Wi-Fi är som syre på vårt internet, är det vanligaste trådlösa nätverksprotokollet idag, med mer än hälften av Internet-trafiken. "Wi-Fi" är en allmän term som hänvisar till den 802.11-avtal som har utvecklats genom mer än 20 år. Wi-Fi-alliansen är en organisation som främjar Wi-Fi-applikationer och utveckling. Organisationen har förenklat allmänt använda generations Wi-Fi-namn, till exempel Wi-Fi 4 = 802.11n, Wi-Fi 5 = 802.11Ac, Wi- FI 6 = 802.11ax. Du använder eller arbetsplatsen hemma eller arbetsplatsen är sannolikt att vara dessa typer av Wi-Fi.

Även om Wi-Fi 4/5/6 är överallt, är internet av saker (IoteDen snabba utvecklingen, som tvingar människor att ompröva den traditionella Wi-Fi, avslöja det tekniska klyftan och omdefiniera 802.11-protokollet i den trådlösa anslutningsvärlden av dagens ultra-låga nätaggregat, ska spela. Internet av saker och maskiner till maskiner (M2mAnsökan, högre krav på fjärranslutningar och låg strömförbrukning, som uppmanar människor att behöva en annan Wi-Fi optimerad för Internet av saker.

Wi-Fi Halow Protocol, genom att tillhandahålla extremt trådlösa lösningar, som fyller detta gap, jämfört med traditionell Wi-Fi, kan programmet vara ytterligare avstånd och lägre under strömförbrukning, anslut mer till internetutrustning. Avtalet godkändes av IEEE 802.11ahs arbetsgrupp 2016 och kallas Wi-Fi-halg av Wi-Fi-alliansen.

Wi-Fi-halven är i huvudsak en lågkraft, långdistans-, multifunktions Wi-Fi-version, som körs i ett 1 gigabolspektrum. Wi-Fi Halow-standard kombinerar energieffektivitet, fjärranslutning, låg latens, högupplösta datakvalitetsdata, säkerhetsfunktion och lokalt IP-support, är en trådlös anslutning,batteriIdealiskt avtal om strömförsörjning Internet av saker utrustning. Låt oss ta en närmare titt på några av de viktigaste skillnaderna mellan Wi-Fi-halg och traditionell Wi-Fi, och varför 802.11ah-protokollet är mycket lämpligt för anslutningskrav för internetapplikationer.

Tabell 1: Jämförelse av Wi-Fi 4/5/6 och Wi-Fi-halven

Energibesparande överenskommelse

Wi-Fi Halow ger utmärkt energieffektivitet för strömförbrukning av internetutrustning. IEEE 802.11AH specificerad i de olika komplexa viloläge, så att halogenanordningen kan vara i mycket lågt strömtillstånd under lång tid, vilket sparar batteriet energi:

· Målväckningstid (TWT: Target Wake TiMig): Det här tillåter webbplatsen (STA) och åtkomstpunkten (AP) att schemalägga en tid ett tag, låt sovplatsen vakna och lyssna på fyren.

· Begränsat fönstret (RAW: RESTRICTeD Access-fönstret): Tillgångspunkten kan ge webbplatsen för webbplatsen för att överföra data, medan andra webbplatser är tvungna att sova, buffra icke-nöddata eller båda.

· Utökad maximal grundläggande serviceuppsättning (BSS: BAsic Serviceuppsättning) Idle-period: Detta kommer att förlänga webbplatsens "tillåtna tomgång" till fem år.

· Hierarkisk flödesindikeringskartläggning (TiM: Traffic IndicaTiPå kartanpiNg): grougliffrate mer effektivtTiM, spara överföringstiden för fyren.

· Kort mac-rubrik: Detta minskar överhuvudet av rubrik, transporttid och strömförbrukning och släpper ut spektret.

· Tom data Phy Protocol dataenhet (NPD): Detta kommer att vara inbäddat som liknar PHY-skiktet som liknar MAC för att minska tid och strömförbrukning.

· SMS: Kort (begränsad) Beacon skickar ofta en synkroniseringsplats, medan hela fyren är låg.

