Wi-Fi HaLow - nowy gracz na rynku IoT

Wi-Fi HaLow to propozycja Wi-Fi Alliance dla urządzeń zgodnych ze specyfikacją IEEE 802.11ah. Przeznaczeniem urządzeń HaLow jest zastosowanie w rozwiązaniach IoT (Internet of Things). HaLow będzie posiadało wiele cech wspólnych z Wi-Fi. Zapewni łączność dla każdego urządzenia bezprzewodowego w środowisku IoT, zgodnego z 802.11ah.

Wi-Fi HaLow pracuje w zakresie częstotliwości 900MHz. Sygnał o tak niskiej częstotliwości może z powodzeniem penetrować mury oraz inne fizyczne przeszkody. Oznacza to lepszy zasięg, niż dostępny w urządzeniach pracujących na częstotliwości 2,4GHz oraz 5GHz. HaLow jest technologią o niskim zapotrzebowaniu na energię, więc może zostać zastosowana w produktach zasilanych z baterii, przykładowo różnego typu sensorach.

Dlaczego HaLow?

Obecnie podłączenie urządzeń IoT z wykorzystaniem standardowego Wi-Fi, powoduje gwałtowny przyrost zapotrzebowania na energię, której bateria nie jest w stanie zapewnić. Wi-Fi HaLow ma zapewniać łączność dla urządzeń najczęściej zasilanych bateryjnie. HaLow realizuje to zadanie dzięki wykorzystaniu kanałów o niewielkiej szerokości, a także dostosowaniu mechanizmów standardowego Wi-Fi do nowych wymagań.

Zobacz również:

  • Chipy Nvidia Jetson powodowały, że urządzenia IoT były podatne na cyber ataki
  • Nowy standard może poważnie zagrozić prywatności użytkowników sieci Wi-Fi

HaLow ma zapewnić szybkość transmisji pomiędzy 150 kb/s a 18Mb/s. Wykorzystywana szerokość kanałów to 1, 2, 4, 8, 16 MHz. Oczekiwane zasięgi to około 100m w zamkniętym środowisku oraz kilkaset metrów w środowisku otwartym. Mechanizmy bezpieczeństwa będą identyczne z wykorzystywanymi w obecnych standardach Wi-Fi. HaLow będzie również przygotowane do pracy z dłuższymi cyklami uśpienia przy pracy bateryjnej.

Możliwe będą wdrożenia w ramach topologii punkt-wielopunkt, a także punkt-punkt, chociaż ten wariant nie będzie prawdopodobnie częścią certyfikacji. HaLow zaoferuje również wysoki poziom skalowalności – punkt dostępowy będzie wspierał setki węzłów i urządzeń, dostarczając komunikację IP dla każdego z nich.

Wi-Fi Alliance jednocześnie rozwija nowe bezpieczne i proste sposoby na przyłączanie i konfigurację urządzeń IoT. Podobnie mechanizmy są wykorzystywane w różnych systemach inteligentnych budynków działających obecnie. Wi-Fi Alliance na potrzeby HaLow ustanowiło nową kategorie uczestników, którzy będą dostarczali do certyfikacji urządzenia mniej zaawansowanych technologicznie, natomiast wykorzystujące łączność Wi-Fi.

Wi-Fi HaLow szeroko czerpie z mechanizmów stosowanych w Wi-Fi, dostarczając wielu korzyści wynikających z wykorzystania tej technologii, m.in. kompatybilność pomiędzy różnymi dostawcami rozwiązań, stabilne mechanizmy bezpieczeństwa, łatwą konfigurację. Programiści nie zauważą różnicy pomiędzy aplikacjami tworzonymi dla HaLow, a innymi urządzeniami IP. HaLow wykorzystuje ten sam stos komunikacyjny, który wykorzystuje Wi-Fi.

