De nieuweling op het gebied van energiezuinige draadloze connectiviteit

Ik weet niet hoe het met jou zit, maar ik begin de technologische wereld een zeer verwarrende plek te vinden, en ik word verondersteld een expert te zijn, dus godzijdank weet alleen hoe niet-techno-dweebs erin slagen hun hersens in te pakken rond alles wat er gaande is.

Neem bijvoorbeeld draadloze communicatie. Ik denk dat de meesten van ons vertrouwd zijn met het concept van wifi, omdat we het allemaal thuis en op kantoor hebben. Ik denk ook dat de meeste mensen niet zouden aarzelen als je de term Bluetooth in het gesprek zou laten vallen.

Bovendien zouden zelfs de leden van de technische gemeenschap die zelf geen energiezuinig mesh-netwerk hebben ontworpen of gebruikt, waarschijnlijk willens en wetens knikken als je iets als Zigbee noemt, zelfs als ze niet alle details kennen.

In werkelijkheid zijn de bovengenoemde technologieën echter slechts het topje van de ijsberg. Er zijn veel verschillende toepassingen die kunnen profiteren van draadloze communicatie, maar ze hebben allemaal verschillende vereisten. Sommige hebben alleen een lage gegevenssnelheid nodig en wensen een lage periodiciteit (ze willen niet vaak gegevens verzenden), maar ze hebben wel de mogelijkheid nodig om deze gegevens over lange afstanden te verzenden (zeg 15 tot 50 km). Anderen eisen hogere datasnelheden, maar ze hoeven niet meer dan een kilometer te verzenden voordat ze een toegangspunt tot internet bereiken.

Het lijkt nog maar een paar jaar geleden dat iedereen zich afvroeg:"Wat is het internet der dingen (IoT)?" Ter vergelijking:we weten nu allemaal wat het is, omdat we het in de een of andere vorm bijna 24/7/365 gebruiken, en we hebben nog maar net het oppervlak bekrast van wat komen gaat.

Helaas belemmeren de huidige draadloze technologieën de implementatie van grootschalige IoT-toepassingen, die een groot bereik, een laag stroomverbruik, lage kosten, voldoende bandbreedte en betrouwbare en veilige communicatie vereisen. Het probleem is dat geen enkel huidig ​​draadloos protocol aan al deze vereisten voldoet en als gevolg daarvan zijn veel IoT-toepassingen die bij uitstek wenselijk zijn momenteel niet praktisch.

Tot voor kort waren de draadloze netwerkprotocollen op ieders lippen SigFox, Lora, Zigbee, LTE-M en NB-IoT. Nu is er een relatief nieuwe jongen in de buurt genaamd HaLow (uitgesproken als "HEY-Low"), die is gebaseerd op het EEE 802.11ah-protocol. Het lage stroomverbruik van HaLow concurreert met Bluetooth en heeft het extra voordeel van hogere datasnelheden, een groter dekkingsbereik en ondersteuning voor hogere dichtheid (>8.000), wat verwijst naar hoeveel clients in een bepaald gebied kunnen worden verpakt.

Wi-Fi HaLow werkt in de sub-Gigahertz, licentievrije frequenties van de ISM-banden (Industrial, Scientific en Medical), waardoor een groter bereik van meer dan 1 km mogelijk is met minder stroomverbruik dan bestaande Wi-Fi-technologieën, inclusief werking op een knoopcelbatterij. Bijkomende voordelen van de 802.11ah-standaard zijn onder meer een betere penetratie door gebouwen, ondersteuning voor maximaal 8191 stations (STA) per toegangspunt (AP) en ondersteuning voor WPA3 voor authenticatie en codering, wat allemaal betekent dat de nieuwe Wi-Fi HaLow-standaard zal de inzet van grootschalige IoT-toepassingen vergemakkelijken.

Maar waar ga je heen als je je tenen in de HaLow-wateren wilt onderdompelen? Welnu, de slimme mensen van Adapt hebben zojuist de beschikbaarheid aangekondigd van hun nieuw uitgebrachte Wi-Fi HaLow Development Platform (HDP) -familie voor systeemintegrators en applicatieontwikkelaars die zich richten op de industriële IoT-markt. De HDP-100- en HDP-200-systemen van het bedrijf ondersteunen de IEEE 802.11ah-standaard en bieden een complete hardware- en softwareontwikkelingsomgeving in een kleine vormfactor voor gebruik in meerdere industriële segmenten, waaronder landbouw, bouw, logistiek, detailhandel, beveiliging, smart home en vervoer.

HaLow-producten aanpassen:ontwikkelplatforms (links), geïntegreerde schakelingen (midden) en IP voor SoC's (rechts). (Bron:Aanpassen)

Dit op FPGA gebaseerde platform, dat wordt verkocht als een pakket voor early adopters om HaLow IoT-netwerken te prototypen, en dat hardware- en software-integratieservices omvat, begint bij $ 50.000 en is nu beschikbaar. Adapt werkt ook aan hun HaLow SoC, die zal beschikken over radio-, basisband-, MAC-, processor-, geheugen- en sensorinterfaces. Met tape-out gepland voor Q4/2019 en volledige productie gepland voor Q4/2020, zal dit een van de eerste gecertificeerde HaLow SoC's zijn die beschikbaar zijn voor de makers van de volgende generatie IoT-platforms.

>> Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op onze zustersite, EEWeb:"Nieuw HaLow Wireless Protocol voor grootschalige IoT-implementaties."