· BSS-färgmekanism: Färguppgift representerar BSS-gruppen för en viss åtkomstpunkt, och webbplatsen kan ignorera andra färger.

· Bokriktad TXOP (BDT: Bi-Directional TXOP) (tidigare kallad hastighetsram): När väckarklassen hittas kommer detta att minska antalet mediaåtkomst när det finns en upplänks- och nedlänkram för överföring. BDT använder svarindikationen i fältet Signal (SIG) i den fysiska skiktprotokolldatanordningen (PPDU) för att öka TXOP-varaktighetsskyddet för transmission från tredje part.

Effektiv sömn i protokollet ochEnergihantering MODE, SUPPORT IT-nätverk Använd batteriladdning i många år, liksom en mängd flexibel ström och batteriladdare, från kortvarig Internet-enheter som använder knappens batteri, för att sända mer än en kilometer högre ström, med större batterier . Jämfört med Wi-Fi-protokollet på 2,4 GHz och 5 GHz, den subghz smalbandssignalen som användes av protokollet, ytterligare överföringsavstånd, låg energiförbrukning, vilket möjliggör per enhets energi att sända mer data.

Därför är den effekt som krävs för Wi-Fi Halow Chips bara en liten del av det traditionella Wi-Fi-chipet. Även om traditionell Wi-Fi har hög datahastighet, kan användarna snabbt överföra HD-video och ladda ner ett stort antal filer i 2,4 GHz, 5 GHz och 6 GHz, men dessa Wi-Fi-anslutning är mycket kort, batteriförbrukningen är snabb, du behöver att ladda eller byta ut batteriet ofta, eller det är bäst att ha en huvudströmsanslutning. Baserat på dessa skäl är Wi-Fi Halow ett bättre val för strömförsörjning begränsat internetutrustning, vilket kräver ett längre avstånd och kan springa i flera år med batteri, samtidigt som det ger högre data genomströmning.

Figur 1: Traditionellt Wi-Fi 4/5/6 protokoll, maximerar genomströmning med högre frekvenser och bredare bandbredd.

Wi-Fi Halows sub-1 GHz-protokoll optimerar penetration, täckning, kraft och kapacitet.

Kapacitets täckning

802.11 Standardtäckt frekvensområde är mycket brett, från subghz till millimeter våg (MMWAVE). Wi-Fi Halow är den första Wi-Fi-standarden som körs i ett licens-sub-ghz-band. Den datahastighet som tillhandahålls av Wi-Fi Halow, från hundratals KB / s till tiotals MB / S, överföringsavstånd från dussintals meter till en kilometer.

Sub-1 GHZ-signalen för Wi-Fi-halg använder en smalare kanal med en smalare kanal jämfört med den smalaste 20 MHz-kanalen som används av traditionell Wi-Fi, från 1 MHz till smalare. På grund av det låga termiska bruset i kanalen omvandlas denna 20-faldiga bandbreddskoefficient till 13 dB-kopplingsbudgetförbättring. Jämfört med traditionell 2,4 GHz Wi-Fi, mellan 750 MHz - 950 MHzRfFrekvens, det finns ett behov av att lägga till en länkbudget för 8dB-9 dB för att spara ledig överföring av utrymme. Dessutom lägger Wi-Fi Halow-protokollet ett intervalloptimerat modulerings- och kodningsschema (MCS10) för att ge ytterligare 3DB-länkbudgetförbättringar.

Sammanfattningsvis ger Wi-Fi Halow upp till 24 dB länkbudgetförbättringar jämfört med traditionell 2,4 GHz IEEE 802.11N (Wi-Fi 4). Jämfört med 802.11AC (Wi-Fi 5) och 802.11AC (Wi-Fi 6 / 6E) -protokollet är bandbredden bredare, den Wi-Fi-halvalänsbudgeten fördelar ytterligare, och dess bandbredd är bred.5gHz och 6GHz spektrum. Detta förklarar varför överföringsavståndet för Wi-Fi-halogensignalen är tio gånger den av traditionell Wi-Fi, utan en nätverksexpander. Till exempel kan batteridrivna kameror placeras hemma eller garagefasader. Belysningssystemet kan styras från en enda AP, oavsett lamporna i inomhus- eller utomhusträdgården.

