Wi-Fi es como el oxígeno de nuestro Internet, es el protocolo de red inalámbrica más común hoy en día, con más de la mitad del tráfico de Internet. "Wi-Fi" es un término general que se refiere a la familia de acuerdos 802.11 que se ha desarrollado a través de más de 20 años. La Wi-Fi Alliance es una organización que promueve las aplicaciones y el desarrollo de Wi-FI. La organización ha simplificado los nombres de Wi-Fi de generación de uso común, por ejemplo, Wi-Fi 4 = 802.11n, Wi-Fi 5 = 802.11ac, Wi- FI 6 = 802.11AX. Está usando o en el lugar de trabajo en casa o en el lugar de trabajo es probable que sea este tipo de Wi-Fi.

Aunque Wi-Fi 4/5/6 está en todas partes, Internet de las cosas (IotEl rápido desarrollo, obligando a las personas a repensar el Wi-Fi tradicional, revelará la brecha técnica, y redefinir el protocolo 802.11 en el mundo de la conexión inalámbrica del equipo de conexión de energía ultra baja de hoy en día, debe jugar. Internet de las cosas y las máquinas a las máquinas (M2mAplicación, requisitos más altos para conexiones remotas y bajo consumo de energía, lo que pide a las personas que necesiten otro Wi-Fi optimizado para Internet de las cosas.

El protocolo Wi-Fi Halow, proporcionando soluciones inalámbricas de energía ultra baja, que llena esta brecha, en comparación con la conexión Wi-Fi tradicional, el programa puede ser más lejos y más bajo bajo consumo de energía, conecte más a Internet de los equipos. El acuerdo fue aprobado por el Grupo de Trabajo de IEEE 802.11AH en 2016 y se llama Wi-Fi Halow por la Alianza Wi-Fi.

Wi-Fi Halow es esencialmente una versión de Wi-Fi de múltiples propósitos de baja potencia, de larga distancia, que se está ejecutando en un espectro de 1 gigabole. El estándar de Wi-Fi Halow combina la eficiencia energética, la conexión remota, la baja latencia, la calidad de los datos de la calidad de video de alta definición, la función de seguridad y el soporte de IP local, es una conexión inalámbrica,bateríaAcuerdo ideal para la fuente de alimentación Internet de los equipos. Echemos un vistazo más de cerca a algunas de las principales diferencias entre Wi-Fi Halow y la conexión Wi-Fi tradicional, y por qué el protocolo 802.11AH es muy adecuado para los requisitos de conexión para aplicaciones de Internet.

Tabla 1: Comparación de Wi-Fi 4/5/6 y Wi-Fi Halow

Acuerdo de ahorro de energía

Wi-Fi Halow proporciona una excelente eficiencia energética para el consumo de energía de los equipos de Internet. IEEE 802.11AH especificado en los diversos modos de sueño complejos, de modo que el dispositivo HALOW pueda estar en estado de energía muy bajo durante mucho tiempo, ahorrando energía de la batería:

· Tiempo de despertador de destino (TWT: Target Wake TIYo): Esto permite que el Sitio (STA) y el punto de acceso (AP) para programar un tiempo por un tiempo, deje que el sitio para dormir se despierta y escuche la baliza.

· Ventana de acceso restringido (RAW: RestricedTeD Access Window): El punto de acceso puede otorgar la autoridad del subconjunto del sitio para transferir sus datos, mientras que otros sitios se ven obligados a dormir, los datos de no emergencia en búfer o ambos.

· Conjunto de servicios básicos máximo extendido (BSS: BAsic Conjunto de servicios) Período inactivo: esto extenderá el "período inactivo permitido" del sitio a cinco años.

· Mapeo de indicios de flujo jerárquico (TIM: tráfico indicaTIEn mapaPiNg): groumlifrate de manera más efectivaTIM, ahorrando el tiempo de transmisión de la baliza.

· Cabecera corta de Mac: esto reduce la sobrecarga del encabezado, el tiempo de transporte y el consumo de energía, y libera el espectro.

· Unidad de datos de protocolo de datos de datos vacíos (NPD): Esto se incrustará similar a la capa de PHY similar a la Mac para reducir el tiempo y el consumo de energía.

· SMS: Baja corta (limitada) Con frecuencia envía un sitio de sincronización, mientras que la baliza completa es baja.

