WiFis Future:Meneliti 802.11ad, 802.11ah HaLow (&Lainnya)
Hanya dalam 15 tahun, WiFi telah berevolusi dari teknologi yang lamban menjadi teknologi yang kuat dan serbaguna. Dan karena sekarang memainkan peran integral dalam kehidupan ratusan juta orang, itu hampir terus-menerus ditingkatkan. Namun, apakah perubahan ini akan menghasilkan dua hal terpenting yang dicari konsumen dan perusahaan:jangkauan dan kecepatan ?
Ada tiga standar WiFi yang baru-baru ini diadopsi yang telah dibuat untuk mencapai tujuan ini. Namun sebelum kita melihat lebih dekat pada standar ini, mari kita mundur dan meninjau secara singkat sejarah standar IEEE. Institute of Electronics and Electronics Engineers adalah asosiasi profesional yang bertindak sebagai otoritas untuk komunikasi elektronik. IEEE menciptakan standar dan protokol untuk komunikasi di industri seperti telekomunikasi dan teknologi informasi. Setiap standar yang diratifikasi IEEE ditandai dengan nomor unik. 802 adalah awalan yang digunakan untuk protokol atau amandemen apa pun yang memerlukan jaringan area. Misalnya, standar untuk jaringan area lokal ethernet (LAN) ditetapkan oleh 802.3, dan jaringan area pribadi Bluetooth (PAN) ditetapkan oleh 802.15. LAN Nirkabel—subjek artikel ini—ditunjuk oleh 802.11.
Teknologi nirkabel mana yang paling cocok untuk aplikasi IoT Anda? Unduh kertas putih ini untuk mencari tahu!
Pada tahun 1997, IEEE merilis standar dasar untuk komunikasi jaringan area lokal nirkabel (WLAN), yang mereka sebut sebagai 802.11. Pada tahun-tahun berikutnya, banyak amandemen dibuat untuk standar ini.
Di sini kita akan fokus pada tiga opsi jaringan WiFi yang baru dibuat:
- 802.11ah (HaLow) , dibuat untuk kecepatan data rendah, sensor dan pengontrol jarak jauh.
- 802.11af , dibuat untuk aplikasi yang mirip dengan HaLow. (Opsi jaringan ini bergantung pada spektrum TV yang tidak digunakan, bukan pita 2,4 GHz atau 5 GHz untuk transmisi.)
- 802.11iklan , dibuat untuk kecepatan multigigabit (tanpa kabel) dan jaringan berkinerja tinggi.
Setelah pengenalan menyeluruh terhadap ketiga standar ini, kami akan meninjau keluarga 802.11 lainnya.
802.11ah (HaLow)—2016
Mayoritas standar WiFi—termasuk A, B, G, N, dan AC—beroperasi pada 2,4 GHz atau 5 GHz. Dan dengan kecepatan data yang relatif tinggi ini, sensitivitasnya lebih rendah. Jadi, jika Anda memiliki termostat yang terhubung ke Wi-Fi di lantai dua gedung Anda dan router Wi-Fi di ruang bawah tanah, termostat itu akan sulit tersambung jika Anda menggunakan 802.11n tradisional.
Untuk meningkatkan jangkauan WiFi yang relatif pendek—khususnya untuk sensor IoT yang tidak memerlukan kecepatan data tinggi—802.11ah diperkenalkan. HaLow (demikian julukannya) adalah WiFi 900 megahertz, dimaksudkan untuk transmisi data jarak jauh .
HaLow juga secara teoritis menangani konsumsi daya rendah . Misalnya, HaLow menggunakan waktu bangun target untuk mengurangi jumlah energi yang dibutuhkan perangkat untuk tetap terhubung ke jaringan. Ini dilakukan dengan membuat perangkat bangun untuk waktu yang sangat singkat pada interval yang ditentukan—misalnya, selama milidetik setiap 15 detik—untuk menerima pesan. Konsep ini mirip dengan cara kerja eDRX untuk membantu LTE-M menghemat daya.
Siapa yang dapat menggunakan HaLow:
- Perusahaan yang menggunakan teknologi tingkat sensor yang perlu mengaktifkan Wi-Fi.
Manfaat:
- Ini menembus dinding dan penghalang lebih baik daripada jaringan frekuensi tinggi seperti 802.11ad, yang akan kita bahas di bawah.
- Ideal untuk data pendek dan penuh yang tidak menghabiskan banyak daya dan perlu melakukan perjalanan jarak jauh—pikirkan aplikasi bangunan cerdas, seperti pencahayaan cerdas, HVAC cerdas, dan sistem keamanan cerdas. Ini juga akan berfungsi untuk aplikasi kota pintar, seperti garasi parkir dan meteran parkir.
