广告

为什么Wi-Fi HaLow的覆盖范围可以超过1公里?

2021-06-07 15:41:40 胡安编译 阅读:
为什么 Wi-Fi HaLow 信号在不需要网络扩展器的情况下比传统 Wi-Fi 传输的距离远10倍?

Wi-Fi HaLow能以比传统Wi-Fi远得多的距离、低得多的功耗连接大量物联网设备,之前EDN分析过《Wi-Fi HaLow让电池省电的9个设计秘密》,在本文中,我们整理了WiFi HaLow能实现远距离传输的几个原因。s3lednc

  • 与传统Wi-Fi使用的最窄20-MHz信道相比,Wi-Fi HaLow的sub-1-GHz信号使用1 MHz及以上的更窄信道。由于信道中的热噪声较低,这20倍的带宽因子转化为13dB的链路预算改进。
  • 750至950MHz之间的射频频率与传统的2.4 GHz Wi-Fi 相比,需要额外增加8至9 dB的链路预算,从而节省自由空间传播损耗。
  • 此外,Wi-Fi HaLow 协议添加了范围优化调制和编码方案 (MCS10),可提供额外的 3-dB链路预算提升。

这样s3lednc

  • 与传统的 2.4-GHz IEEE 802.11n (Wi-Fi 4) 相比,Wi-Fi HaLow 提供高达 24 dB的链路预算改进。
  • 与使用5-GHz和6-GHz 频率的更高频率、更高带宽的 802.11ac (Wi-Fi 5) 和 802.11ax (Wi-Fi 6/6E) 协议相比,HaLow 链路预算优势进一步增强。具有更宽带宽的GHz频谱。

这解释了为什么 Wi-Fi HaLow 信号在不需要网络扩展器的情况下比传统 Wi-Fi 传输的距离远10倍。s3lednc

功能 Wi-Fi 4/5/6 (IEEE 802.11n/ac/ax)        Wi-Fi HALOW        (IEEE 802.11ah)
工作频段 2.4GHz、5GHz、6GHz Sub-1-GHz(美国是902到928 MHz)
信道宽度选择 20、40、80、160 MHz 1,2,4,8, (16 optional)MHz
每个接入点的最大可寻址站点 2007 8191
单流MCS数据速率范围 6.5到150Mb/s (802.11n,Wi-Fi 4) 150kb/s到86.7Mb/s
覆盖范围 100米内 大于1公里
链路预算提升(1-MHz信道)   15-24 dBm

表:Wi-Fi和Wi-Fi HaLow性能对比。(制表:EDN电子技术设计)s3lednc

为最终用户提供覆盖数百米的无线物联网解决方案——无需额外的扩展器或昂贵的蜂窝数据计划——是 802.11ah 协议的关键竞争优势。s3lednc

强大的信号穿透能力

一般规则:频率越低,覆盖范围越长,穿透障碍的效果越好。s3lednc

但与传统 Wi-Fi 相比,Sub-GHz Wi-Fi HaLow信号可以更轻松地穿过墙壁和其他障碍物。与2.4 GHz和5 GHz频段中的 Wi-Fi协议相比,建筑材料sub-GHz HaLow 信号的影响较小。s3lednc

图:802.11n/ac(左)和802.11ah(右)吞吐量与范围的比较。(图片来源:Sensors (Basel).)s3lednc

Wi-Fi HaLow利用正交频分复用(OFDM)调制来校正反射和多径环境。s3lednc

这么强的信号穿透能力,物联网应用就不需要再添加专有集线器或桥接设备。s3lednc

优异的可扩展方案

单个 Wi-Fi HaLow AP 最多可寻址 8,191 台设备,是传统 Wi-Fi AP 的四倍多。s3lednc

家庭 Wi-Fi 路由器一般支持数十台设备。当宽带服务提供商在家中部署时,单个Wi-Fi HaLow AP 可以成为一个可扩展的平台,用于提供额外的安全和公用事业管理设备和服务。s3lednc

这最大限度地减少了信号冲突,并为有源设备释放了无线电波,以尽可能快的MCS速率传输更多数据。s3lednc

与传统 Wi-Fi 一样,HaLow 可以根据信号完整性和与 AP 的距离自动调整带宽。预定义的 MCS 级别支持 150 kb/s 到 40 Mb/s 的带宽,适用于使用 1 到 8 MHz 信道宽度的单流、单天线产品,并且使用可选的16 -MHz宽的频道。s3lednc

Wi-Fi HaLow 的星型网络拓扑结构、卓越的渗透率、广泛的覆盖范围和巨大的容量将连接从难以部署和带宽受限的网状网络中解放出来,简化了网络安装,并最大限度地降低了总拥有成本。s3lednc

具有抗噪能力的免许可频谱

与 2.4-、5- 和 6-GHz 频段中的传统 Wi-Fi 一样,Wi-Fi HaLow 使最终用户能够拥有他们的设备并使用免许可的 sub-GHz 无线电频谱,范围从750到950MHz。s3lednc

Wi-Fi HaLow 的可用频率范围、最大发射功率和占空比在世界各地各不相同(例如,美洲的可用HaLow频谱为902至928MHz,而欧洲为863至868 MHz)。s3lednc

Wi-Fi HaLow 在工业、科学和医疗 (ISM) 频段内运行,可以使用多种信道带宽:1 MHz、2 MHz、4 MHz、8 MHz 和 16 MHz。s3lednc

