này đặc biệt thuận lợi trong các ứng dụng như tự động hóa công nghiệp và dán nhãn kệ điện tử, vốn sẽ cần nhiều điểm truy cập.
Morse Micro hy vọng các ứng dụng đầu tiên áp dụng Wi-Fi HaLow sẽ bao gồm camera không dây, phạm vi phủ sóng toàn nhà, thiết bị di động, kiểm soát truy cập, tự động hóa công nghiệp và nhãn kệ điện tử.
Ứng dụng mục tiêu đầu tiên có thể sẽ là camera không dây, nơi rất khó thâm nhập qua cửa sổ, tường hoặc trần nhà với Wi-Fi tiêu chuẩn. Manian cho biết: “Chúng luôn phải ở rất gần điểm truy cập hoặc trung tâm và yêu cầu tối thiểu để phát trực tuyến HD là 2 Mbits / s và nếu bạn có bốn camera thì yêu cầu thông lượng tối thiểu là 8 Mbits / s”.
“Chỉ Wi-Fi tiêu chuẩn và Wi-Fi HaLow mới có thể hỗ trợ 8 Mbits / s nhưng Wi-Fi tiêu chuẩn có vấn đề về phạm vi,” ông nói. “Wi-Fi HaLow giải quyết vấn đề đó và cung cấp cho bạn thông lượng cũng như khả năng thâm nhập và phạm vi tiếp cận, do đó đây là một điểm hoàn hảo cho thị trường đó.”
Ông Manian cho biết Wi-Fi tiêu chuẩn hoạt động ở các miền tần số như 2.4 GHz, 5 GHz và 6 GHz và Wi-Fi HaLow hoạt động ở tần số sub-GHz ở Mỹ là 902-928 MHz. Băng thông kênh cho Wi-Fi tiêu chuẩn là 20, 40, 80 và 160 MHz và Wi-Fi HaLow là 1, 2, 4 và 8, vì vậy, đó là băng thông kênh ngắn hơn nhiều, cho phép bạn đi xa hơn, ông nói thêm.
Manian cũng lưu ý rằng tùy chọn 16 MHz cho Wi-Fi HaLow có sẵn nhưng nó chỉ khả dụng ở Hoa Kỳ.
“Đối với số lượng trạm có thể định địa chỉ trên mỗi AP, Wi-Fi HaLow có thể hỗ trợ lên đến 8,200 và Wi-Fi tiêu chuẩn là 2,000 nhưng tôi không nghĩ rằng có bất kỳ AP nào ngoài kia có thể hỗ trợ hơn 500, ”Manian nói.
Manian cho biết tốc độ dữ liệu MCS luồng đơn là một nhược điểm của Wi-Fi HaLow. “Ở trong phạm vi dưới GHz cũng như một kênh nhỏ hơn, nó không có cùng thông lượng như Wi-Fi tiêu chuẩn. Wi-Fi tiêu chuẩn có thể đi đến mọi nơi từ 6 Mbits / s cho đến 150 Mbits / s và Wi-Fi HaLow đi từ 150 Kbits / s đến 43 Mbits / s. Nó có thông lượng thấp hơn nhưng đối với nhiều ứng dụng, nó là đủ và nó vượt trội hơn nhiều so với các công nghệ cạnh tranh ”.
Một trong những lợi thế đó bao gồm phạm vi. Manian cho biết, mặc dù một số công nghệ có thể đi xa hơn nhiều, lên đến 10 km, nhưng chúng thường truyền các bit mỗi giây, thậm chí không phải kbits / s.
Click để xem ảnh rõ hơn. (Nguồn: Morse Micro)
Wi-Fi HaLow cũng cung cấp khả năng so sánh hiệu quả năng lượng vô tuyến trên số bit trên mỗi joule tốt hơn nhiều so với bất kỳ đối thủ cạnh tranh nào khác. công nghệManian cho biết, tốt hơn gấp 802.15.4 lần so với công nghệ tốt nhất về hiệu quả sử dụng năng lượng là Wi-SUN và gần như tốt hơn LoRaWAN và các công ty khác gần như gấp một bậc. Ông cho biết thêm, nó cũng cung cấp thời lượng pin dài hơn nhiều trong ba năm đối với pin có cùng kích thước so với XNUMX.
Click để xem ảnh rõ hơn. (Nguồn: Morse Micro)
Các SoC Wi-Fi HaLow
Như đã lưu ý trước đó, MM6104 SoC hỗ trợ băng thông kênh 1-, 2- và 4 MHz và cung cấp tốc độ PHY lên đến 15 Mbits / s. SoC MM6108 hiệu suất cao hơn hỗ trợ băng thông lên đến 8 MHz với tốc độ PHY lên đến 32.5 Mbits / s. Cả hai SoC, được đặt trong gói QFN6 6 × 48 mm, cung cấp giải pháp Wi-Fi HaLow một chip kết hợp radio, PHY và MAC, cung cấp tốc độ dữ liệu nằm trong khoảng từ hàng chục Mbits / s đến hàng trăm Kbits / s và hỗ trợ bảo mật WPA3 mới nhất. Đài hỗ trợ hoạt động trong các băng tần ISM dưới GHz trên toàn thế giới từ 750 MHz đến 950 MHz.
Click để xem ảnh rõ hơn. (Nguồn: Morse Micro)
Bộ đánh giá MM61xx. Click để xem ảnh rõ hơn. (Nguồn: Morse Micro)
Giao diện RF MM6108 và MM6104 cung cấp tùy chọn sử dụng bộ khuếch đại trên chip cho các thiết bị IoT công suất thấp, chi phí thấp thông thường hoặc bộ khuếch đại công suất (PA) gắn trên PCB bên ngoài bổ sung hoặc giao diện người dùng. mô-đun (FEM) cho các ứng dụng tầm siêu dài. Bộ thu RF sử dụng bộ khuếch đại nhiễu thấp tuyến tính cao (LNA). Bộ quản lý năng lượng trên chip (PMU) hỗ trợ các chế độ hoạt động ở mức năng lượng cực thấp. Họ cung cấp các tùy chọn giao diện máy chủ SDIO 2.0 và SPI cũng như các tùy chọn ngoại vi GPIO/UART/I2C/PWM.
Hiện đã có các mẫu SoC và mô-đun MM6108 và MM6104, bao gồm mô-đun máy quay video, cũng như bộ đánh giá Wi-Fi HaLow, dựa trên Raspberry Pi, hiện đã có sẵn.