Kejatuhan:
- Tidak ada standar global untuk 900 MHz. Saat ini, 80% dunia menggunakan WiFi 2,4 GHz, yang berarti Anda dapat terhubung pada pita standar global ini di mana pun di dunia. Namun karena tidak ada standar global untuk 900 MHz, HaLow sangat berpusat pada AS.
- AH tersedia, tetapi tidak digunakan . HaLow dirilis pada tahun 2016 tetapi saat ini tidak ada satu pun produk di pasar yang menggunakan standar ini. Ini mungkin sebagian karena kurangnya standar global, tetapi kemungkinan juga karena fakta bahwa ada teknologi pesaing di pasar yang lebih baik dalam memenuhi kebutuhan IoT. Misalnya, Symphony Link memiliki kecepatan data yang lebih rendah, yang meningkatkan anggaran tautan. Ini berarti Anda akan mendapatkan penetrasi yang lebih baik daripada yang secara teoritis bisa Anda dapatkan dengan 802.11ah. Symphony Link dan teknologi seperti itu juga tidak memiliki overhead IP yang hampir sama. HaLow perlu mendukung lalu lintas IP, tetapi Symphony dapat menangani lalu lintas TCP/IP melalui udara.
802.11af (AF)—2014
802.11af menggunakan frekuensi spektrum televisi yang tidak digunakan (yaitu "ruang putih") di UHF dan VHF untuk mengirimkan informasi. Karena itu, ia mendapat julukan "White-Fi." Karena frekuensi ini antara 54 MHz dan 790 MHz, AF dapat digunakan untuk daya rendah, rentang area luas, seperti HaLow.
802.11af dirilis pada tahun 2014, tetapi tidak pernah benar-benar lepas landas karena beberapa alasan. Pertama, ada banyak kerumitan di sekitar geolokasi. Misalnya, jika Anda berada di California, Anda mungkin diizinkan untuk menggunakan saluran UHF tertentu karena tersedia di wilayah Anda—tetapi jika Anda bepergian ke D.C. dan mencoba menggunakan saluran yang sama, penyiar di sana mungkin sudah memiliki lisensinya. Selain itu, ujung depan radio harus dirancang dan disaring secara khusus untuk bekerja di ratusan MHz spektrum UHF. Ini berarti Anda tidak akan pernah bisa membeli peralatan yang dapat mengakses semua saluran ini tanpa membayar ratusan atau ribuan dolar.
Siapa yang bisa menggunakannya:
- Organisasi yang membutuhkan jaringan nirkabel jarak jauh.
Manfaat:
- Karena AF dapat menggunakan beberapa saluran TV yang tidak digunakan sekaligus, ini berfungsi dengan baik untuk perangkat jarak jauh —berpotensi hingga beberapa mil—dengan kecepatan data tinggi.
Kejatuhan:
- Memerlukan perangkat keras khusus band yang mahal.
- Saluran “Ruang Putih” tidak tersedia di semua tempat, terutama di kota-kota besar.
- Seperti HaLow, 802.11af bukan standar global —khusus AS/Kanada. Dan karena sertifikasi spektrum adalah proses negara demi negara, produsen perangkat kemungkinan tidak akan menambahkan AF ke perangkat mereka kecuali jika harus.
802.11iklan (AD)—2012
802.11ad sangat berbeda dari AH. Meskipun AH adalah opsi jaringan area luas (LPWAN) berdaya rendah yang potensial, AD adalah WiFi 60 GHz ideal untuk sangat kecepatan data tinggi, sangat komunikasi jarak pendek. Bahkan, AD dimaksudkan sebagai pengganti serat optik yang dapat mencapai kecepatan 50 kali lebih cepat daripada 802.11n.
AD tidak lepas landas hanya karena memiliki pasar yang begitu sempit. Tidak banyak orang yang membutuhkan kecepatan multi-gigabit di jaringan yang sangat kecil kecuali mereka yang perlu melakukan streaming video mentah secara nirkabel.
Siapa yang bisa menggunakannya:
- Organisasi tingkat perusahaan yang membutuhkan bandwidth yang lebih besar dengan perangkat jarak pendek, seperti streaming video mentah nirkabel.
Manfaat:
- Bagus untuk transfer file dan komunikasi berkecepatan tinggi. Pada 8 gbps, AD 50 kali lebih cepat dari 802.11n (yang dianggap sebagai protokol tercepat saat diperkenalkan pada 2007). Faktanya, protokol ini sangat cepat sehingga, menurut artikel Fast Company ini, AD memiliki potensi untuk "mengaktifkan perangkat kelas baru", seperti "hard drive nirkabel yang terasa secepat yang terhubung secara lokal".