Ge en trådlös termineringslösning för slutanvändare, som täcker hundratals meter, utan ytterligare expander eller dyrt cellulärt datapaket, en kritisk konkurrensfördel av 802.11ah-protokollet. Den avlägsna täckningsfördelen med Wi-Fi-Halow har utökat omfattningen av smarta hem och intelligenta stadsnät, vilket gör det möjligt för användare att styra andra tillbehör till Internet än 1 km, långt över täckningen av traditionella Wi-Fi-protokoll.

Figur 2: Jämför 802.11N / AC (vänster) och 802.11Ah (höger) genomströmning och intervall.

Källa: Sensors Journal (Basel). November 2016, IEEE 802.11AH: En teknik för att reagera på ikonutmaningen, författare: Victor Baños-Gonzalez, M. ShahwaiZ Afaqui, Elena Lopez-Aguilera, och Eduard Garcia-Villegas

Signal penetration är starkare

I allmänhet desto lägre frekvens, desto längre täckningen desto starkare är förmågan att tränga in i hindret. Sub-GHz Wi-Fi-halgsignalen kan vara lättare att passera genom väggarna och andra hinder än traditionella Wi-Fi. Jämfört med Wi-Fi-protokollet på 2,4 GHz och 5GHz har förändringarna i byggnadsmaterial och layouter av bostads- och kommersiella byggnader liten effekt på Sub-GHz-halogensignalen. Wi-Fi-halg kan penetrera väggar och byggnader, vilket bidrar till att minska kundklagomål och produktavkastning, som ibland plågar användningen av traditionella Wi-Fi-produkter.

Wi-Fi Halow använder ortogonal frekvensdelningsmultiplexering (OFDM Modulering, korrigera reflektionen och multipath. Oavsett om utrustningsproducentens produkter är inomhus eller utomhus, eller i källaren eller loftet, kan Wi-Fi-halven säkerställa en robust anslutning mellan utrustningen och åtkomstpunkten. Denna flexibilitet eliminerar extra kostnad och komplexitet som ger ett proprietärt nav eller broutrustning för att kompensera för olika hemarkitektur.

Mycket skalbar lösning

En enda Wi-Fi-Halow-åtkomstpunkt kan hantera mer än 8191-enheter, vilket är mer än 4 gånger mer traditionell Wi-Fi-åtkomstpunkt. Under överskådlig framtid är detta tillräckligt för att ansluta varjeledGlödlampa, elektriskt ljusväxla, Smart dörrlås,Elektrisk gardin, Termostat, rökdetektor,solpanel, Säkerhetskamera eller någon tänkbar smart hemutrustning. Typiska hem Wi-Fi-routrar stöder typiskt dussintals enheter. När bredbandsleverantören används i hemmet kan en enda Wi-Fi-Halow-åtkomstpunkt vara en utdragbar plattform för ytterligare säkerhets- och användningsanordningar och -tjänster.

En mängd olika signalöverföringsalternativ minskar förvaltningen av hanteringen och styr ett stort antal Halow-enheter. Detta gör det möjligt att minimera signalkonflikter och släppa radiovågor för aktiva anordningar för att sända mer data i snabbaste modulerings- och kodningsschema (MCS). Liksom traditionell Wi-Fi kan Halow automatiskt justera bandbredden enligt signalintegriteten och avståndet från åtkomstpunkten. En fördefinierad MCS-nivå stöder en enda ström, en enda antennproduktbandbredd från 150 kbps till 40 Mbps, och kanalbredden som används från 1 MHz till 8 MHz, 80 Mbps kan också implementeras med hjälp av valfria 16 MHz breda signaler.

Wi-Fi Halows Star Network Topology, utmärkt penetration, brett täckningsområde och stor kapacitet, frigörs trådlösa anslutningar från svårt att distribuera och bandbrist begränsat nätverksnätverk, förenkla nätverksinstallationen och den totala hållkostnaden minimeras.