· Mecanismo de coloración BSS: la asignación de color representa el grupo BSS de un punto de acceso particular, y el sitio puede ignorar otros colores.

· TXOP bidireccional (BDT: Txop bidireccional) (previamente denominado marco de velocidad): cuando se encuentra el sitio de activación, esto reducirá el número de medios de acceso cuando hay un marco de enlace ascendente y enlace descendente para la transmisión. BDT utiliza la indicación de respuesta en el campo de la señal (SIG) de la unidad de datos del protocolo de la capa física (PPDU) para aumentar la protección de la duración de TXOP para la transmisión de sitios de terceros.

Sueño eficiente del protocolo yGestión de energía Modo, admite las redes de TI Use la batería Ejecute durante muchos años, así como una variedad de potencia flexible y tamaño de la batería, desde dispositivos de internet de internet de internet de corta distancia que usan la batería del botón, para transmitir más de un kilómetro más alto de potencia, utilizando baterías más grandes. . En comparación con el protocolo Wi-Fi de 2.4 GHz y 5 GHz, la señal de banda estrecha de Sub-GHz utilizada por el protocolo, la distancia de transmisión adicional, el bajo consumo de energía, lo que permite que la energía de la unidad transmita más datos.

Por lo tanto, la potencia requerida para las fichas Wi-Fi Halow es solo una pequeña parte del chip de Wi-Fi tradicional. Aunque la conexión Wi-Fi tradicional tiene alta tasa de datos, los usuarios pueden transferir rápidamente video HD y descargar una gran cantidad de archivos en 2.4 GHz, 5 GHz y 6 GHz, pero esta conexión Wi-Fi es muy corta, el consumo de batería es rápido, necesita Para recargar o reemplazar la batería con frecuencia, o es mejor tener una conexión de alimentación principal. Sobre la base de estas razones, Wi-Fi Halow es una mejor opción para la alimentación de la fuente de alimentación Internet restringido de las cosas, lo que requiere una distancia más lejana y puede ejecutarse durante varios años con la batería, al tiempo que proporciona un rendimiento de datos más alto.

Figura 1: Protocolo de Wi-Fi 4/5/6 tradicional, maximizando el rendimiento utilizando frecuencias más altas y un ancho de banda más amplio.

El protocolo Sub-1 GHZ de Wi-Fi Halow optimiza la penetración, la cobertura, la potencia y la capacidad.

Cobertura de capacidad

802.11 El rango de frecuencia cubierto estándar es muy amplio, de Sub-Ghz a milímetro onda (MMWave). Wi-Fi Halow es el primer estándar de Wi-Fi que se está ejecutando en una banda de licencia sub-GHZ. La tasa de datos proporcionada por Wi-Fi Halow, desde cientos de KB / s hasta decenas de MB / S, distancia de transmisión de docenas de metros hasta un kilómetro.

La señal de Sub-1 GHz de Wi-Fi Halow utiliza un canal más estrecho con un canal más estrecho en comparación con el canal más estrecho de 20 MHz utilizado por la conexión Wi-Fi tradicional, de 1 MHz a más estrecha. Debido al bajo ruido térmico en el canal, este coeficiente de ancho de banda 20 veces se convierte en una mejora del presupuesto de enlace de 13 dB. En comparación con la conexión Wi-Fi tradicional de 2.4 GHz, entre 750 MHz - 950 MHzRfFrecuencia, es necesario agregar un presupuesto de enlace para 8dB-9 db para ahorrar la pérdida de transmisión de espacio libre. Además, el protocolo Wi-Fi HALOW agrega un rango de modulación y esquema de codificación optimizados (MCS10) para proporcionar mejoras adicionales del presupuesto de enlace 3DB.

En resumen, Wi-Fi Halow proporciona hasta 24dB de mejoras presupuestarias de enlace en comparación con el IEEE 802.11n (Wi-Fi 4) tradicional de 2.4GHz (Wi-Fi 4). En comparación con el protocolo 802.11AC (Wi-Fi 5) y 802.11AC (Wi-Fi 6 / 6E), el ancho de banda es más amplio, la ventaja de presupuesto de enlace Wi-Fi Halow se mejora aún más, y su ancho de banda es ancho.5gEspectro HZ y 6GHZ. Esto explica por qué la distancia de transmisión de la señal Wi-Fi Halow es diez veces la de la conexión Wi-Fi tradicional, sin un expansor de la red. Por ejemplo, las cámaras con batería se pueden colocar en la casa o en las fachadas de garaje. El sistema de iluminación se puede controlar desde un solo AP, independientemente de las lámparas en el jardín interior o exterior.