Kejatuhan:
- Keripik sangat mahal untuk diproduksi , yang membuatnya menjadi penyiapan yang mahal.
- AD memberikan rentang yang sangat pendek . Ketika Anda memiliki benar-benar frekuensi tinggi seperti 60 GHz, komunikasi jarak pendek sangat ideal. Ini bukan masalah jika Anda memiliki router tepat di sebelah Anda. Tetapi jika Anda ingin menembus tembok, Anda akan membutuhkan router tambahan.
- AD bukan standar internasional yang diakui .
- Ada sedikit kebutuhan untuk jenis kecepatan yang ditawarkan oleh 802.11ad. Untuk sebagian besar, video terkompresi tinggi yang dikirim melalui Wi-Fi normal (seperti yang dilakukan Apple Video dan Chromecast) cukup baik untuk sebagian besar konsumen.
Amandemen 802.11 Sebelumnya &Saat Ini Tambahan
Grafis dari Microwave &RF
802.11a (1990): “WiFi A”—juga dikenal sebagai bentuk gelombang OFDM (Orthogonal, Frequency Division Multiplexing)—adalah amandemen pertama, datang dua tahun setelah standar selesai. Amandemen ini menetapkan ekstensi pita 5 gigahertz, yang membuat WiFi A lebih fleksibel (karena ruang 2,4 GHz dipenuhi dengan telepon rumah nirkabel, monitor bayi, microwave, dan banyak lagi).
802.11b (2000): Sebagai salah satu protokol pertama yang banyak digunakan, "WiFi B" memiliki jangkauan dan kecepatan transfer yang lebih baik dibandingkan 802.11a, tetapi sangat lambat menurut standar saat ini (maksimal pada 11 mbps). 802.11b mendefinisikan ekstensi pita 2,4 GHz. Protokol ini masih didukung (80% WiFi menggunakan 2,4 GHz), tetapi teknologi ini tidak diproduksi lagi karena telah digantikan oleh opsi yang lebih cepat.
802.11g (2003): "WiFi G" datang ke pasar tiga tahun setelah B, menawarkan kira-kira lima kali kecepatan transfer, pada 54 mbps. Ini mendefinisikan ekstensi pita 2,4 GHz pada kecepatan data yang lebih tinggi. Manfaat utamanya adalah kecepatan yang lebih besar, yang penting bagi konsumen. Namun, saat ini, kecepatan ini tidak cukup cepat untuk mengimbangi jumlah rata-rata perangkat berkemampuan Wi-Fi di rumah atau sambungan nirkabel yang kuat dari sejumlah perangkat.
802.11n (2007): “WiFi N” menawarkan peningkatan drastis lainnya dalam kecepatan transfer—300-450 mbps, tergantung pada jumlah antena—dan jangkauan. Ini adalah protokol utama pertama yang beroperasi pada 2,4 GHz dan 5GHz. Kecepatan transfer ini memungkinkan sejumlah besar data ditransmisikan lebih cepat dari sebelumnya.
802.11ac (2013): Pada 2013, "WiFi AC" diperkenalkan. AC adalah langkah pertama dalam apa yang dianggap sebagai “Gigabit WiFi”, yang berarti ia menawarkan kecepatan hampir 1 gbps, yang setara dengan 8000 mbps. Itu kira-kira 20 kali lebih kuat daripada 802.11n, menjadikannya protokol yang penting dan banyak digunakan. AC berjalan pada pita 5 GHz, yang patut diperhatikan—karena kurang banyak digunakan, Anda akan memiliki keuntungan sejauh menyangkut kecepatan, meskipun frekuensi yang lebih tinggi dan tingkat modulasi yang lebih tinggi berarti jangkauannya lebih terbatas. Pada tahun 2016, dilakukan amandemen terhadap AC untuk meningkatkan kinerjanya.
Di mana Anda melihat arah WiFi?
Dua tahun lalu, kami percaya bahwa HaLow, AD, dan AF adalah bukti nyata bahwa WiFi telah mengalami transformasi yang spektakuler—tetapi kami juga berharap ketiga protokol tersebut akan digunakan secara luas setelah dirilis. Ternyata, adopsi mereka mulai dari yang rendah hingga tidak ada sama sekali. IEEE masih meninjau amandemen protokol 802.11 secara teratur, jadi kami tertarik untuk melihat apa yang terjadi selama beberapa tahun ke depan!