带宽越窄,信号传输的距离就越远。使用 OFDM 以跨多个子信道的数据包形式传输数据,这可以提高具有挑战性的 RF 环境中的性能,尤其是在存在来自其他无线电设备的强烈干扰时。s3lednc

前向纠错 (FEC) 编码还为恢复数据包提供了额外的保护,确保了稳健的连接。s3lednc

作为一种远程协议,Wi-Fi HaLow支持超出2.4GHz和5GHz Wi-Fi范围的室内和室外物联网应用,例如远程安全摄像头、访问控制网络,甚至无人机。其他潜在用例包括体育场馆、购物中心和会议中心等大型公共场所。s3lednc

 s3lednc

  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 通过GaN电机系统提高机器人的效率和功率密度 机器人应用成功的关键因素之一是确保最佳的电机驱动器设计。
  • 新能源汽车突围向上, 国产电源助力汽车BMS系统可靠性建 BMS能够实时监管电池状态、管理车载动力电池、增强电池使用效率、防止电池出现过充过放以及提高电池的使用寿命。当下国产车载电池竞争力越来越出众,BMS系统该如何匹配行业的整体可靠性建设要求呢?
  • 了解机器感知:激光雷达、3D视觉和地理空间AI 随着人工智能(AI)和物理世界的交叉,以及自主技术采用的增加,有人可能会提出质疑,机器及其目前脆弱的模型如何能以人类的方式感知世界。借助于诸如激光雷达、雷达和摄像头等自动驾驶汽车上所使用的传感器技术,机器已开始能收集实时数据来为决策提供信息,并适应现实世界的场景。
  • 自动驾驶汽车的实现基础 汽车行业正在为2级(脚离开油门或刹车)和3级(手离开方向盘)车辆提供高级驾驶员辅助系统(ADAS)的首批实现方案,尽管从4级(眼睛离开道路)到5级(全自动驾驶)车辆的自动驾驶(AD)系统还处于努力开发当中。事实证明,这一挑战比几年前所预期的要更加困难。
  • “解剖”Volvo汽车遥控钥匙 “当生活给了你酸溜溜的柠檬时,就把它做成酸甜的柠檬汁吧(随遇而安,苦中作乐)!”我打算通过拆解这个被“肢解”的遥控钥匙碎片并对其进行分析来实现这句格言。在此过程中,我也希望深入了解这些东西如何发挥作用。
  • 世界杯接连爆冷VAR技术引关注,电子竞技领域也将拥抱AI 随着2022卡塔尔世界杯的连续爆冷,观众对其VAR(视频助理裁判)的热议甚嚣尘上。除了传统竞技领域中引进了先进技术的支持,另一个正在崛起的电子竞技领域也将拥有高科技电子裁判。
  • 探访安森美高性能图像传感器新“芯”品 深圳2022高交会期间举办的深圳机器视觉展上,笔者前往展馆实地探访了安森美的一系列高性能新产品。这次安森美带来了XGS系列CMOS图像传感器,特别是基于旗舰产品XGS 45000(4470万像素8192x5460)、XGS 5000(530万像素 2592 x 2048)、XGS12000(1200万像素4096x3072)、XGS 16000(1600万像素4000x4000)等的参考设计。
  • 基于热敏电阻的温度检测系统(上篇):设计挑战和电路配置 本系列文章分为上下两篇。上篇首先讨论基于热敏电阻的温度测量系统的历史和设计挑战,以及它与基于电阻温度检测器(RTD)的温度测量系统的比较。文中还会简要介绍热敏电阻选择、配置权衡,以及Σ-Δ型模数转换器(ADC)在该应用领域中的重要作用。下篇将详细介绍如何优化和评估基于热敏电阻的最终测量系统。
  • USB-C需要克服的5个问题 从凌乱的USB-C电缆类型到有问题的快速充电,“用一条电缆统治一切”的梦想仍在努力变成现实。
  • IEEE 2023年新晋Fellow中华人学者共104位 承认其成员的成就是 IEEE 使命的重要组成部分。 每年,在严格的评估程序之后,IEEE 董事会都会将选定的一组成员授予 IEEE Fellow。 IEEE Fellow 是 IEEE 中最高级别的会员资格。 每年只有不到 0.1% 的有投票权的成员被选中用于此成员等级提升。 它被技术界公认为一种享有盛誉的荣誉和一项重要的职业成就。
  • 手机信号强弱跟什么有关,手机信号放大器真的有用吗? 现代生活的各个方面都离不开手机,无论是衣食住行,还是社交娱乐,手机都极大的方便了我们的日常生活,而手机信号则会极大的影响我们的使用体验。不知道大家有没有这样的体验,明明手机信号显示的满格,甚至还是5G信号满格,但就是加载不出页面,那这到底是怎么一回事呢?EDN小编带您一起了解。
  • 分分钟出结果:即时检测(POCT)正改变医疗诊断 市场正在探索多目标检测,可以诊断具有相似症状的不同病毒。成功的关键是开发的检测设备能够随着时间的推移、随着更多检测方法的增加轻松应对。这种方法不仅使制造商能够在新病毒出现时迅速做出反应,而且还不需要多轮监管审批。多功能检测系统将作为同一套审批申请提交给联邦药物管理局,而不是每个单独的新检测项目都需要获得自己单独的仪器批准。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了