Proporcione una solución de terminación inalámbrica para usuarios finales, que cubre cientos de metros, sin un expansor adicional o un paquete de datos celular costoso, una ventaja competitiva crítica del protocolo 802.11AH. La ventaja de cobertura remota de Wi-Fi-Halow ha extendido el alcance de las redes urbanas inteligentes domésticas e inteligentes, lo que permite a los usuarios controlar los accesorios de Internet a partir de 1 km, más de la cobertura de los protocolos tradicionales de Wi-Fi.

Figura 2: Compare 802.11N / AC (izquierda) y el rendimiento y rango de 802.11AH (derecha).

Fuente: Diario de sensores (Basilea). Noviembre de 2016, IEEE 802.11AH: una técnica para responder al desafío del icono, Autor: Victor Baños-González, M. ShahwaiZ Afaqui, Elena Lopez-Aguilera, y Eduard Garcia-Villegas

La penetración de la señal es más fuerte.

En general, cuanto menor sea la frecuencia, más le más la cobertura, cuanto más fuerte sea la capacidad de penetrar en el obstáculo. La señal de Wi-Fi Halow Sub-GHZ puede ser más fácil de pasar por las paredes y otros obstáculos que la conexión Wi-Fi tradicional. En comparación con el protocolo Wi-Fi de 2.4GHz y 5GHz, los cambios en los materiales de construcción y diseños de los edificios residenciales y comerciales tienen poco efecto en la señal Halow Sub-GHZ. Wi-Fi Halow puede penetrar en paredes y edificios, lo que ayuda a reducir las quejas de los clientes y las devoluciones de productos, lo que a veces plagone el uso de productos Wi-Fi tradicionales.

Wi-Fi Halow utiliza la multiplexación de la división de frecuencia ortogonal (OFDM Modulación, corrija la reflexión y multipath. Si los productos del fabricante del equipo están en el interior o al aire libre, o en el sótano o loft, Wi-Fi Halow puede garantizar una conexión robusta entre el equipo y el punto de acceso. Esta flexibilidad elimina el costo y la complejidad adicionales que proporcionan un hub propietario o un dispositivo de puente para compensar la arquitectura doméstica diferente.

Solución altamente escalable

Un solo punto de acceso Wi-Fi Halow puede manejar más de 8191 dispositivos, que es más de 4 veces más de punto de acceso Wi-Fi tradicional. En el futuro previsible, esto es suficiente para conectar cada uno.dirigióBombilla, luz eléctrica.cambiar, Cerradura de puerta inteligente,Cortina eléctrica, Termostato, detector de humo,panel solar, Cámara de seguridad o cualquier equipo de hogar inteligente imaginable. Los enrutadores típicos de Wi-Fi en el hogar típicamente admiten docenas de dispositivos. Cuando el proveedor de servicios de banda ancha se implementa en el hogar, un único punto de acceso Wi-Fi Halow puede ser una plataforma extensible para dispositivos y servicios de seguridad y servicios de utilidad adicionales.

Una variedad de opciones de transmisión de señales reducen la sobrecarga de la administración y controlando una gran cantidad de dispositivos HALOW. Esto permite minimizar los conflictos de señales y liberar ondas de radio para dispositivos activos para transmitir más datos en la tasa de modulación y esquema de codificación más rápida (MCS). Al igual que la Wi-Fi tradicional, Halow puede ajustar automáticamente el ancho de banda de acuerdo con la integridad de la señal y la distancia desde el punto de acceso. Un nivel de MCS predefinido admite una sola corriente, un ancho de banda de producto de una sola antena de 150 kbps a 40 Mbps, y el ancho del canal utilizado de 1 MHz a 8 MHz, también se pueden implementar 80 Mbps utilizando señales de ancho opcionales de 16 MHz.

La topología de la red estrella de Wi-Fi Halow, una excelente penetración, un amplio área de cobertura y una gran capacidad, liberan las conexiones inalámbricas desde la red de red restringida difícil de implementar y ancho de banda, simplificar la instalación de la red y el costo general de la red.

