تنها در طول 15 سال، فناوری وای‌‌فای از موجودی کند به موجودی همه‌کاره و تطبیق‌پذیر تبدیل شده است و از آنجایی که در حال حاضر نقش یک تکنولوژی کامل را در زندگی صدها میلیون نفر بازی می‌کند، تقریباً به طور مداوم در حال بهبود بوده است.اما آیا این تغییرات باعث می‌شود تا بهبود در دو معیار مهم که مصرف کنندگان و شرکت‌ها به دنبال آن هستند را در پی داشته باشد: محدوده و سرعت؟
سه استاندارد WiFi به تازگی تصویب شده است که برای رسیدن به این اهداف ایجاد شده است. اما قبل از اینکه نگاهی دقیق‌تر به این استانداردها بیندازیم، بیایید گامی به عقب برداریم و به طور مختصر تاریخ استاندارد IEEE را مرور کنیم. موسسه الکترونیک و مهندسان الکترونیک یک انجمن حرفه‌ای است که به عنوان یک مقام دارای اختیار در حوزه ارتباطات الکترونیکی عمل می‌کند. IEEE استانداردها و پروتکل‌هایی را برای ارتباط در صنایعی مانند مخابرات و فناوری اطلاعات ایجاد می‌کند.
هر استانداردی که IEEE آن را تصویب می‌کند با یک شماره منحصربه‌فرد مشخص شده است. 802 پیشوند مورد استفاده برای هر پروتکل یا اصلاحیه‌ای است که شامل شبکه ارتباطی منطقه می‌شود. به عنوان مثال، استانداردهای شبکه‌های محلی (LANs)، تحت استاندارد 802.3 تخصیص شده‌اند و شبکه‌های بلوتوث شخصی (PANs) تحت استاندارد 802.15 تخصیص می‌گردند. شبکه‌های بی‌سیم نیز - موضوع این مقاله - تحت استاندارد 802.11 تخصیص داده شده‌اند.
در سال 1997، IEEE استانداردی پایه برای ارتباطات بی‌سیم محلی (WLAN) را منتشر کرد که آنها آن را 802.11 نامگذاری کردند. در سال‌های بعد، اصلاحات بسیاری در این استاندارد انجام شد.
در اینجا ما بر سه استاندارد شبکه WiFi که به تازگی ایجاد شده تمرکز داریم:
- استاندارد (802.11ah (Halow ، برای داده‌هایی با سرعت پایین، سنسورهای دارای رنج بالا و کنترلرها، ایجاد شده است.
- استاندارد 802.11af ، برای برنامه‌های مشابه Halow ایجاد شده است.(در این نوع استاندارد شبکه از طیف‌های تلویزیون استفاده نشده به جای باند 2.4 یا 5 گیگاهرتز برای انتقال داده‌ها استفاده می‌شود.)
- استاندارد 802.11ad ، برای سرعتهای بسیار بالا (بدون سیم) و شبکه‌های با عملکرد بالا ایجاد شده است.
پس از معرفی کامل این سه استاندارد، بقیه خانواده 802.11 را مرور خواهیم کرد.
استاندارد 802.11ah (HaLow) —2016
اکثر استانداردهای WiFi از جمله A، B، G، N و AC در هر دو فرکانس 2.4 یا 5 گیگاهرتز عمل می‌کنند. و با این سرعت نسبتاً بالا، حساسیت پایینتر خواهد آمد. بنابراین اگر شما ترموستاتی متصل به WiFi را در طبقه دوم ساختمان خود و یک روتر WiFi در زیر زمین داشته باشید و از پروتکل 802.11n سنتی استفاده کنید، برای برقراری ارتباط این ترموستات شرایط مناسبی وجود نخواهد داشت .
برای افزایش محدوده نسبتاً کم Wi-Fi به ویژه برای سنسورهای IoT که نیازی به سرعتهای بالا ندارند، پروتکل 802.11ah معرفی شد. HaLow (به عنوان نام مستعار) روی فرکانس 900 مگاهرتز عمل می‌کند، که برای انتقال داده‌ها در محدوده‌ای وسیع ایجاد شده است.
HaLow همچنین به لحاظ نظری میزان مصرف برق را کم می‌کند. به عنوان مثال، HaLow با استفاده از دسترسی به زمان شروع به کار دستگاه‌ها ، مقدار انرژی موردنیاز دستگاه برای اتصال به شبکه را کاهش می‌دهد. این کار اینگونه انجام می‌شود: دستگاه‌ها برای زمان‌های بسیار کوتاه در فواصل معین - مثلاً برای هر میلی ثانیه در هر 15 ثانیه - برای پذیرش پیام‌ها، بیدار می‌شوند. این مفهوم مشابه با نحوه کار eDRX برای کمک به LTE-M در صرفه‌جویی انرژی می‌باشد.
چه کسی می‌تواند از HaLow استفاده کند:
شرکت‌هایی که از تکنولوژی در سطح سنسورها استفاده می‌کنند و نیاز دارند به WiFi مجهز شوند.
مزیتها:
- این استاندارد از داخل دیوارها و مانع‌ها بهتر از شبکه‌های با فرکانس بالا مانند 802.11ad نفوذ می‌کند، که در مورد آن در ادامه بحث خواهیم کرد.
- ایده‌آل برای داده‌های کوتاه و منقطعی است که انرژی زیادی را مصرف نمی‌کند و نیاز به انتقال در فواصل دور را دارد مانند: لوازم‌خانگی هوشمند، سیستم‌های روشنایی هوشمند، تهویه هوای هوشمند و امنیت هوشمند. همچنین با برنامه‌های کاربردی شهر هوشمند مانند پارکینگ و پارکومترها نیز به خوبی کار می‌کنند.
معایب:
- هیچ استاندارد جهانی برای فرکانس 900 مگاهرتز وجود ندارد. در حال حاضر، 80 درصد از جهان از وای فای 2.4 گیگاهرتز استفاده می‌کنند، به این معنی که شما می‌توانید در این باندها با استاندارد جهانی در هر نقطه از جهان متصل شوید. اما چون استاندارد جهانی برای باند 900 مگاهرتز نیست، HaLow تنها در امریکا بسیار پرکاربرد است.
- HaLow در سال 2016 منتشر شد، اما در حال حاضر یک محصول واحد در بازار وجود ندارد که از این استاندارد استفاده کند. این ممکن است به دلیل کمبود یک استاندارد جهانی باشد، اما احتمالاً به این دلیل نیز می‌باشد که تکنولوژی‌های رقابتی دیگری نیز در بازار وجود دارد که بهتر به نیازهای IoT پاسخ می‌دهد. به عنوان مثال، Symphony Link دارای نرخ داده‌های حتی پایینتر است و این به معنی است که شما سطح نفوذ بیشتری را نسبت به 802.11ah خواهید داشت. HaLow نیاز به پشتیبانی از ترافیک IP دارد، اما Symphony می‌تواند ترافیک TCP/IP را به صورت بی‌سیم به کار ببرد.
ادامه دارد...
