突破極限:摩爾斯微電子在美國(guó)約書(shū)亞樹(shù)國(guó)家公園測(cè)試Wi-Fi HaLow
通過(guò) 900MHz Wi-Fi HaLow 實(shí)現(xiàn) 16 公里(10 英里)視頻連接
專(zhuān)注于 Wi-Fi HaLow 解決方案的領(lǐng)先無(wú)晶圓廠半導(dǎo)體公司摩爾斯微電子(Morse Micro),宣布在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中成功利用 900MHz Wi-Fi HaLow實(shí)現(xiàn) 16 公里(10 英里)視頻連接 。該測(cè)試標(biāo)志著Wi-Fi HaLow正突破Wi-Fi技術(shù)的極限。近期摩爾斯微電子在美國(guó)約書(shū)亞樹(shù)國(guó)家公園(Joshua Tree National Park),進(jìn)行一系列嚴(yán)密的Wi-Fi HaLow測(cè)試。該公園以廣闊開(kāi)放的空間和極低的射頻噪音而聞名,為探索摩爾斯微電子尖端技術(shù)的真正性能提供了理想的環(huán)境。
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搭建設(shè)備:為測(cè)試做準(zhǔn)備
測(cè)試開(kāi)始時(shí),摩爾斯微電子在一處寧?kù)o的山谷邊緣安裝了一個(gè)評(píng)估套件作為接入點(diǎn)(AP)。并使用了現(xiàn)有的MM6108-EKH01 評(píng)估套件(貿(mào)澤Mouser官網(wǎng)有售),其中包含一個(gè)帶有 MM6108-MF08651 Wi-Fi HaLow 參考模塊的 Raspberry Pi 4。該評(píng)估套件通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) 1 dBi 低增益全向天線輸出 21 dBm(125mW)的功率,總等效輻射功率為 22 dBm。選擇這款套件,是因?yàn)槟査刮㈦娮拥哪繕?biāo)是使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備測(cè)試 Wi-Fi HaLow 覆蓋范圍的極端邊緣連接,而這套設(shè)備可部署在攝像頭等電池供電設(shè)備中。摩爾斯微電子沒(méi)有刻意使用高增益定向天線或極高的輸出功率,因?yàn)檫@樣會(huì)限制現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)操性。摩爾斯微電子還決定不調(diào)整 802.11ah 參數(shù)進(jìn)一步擴(kuò)大連接范圍,以保持互操作性和 Wi-Fi CERTIFIED HaLow的可用性。
尋找極限:計(jì)算最大理論范圍
為了確定極限所在,摩爾斯微電子根據(jù) IEEE 802.11ah 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間計(jì)算了最大理論范圍。接著,又計(jì)算了該范圍的最大理論吞吐量,同時(shí)考慮了模塊輸出功率、天線增益和自由空間路徑損耗計(jì)算。利用弗里斯傳輸方程(Friis transmission equation),預(yù)計(jì)在 15.9 公里(約 10 英里)的最大范圍,信號(hào)損耗為 116 dB。
數(shù)據(jù)分析
在視頻中,可以看到摩爾斯微電子使用了以下公式計(jì)算出最大覆蓋范圍:
距離 = 速度 × 時(shí)間
Wi-Fi HaLow 射頻信號(hào)以光速傳播,而摩爾斯微電子芯片所遵循的 IEEE 802.11ah 規(guī)范規(guī)定的槽時(shí)間為 52µs。考慮到設(shè)備間的細(xì)微差異,摩爾斯微電子實(shí)現(xiàn)的允許最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間為 53µs。因此得出最大理論范圍是15.9 公里(約 10 英里)。
值得注意的是,為了提供可靠、合規(guī)、且高吞吐量的連接,所有 Wi-Fi 技術(shù)都必須遵循一些影響最大傳輸范圍的限制條件,如槽時(shí)間、CTS 超時(shí)和 ACK 超時(shí)。對(duì)于 Wi-Fi HaLow 而言,這個(gè)最大范圍限制明顯優(yōu)于任何其他 Wi-Fi 技術(shù)。
雖然從理論上講,Wi-Fi HaLow 信號(hào)可以傳播到數(shù)百公里以外的地方還能被檢測(cè)到,但符合 IEEE 802.11ah 標(biāo)準(zhǔn)要求的最大范圍仍受到槽時(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),摩爾斯微電子計(jì)算了最大傳輸范圍的理論吞吐量。使用MCS 速率表并根據(jù) -94 dBm 的信號(hào)強(qiáng)度,預(yù)計(jì)在 4 MHz(靈敏度 = -95 dBm)時(shí)可達(dá)到 MCS2,可提供 4.5 Mbps 的吞吐量或 4 Mbps 的 UDP MAC 吞吐量。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果
在接近理想條件的約書(shū)亞樹(shù)國(guó)家公園,摩爾斯微電子在 15.9 公里(約 10 英里)的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了驚人的 2 Mbps UDP 吞吐量。這不僅是關(guān)乎維持連接,更是為支持實(shí)際應(yīng)用提供有意義的數(shù)據(jù)速率。這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于隨身攝像頭的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信、戶外探險(xiǎn)的對(duì)講機(jī)、農(nóng)業(yè)和礦業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案等,傳輸范圍和可靠性都至關(guān)重要的場(chǎng)景。
摩爾斯微電子在約書(shū)亞樹(shù)國(guó)家公園的測(cè)試表明,摩爾斯微電子的 Wi-Fi HaLow 不僅是優(yōu)異的數(shù)據(jù),更是在最需要的環(huán)境中提供真正的價(jià)值。這項(xiàng)測(cè)試證明,摩爾斯微電子可以達(dá)到最大的 Wi-Fi HaLow 理論范圍,同時(shí)仍然能提供優(yōu)異且可用的吞吐量。無(wú)論在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)作業(yè),還是在廣袤的地區(qū)部署物聯(lián)網(wǎng)解決方案,Wi-Fi HaLow 都能持續(xù)可靠地運(yùn)行。
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摩爾斯微電子曾在美國(guó)加州海洋海灘(Ocean Beach)嘈雜的射頻環(huán)境中測(cè)試過(guò) Wi-Fi HaLow。欲了解詳情,請(qǐng)點(diǎn)擊此處觀看視頻。
關(guān)于摩爾斯微電子
摩爾斯微電子是一家領(lǐng)先的Wi-Fi HaLow無(wú)晶圓廠半導(dǎo)體公司,總部位于澳大利亞悉尼,在全球設(shè)有辦事處。作為全球領(lǐng)先的Wi-Fi HaLow公司,摩爾斯微電子是下一代物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線連接解決方案的先驅(qū)。摩爾斯微電子現(xiàn)已推出Wi-Fi CERTIFIED HaLow MM6108 量產(chǎn)硅片樣片:這是目前市場(chǎng)上速度最快、體積最小、功耗最低、連接范圍最廣的 Wi-Fi HaLow 芯片。詳情請(qǐng)?jiān)L問(wèn)公司官網(wǎng):https://www.morsemicro.com/zh-hans/