Läckra spektrum med anti-buller

Liksom traditionell Wi-Fi med 2,4 GHz, 5GHz och 6GHz, gör Wi-Fi Halow slutanvändare att ha egen utrustning och använda licensierade sub-GHz-radiospektrum, varierar från 750 MHz till 950MHz. Wi-Fi Halows tillgängliga frekvensområde, maximal överföringseffekt och arbetscykel, varierar mycket runt om i världen. (Till exempel är Americas tillgängliga Halow Spectrum 902 MHz till 928 MHz, medan i Europa, 863 MHz till 868 MHz).

Wi-Fi-halven fungerar inom bransch, vetenskapliga och medicinska (ISM) -bandet, kan använda flera kanalbandbredd: 1 MHz, 2MHz, 4MHz, 8MHz och 16MHz. Den smalare bandbredd, desto längre avståndet från signalöverföringen. Med hjälp av OFDM för att sända data över flera underkanaler kan detta förbättra prestanda i utmanande RF-miljöer, speciellt när det är starka störningar från andra radioer. Den främre felkorrigering (FEC) -kodning ger också ytterligare skydd för återställningspaketet för att säkerställa en robust anslutning.

Säkerhet och driftskompatibilitet

Liksom andra IEEE 802.11 Wi-Fi-versioner är Wi-Fi Halow ett inneboende säkert trådlöst protokoll som stöder de senaste Wi-Fi-autentiseringskraven (WPA3) och Air Transmission (OTA) AES-kryptering, och dess datahastighet kan vara säker OTA Firmware Upgrade .

Precis som andra typer av Wi-Fi är Halow en globalt erkänd standard (IEEE 802.11AH) som definierar hur anslutningsenheten är säker autentisering och kommunikation. Med Wi-Fi Halow Equipment-leverantörer kan du se till att dess produkter och nätverk kommer att uppnå driftskompatibilitet i enlighet med utvecklingsvägledningen för Wi-Fi-alliansen. Eftersom Wi-Fi-halven ingår i IEEE 802.11-standarden kan Wi-Fi Halow Network också samexistera med Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 och Wi-Fi 6, utan att påverka dess RF-prestanda.

Implementera lokalt IP-support

Alla Internet-nätverk kräver Internet-protokoll (IP) för att möjliggöra molnanslutningar. Eftersom Wi-Fi-halven är 802.11 Wi-Fi-standard, ger den lokal TCP / IP-stöd. Den här inbyggda IP-funktionen innebär att Internetanslutningen inte kräver en privat gateway eller bro. Alla klientenheter som är anslutna till en router med Wi-Fi-högfunktion, kan du använda IPv4 / IPv6-transportprotokoll för att komma åt Internet direkt för att få molnbaserade tjänster och Internet-data.

HALOW EFFECT: Förlängning, möjlighet att expandera Internet av saker

Traditionella Wi-Fi-nätverkskonstruktioner, räckviddsrestriktioner och hög strömförbrukning och begränsat antal enheter som kan anslutas till en enda AP, inte längre möjligt i världen av dagens nätverksenheter. Dessa restriktioner hindrar de nya affärsmodellerna i branschen från alla branscher, vilket kräver längre avstånd, större kapacitet, mer flexibelt batteri och effekt, samtidigt som de minimerar utplaceringskostnaderna.

Som ett fjärrprotokoll stöder Wi-Fi Halow inomhus- och utomhusanslutningsapplikationer som inte kan uppnås i 2,4 GHz och 5GHz Wi-Fi, till exempel fjärrkameror, åtkomstkontrollnät eller till och medDrönare. Andra potentiella fall inkluderar stora offentliga platser som stadion, köpcentrum och konferenscenter. På dessa ställen kan en enda Wi-Fi-Halow-åtkomstpunkt ersätta ett stort antal åtkomstpunkter, inget komplext nätverksnät, förenkla installationen minska den totala kostnaden av innehav.

Många tillämpningar som industriellt internet, processkontrollsensorer, byggnader, lager och butiker kommer också att dra nytta av detta avlägsna, lågt avtal, så att otaliga enheter kan anslutas i alltmer automatiserade världar. Faktum är att Wi-Fi-Halow står ut ur täckningen, energieffektiviteten, kapaciteten och mångsidigheten i det traditionella 802.11-protokollet.