Problemy wdrożeń

Ważny odnotowania jest fakt, że rozwiązania HaLow w pierwszych wdrożeniach, będą wymagały odseparowanej infrastruktury komunikacyjnej, w postaci niezależnych punktów dostępowych.

W pierwszym etapie wdrożeń nikt nie będzie pozbywał się istniejących sieci bezprzewodowych Wi-Fi na rzecz urządzeń trzyzakresowych (900MHz, 2,4GHz, 5GHz). Infrastruktura zostanie uzupełniona o rozwiązania HaLow jako dodatkowe urządzenia. Producenci urządzeń Wi-Fi (routerów, punktów dostępowych) stale wprowadzają najnowsze standardy IEEE do produkowanych urządzeń, więc zapewne tak się stanie w przyszłości także z HaLow. Masowa produkcja układów spowoduje obniżenie cen urządzeń 802.11ah, a gdy układy HaLow staną się masowe i tanie, wówczas można spodziewać się integracji różnych technologii Wi-Fi w urządzeniach - to może jednak nie wydarzyć się szybko.

Co ważniejsze, częstotliwości 900 MHz są wykorzystywane przez operatorów komórkowych, ale też w niektórych państwach w sprzęcie domowej automatyki, co może zakłócać aplikacje HaLow. Kompatybilność to kolejny problem techniczny - warto jednak zaznaczyć, że Wi-Fi Alliance pracuje nad wypracowaniem metod testów kompatybilności urządzeń Wi-Fi HaLow. Obok Wi-Fi Alliance wielu producentów tworzy niezależne inicjatywy standaryzacyjne dla IoT. Możliwe, że w przyszłości pojawi się pewna konsolidacja na etapie standaryzacji.

HaLow szansą dla producentów Wi-Fi?

HaLow może stanowić szansę dla wielu dostawców sprzętu Wi-Fi na osiągnięcie kluczowych pozycji w zakresie dostaw sprzętu integrującego Wi-Fi z IoT. Z pewnością wielu dostawców wprowadzi IoT jako dodatkowy sprzęt w postaci dedykowanych urządzeń Wi-Fi HaLow. Wygrają natomiast dostawcy, którzy jako pierwsi wprowadzą do istniejących routerów Wi-Fi technologię HaLow. Integracja dodatkowych technologii bezprzewodowych w punkcie dostępowym, połączy nie tylko urządzenia Wi-Fi, ale rozszerzy dostęp bezprzewodowy na aplikacje IoT.

Podobnie jak Bluetooth, technologia Wi-Fi jest uniwersalna i powszechnie stosowana na najważniejszych platformach. Nie można tego samego powiedzieć o bezprzewodowych standardach przeznaczonych dla IoT, dostępnych na rynku od pewnego czasu - ZigBee, Z-Wave, Thread. Jeżeli producenci urządzeń wprowadzą trzyzakresowe (poniżej-GHz, 2.4GHz, 5GHz) układy do ruterów bezprzewodowych i innych urządzeń w przyszłości, pozwoli to HaLow stać się dominującym standardem bezprzewodowym IoT. Poziom zaawansowania HaLow to także mocna pozycja w otwartych platformach. Wydaje się, że obecnie jedynym problemem dla Wi-Fi Halow jest czas.

Certtyfkacja HaLow prawdopodobnie nie będzie realizowana przed 2018 rokiem. To wieczność w świecie innowacji technologicznych. Wyścig w świecie łączności o niskim zapotrzebowaniu na energię zmieni się przez ten czas radykalnie, a z pewnością pojawią się nowi kluczowi gracze. Warto wskazać otwarte rozwiązanie Google dla IoT w postaci Bluetooth Low Energy. HaLow w poziomie zaawansowania jest jednak daleko przed konkurencją. Dodatkowo funkcjonujące standardy także potrzebują czasu na zdobycie pozycji na zmieniającym się rynku, co może być trudne. Pierwsze certyfikowane produkty HaLow powinny pojawić się w 2018 roku.


TOP 200