9月12日消息，近日,，Wi-Fi芯片廠商Morse Micro宣布,，其在美國(guó)約書(shū)亞樹(shù)國(guó)家公園（Joshua Tree National Park）進(jìn)行了一系列嚴(yán)格的 Wi-Fi HaLow 測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了基于900MHz Wi-Fi HaLow  近 16 公里視頻連接的壯舉,，數(shù)據(jù)連接速率達(dá) 2Mbit/s,。高于今年 1 月份在城市環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的 3 公里的距離。

什么是Wi-Fi HaLow,？

早在2016年3月,，Wi-Fi聯(lián)盟就針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)布了一項(xiàng)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的物理層和媒體接入控制層協(xié)議，其是能在低于1GHz（750MHz—930MHz）免許可的頻段內(nèi)運(yùn)行的新型WLAN系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),，即IEEE 802.11ah,，該技術(shù)又被稱(chēng)為Wi-Fi Halow。

雖然Wi-Fi Halow的最大帶寬僅為 32 Mbps,，但由于Wi-Fi Halow可以運(yùn)行在約900MHz的頻段,，這也使得其能夠保持相對(duì)較高速率的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離,、更低功耗的連接,、更好的穿墻性能,?？梢詽M(mǎn)足很多對(duì)于傳輸速率、距離,、功耗有著更高要求的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的需求,。此外，Wi-Fi Halow理論上單點(diǎn)可接入設(shè)備數(shù)量為8191個(gè),，支持星狀網(wǎng)絡(luò)和Mesh組網(wǎng),。

測(cè)試平臺(tái)

據(jù)介紹,，Morse Micro使用了現(xiàn)成的 MM6108-EKH01 評(píng)估套件，該套件可在 Mouser 上購(gòu)買(mǎi),，其中包含一個(gè)帶有 MM6108-MF08651 Wi-Fi HaLow 參考模塊的Raspberry Pi 4 開(kāi)發(fā)板,。該評(píng)估套件通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) 1 dBi 低增益偶極子天線(xiàn)輸出 21 dBm （125mW），總輻射功率為 22 dBm,。

為什么選擇這個(gè)套件,？Morse Micro解釋稱(chēng)，其目標(biāo)是使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在 Wi-Fi HaLow 范圍的最邊緣測(cè)試連接性,，這些設(shè)備可以部署在電池供電的設(shè)備（例如相機(jī)）中,。Morse Micro沒(méi)有故意使用高增益定向天線(xiàn)或極高的輸出功率，因?yàn)樗鼈儠?huì)限制現(xiàn)場(chǎng)的可用性,。Morse Micro還決定不調(diào)整 802.11ah 參數(shù)以進(jìn)一步增加范圍,，以便可以保持互操作性并保持Wi-Fi聯(lián)盟認(rèn)證的HaLow標(biāo)準(zhǔn)。

找到邊緣：計(jì)算理論最大范圍

為了確定該邊緣的位置,，Morse Micro通過(guò)考慮 IEEE 802.11ah 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大飛行時(shí)間來(lái)計(jì)算理論最大范圍,。

接下來(lái)，Morse Micro計(jì)算了該距離的理論最大吞吐量,，同時(shí)考慮了模塊輸出功率,、天線(xiàn)增益和自由空間路徑損耗計(jì)算。使用 Friis 傳輸方程,，預(yù)計(jì)在 15.9 公里的最大范圍內(nèi)會(huì)損失 116 dB 的信號(hào),。

距離 = 速度 × 時(shí)間

如何計(jì)算距離的呢？Wi-Fi HaLow 射頻信號(hào)是以光速傳播的,，Morse Micro芯片遵循的 IEEE 802.11ah 規(guī)范規(guī)定了 52μs 的時(shí)隙時(shí)間,。Morse Micro 的實(shí)現(xiàn)允許最大飛行時(shí)間為 53μs，以允許設(shè)備之間的微小變化,。這導(dǎo)致理論最大覆蓋范圍為 15.9 公里,。

請(qǐng)務(wù)必注意，所有 Wi-Fi 技術(shù)都必須滿(mǎn)足影響最大傳輸范圍的幾個(gè)約束條件,，以提供可靠,、合規(guī)和高吞吐量的連接，例如時(shí)隙時(shí)間,、CTS 超時(shí)和 ACK 超時(shí),。好消息是，對(duì)于 Wi-Fi HaLow,，這個(gè)最大范圍限制明顯優(yōu)于任何其他 Wi-Fi 技術(shù),。

雖然 Wi-Fi HaLow 信號(hào)理論上可以在很遠(yuǎn)的距離（數(shù)百公里）內(nèi)傳播和被檢測(cè)到，但滿(mǎn)足 IEEE 802.11ah 標(biāo)準(zhǔn)要求的最大范圍受到時(shí)隙時(shí)間參數(shù)的限制,。

從理論到現(xiàn)實(shí)：測(cè)試吞吐量

接下來(lái),，Morse Micro 計(jì)算了最大范圍內(nèi)的理論吞吐量,。使用Morse Micro 的 MCS 速率表并基于 -94 dBm 的信號(hào)強(qiáng)度，預(yù)計(jì)在 4 MHz（靈敏度 = -95 dBm）時(shí)實(shí)現(xiàn) MCS2,，從而提供 4.5 Mbps 的吞吐量或 4 Mbps 的 UDP MAC 吞吐量,。

現(xiàn)場(chǎng)性能

在條件接近理想的約書(shū)亞樹(shù)國(guó)家公園（該公園以其廣闊的開(kāi)放空間和最小的射頻噪聲而聞名），Morse Micro 在 15.9 公里（約 10 英里）處實(shí)現(xiàn)了令人印象深刻的 2 Mbps UDP 吞吐量,。這不僅僅是為了保持連接,，而是為了提供有意義的數(shù)據(jù)速率，以支持實(shí)際應(yīng)用,。想象一下,，用于隨身攝像頭的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信、用于戶(hù)外探險(xiǎn)的對(duì)講機(jī)或用于農(nóng)業(yè)和采礦的 IoT 解決方案——在這些場(chǎng)景中,，范圍和可靠性都至關(guān)重要,。

Morse Micro在約書(shū)亞樹(shù)國(guó)家公園的測(cè)試表明，Morse Micro的 Wi-Fi HaLow 不僅僅是令人印象深刻的數(shù)字,，而是在您最需要的環(huán)境中提供真正的價(jià)值,。該測(cè)試證明，我們可以達(dá)到最大的理論 Wi-Fi HaLow 范圍,，同時(shí)仍然提供顯著且可用的吞吐量,。無(wú)論是在偏遠(yuǎn)、農(nóng)村地區(qū)工作,，還是在廣闊的環(huán)境中部署物聯(lián)網(wǎng)解決方案,，Wi-Fi HaLow 都能始終如一地可靠地執(zhí)行。

關(guān)于Morse Micro

根據(jù)官網(wǎng)資料顯示,，Morse Micro是由Michael De Nil于2016年Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.11ah 推出之后創(chuàng)立,，成功籌集了2億美元的資金，并將第一個(gè)破紀(jì)錄的 Wi-Fi HaLow SoC 商業(yè)化,。Michael 是現(xiàn)代 Wi-Fi 芯片的先驅(qū),，在數(shù)字芯片設(shè)計(jì)和低功耗數(shù)字架構(gòu)方面擁有廣泛的背景。在創(chuàng)立 Morse Micro 之前,，Michael 曾在 Imec 和 Broadcom 擔(dān)任無(wú)線(xiàn)芯片設(shè)計(jì)師,，徹底改變了現(xiàn)代手機(jī)的連接性。