Delicioso espectro con anti-ruido

Al igual que la conexión Wi-Fi tradicional con 2.4GHz, 5GHz y 6GHz, Wi-Fi Halow permite a los usuarios finales tener su propio equipo y usar un espectro de radio sub-GHZ con licencia, ganía de 750MHz a 950MHz. El rango de frecuencia disponible de Wi-Fi Halow, la potencia máxima de transmisión y el ciclo de trabajo, varían ampliamente en todo el mundo. (Por ejemplo, las Américas disponibles Halow Spectrum es de 902 MHz a 928 MHz, mientras que en Europa, 863 MHz a 868 MHz).

Wi-Fi Halow funciona dentro de la banda de la industria, científica y médica (ISM), puede usar un ancho de banda de varios canales: 1 MHz, 2MHz, 4MHz, 8MHz y 16MHz. El ancho de banda más estrecho, el más lejano la distancia desde la transmisión de la señal. Usando OFDM para transmitir datos a través de múltiples sub-canales, esto puede mejorar el rendimiento en entornos de RF desafiantes, especialmente cuando hay una fuerte interferencia de otras radios. La codificación de corrección de errores hacia adelante (FEC) también proporciona protección adicional para el paquete de recuperación para garantizar una conexión robusta.

Seguridad e interoperabilidad.

Al igual que otras versiones de IEEE 802.11 Wi-Fi, Wi-Fi Halow es un protocolo inalámbrico seguro inherente que admite los últimos requisitos de autenticación de Wi-Fi (WPA3) y la transmisión AES (OTA) AES, y su tasa de datos puede ser una actualización de firmware de OTA. .

Al igual que otros tipos de Wi-Fi, Halow es un estándar reconocido globalmente (IEEE 802.11AH) que define cómo el dispositivo de conexión es la autenticación y la comunicación seguras. Con los proveedores de equipos Wi-Fi Halow, puede garantizar que sus productos y redes logren la interoperabilidad de acuerdo con la orientación de desarrollo de la Alianza Wi-Fi. Dado que Wi-Fi Halow es parte del estándar IEEE 802.11, la red Wi-Fi Halow también puede coexistir con Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 y Wi-Fi 6, sin afectar su rendimiento de RF.

Implementar el soporte de IP local

Todas las redes de Internet de las cosas requieren protocolo de Internet (IP) para habilitar las conexiones en la nube. Dado que Wi-Fi Halow es 802.11 Estándar Wi-Fi, proporciona soporte de TCP / IP local. Esta función IP incorporada significa que la conexión a Internet no requiere una puerta de enlace o puente privado. Todos los dispositivos de cliente conectados a un enrutador con la función Wi-Fi Haloow, puede usar los protocolos de transporte IPv4 / IPv6 para acceder directamente a Internet para obtener servicios basados ​​en la nube e Internet de las cosas.

Efecto de Haloow: extensión, la posibilidad de expandir el Internet de las cosas.

La congestión de la red de Wi-Fi tradicional, las restricciones de rango y el consumo de alta potencia, y el número limitado de dispositivos que se pueden conectar a un solo AP, ya no son factibles en el mundo de los dispositivos en red de hoy. Estas restricciones dificultan los nuevos modelos de negocios en la industria de todas las industrias, que requieren una distancia más distinta, mayor capacidad, batería y opción de energía más flexibles, al tiempo que minimizan los costos de implementación.

Como protocolo remoto, Wi-Fi Halow admite aplicaciones de acceso a Internet en interiores y exteriores que no se pueden lograr en la conexión Wi-Fi de 2,4 GHz y 5 GHz, como cámaras de seguridad remota, redes de control de acceso o inclusoZumbido. Otros casos potenciales incluyen grandes lugares públicos como el estadio, los centros comerciales y los centros de conferencias. En estos lugares, un solo punto de acceso Wi-Fi Halow puede reemplazar una gran cantidad de puntos de acceso, sin una red de malla compleja, simplificar la instalación. Reduzca el costo total de sujeción.

Muchas aplicaciones, como Internet industrial, los sensores de control de procesos, los edificios, los almacenes, los almacenes y las tiendas minoristas también se beneficiarán de este control remoto, de bajo consumo de energía, por lo que se pueden conectar innumerables dispositivos en mundos cada vez más automatizados. De hecho, Wi-Fi-Halow se destaca de su cobertura, eficiencia energética, capacidad y versatilidad en el protocolo tradicional 802.11.