وای فای HaLow چیست و چه کاربردی برای ما دارد؟ - کنفرانس هکا

در این مطلب می خوانید:

• وای فای HaLow چیست؟
• تفاوت وای فای HaLow با وای فای سنتی چیست؟
• عملکرد در خصوص Z-Wave ،Zigbee یا Thread
  • معرفی Z-Wave
  • معرفی Zigbee
  • معرفی Thread
  • وای فای HaLow چه سودی برای شما خواهد داشت؟
  • چگونه می توانید وای فای HaLow را دریافت کنید؟
  • یک خط وای فای بسیار کند اما قابل اعتماد برای اینترنت اشیا

وای فای HaLow چیست؟

وای فای HaLow یک فناوری بی سیم است که بر اساس پروتکل IEEE 802.11ah کار می نماید.

این تکنولوژی اولین بار در سال 2016 معرفی گردید و بر خلاف پروتکل های سنتی وای فای 5، ، و که از فرکانس های 2.4 گیگاهرتز، 5 گیگاهرتز و 6 گیگاهرتز استفاده می نمایند، روی فرکانس های زیر 1 گیگاهرتز کار می نماید.

از آنجایی که فرکانس های پایین تر می توانند مسافت های طولانی تری را طی نمایند؛ وای فای HaLow می تواند اتصال تا یک کیلومتر و حتی بیشتر را در خصوص اتصال به وسیله خط دید فراهم کند.

با این حال، استفاده از فرکانس پایین تر نیز به این معنی است که کانال های باریک تر و پهنای باند کمتری دارد و در نتیجه سرعت داده های پایین تری دارد. با این حال، می تواند سرعت داده را از 150 کیلوبیت در ثانیه در فواصل طولانی تر و تا 86.7 مگابیت در ثانیه در فواصل کوتاه تر ارائه دهد.

باید توجه داشت این تکنولوژی جایگزینی برای استاندارد های سنتی وای فای نیست.

در عوض، برای تکمیل پروتکل های وای فای موجود و ارائه اتصال به دستگاه ها در مسافت طولانی تر بدون احتیاج به توسعه دهنده های بی سیم، نقاط دسترسی متعدد و اتصالات سیمی پیچیده، طراحی شده است. دستگاه های اینترنت اشیا، پروژه های شهر هوشمند و شبکه های مش بیشترین سود را از آن خواهند برد.

در کشور هایی مانند آمریکا، وای فای HaLow روی فرکانس 900 هرتز کار می نماید که بخشی از طیف معاف از مجوز است و استفاده از آن را برای همه رایگان می نماید.

با این حال، بسته به اینکه کدام فرکانس زیر گیگاهرتز در سراسر دنیا در دسترس است؛ وای فای HaLow ممکن است در فرکانس های مختلف در کشور های دیگر کار کند.

تفاوت وای فای HaLow با وای فای سنتی چیست؟

پروتکل های وای فای سنتی بیشترین پیشرفت را در سرعت و تأخیر بی سیم داشته اند. اما دامنه سیگنال در این سرعت بالا، آسیب دیده است.

وای فای HaLow تلاشی برای برطرف این حفره چشم گیر در مجموعه قابلیت های وای فای است؛ به ویژه در دنیایی که دستگاه های IoT به طور تصاعدی در حال رشد هستند و به روشی قابل اعتماد برای حفظ ارتباط با یکدیگر و اینترنت احتیاج دارند.

بنابراین، همانطور که گفته شد، وای فای HaLow محدوده انتقال بسیار بهتری را نسبت به وای فای معمولی فراهم می نماید. اما مهم تر از همه، استفاده از فرکانس پایین تر به این معنی است که در نفوذ به موانع، مانند دیوار ها، بهتر است، مشابه اینکه وای فای2.4 گیگاهرتز، محدوده سیگنال و نفوذ دیواری بهتری نسبت به باند های وای فای 5 گیگاهرتز و 6 گیگاهرتز ارائه می دهد.

HaLow بعلاوه انرژی بسیار کمتری مصرف می نماید؛ زیرا به لطف حالت های خواب مختلف می تواند با انرژی کم تری باقی بماند. بنابراین، می تواند دستگاه های باتری دار مانند سنسور ها، دوربین های امنیتی بی سیم و موارد دیگر را تامین کند و به آن ها یاری کند ماه ها و حتی سال ها بدون احتیاج به تعویض باتری یا شارژ کار نمایند.

مزیت دیگر HaLow WiFi نسبت به وای فای سنتی، توانایی آن برای اتصال همزمان با بیش از 8 هزار دستگاه است.

عملکرد در خصوص Z-Wave ،Zigbee یا Thread

وای فای HaLow اولین فناوری بی سیمی نیست که اتصال به دستگاه های IoT را ارائه می دهد. سایر فناوری های بی سیم مانند Z-Wave ،Zigbee و Thread از قبل وجود دارند که این کار را انجام می دهند. اما هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند.

معرفی Z-Wave

Z-Wave از چندین جنبه مشابه وای فای HaLow است. بعلاوه از فرکانس های زیر 1 گیگاهرتز استفاده می نماید و در نتیجه برد بیشتر و مصرف انرژی پایینی دارد. اما با وجود داشتن برد انتقال طولانی، نمی تواند با دسترسی HaLow مطابقت داشته باشد. یک شبکه Z-Wave نیز نمی تواند بیش از 232 دستگاه را پشتیبانی کند. به علاوه، برای کارکرد موثر دستگاه های Z-Wave به یک کنترلر احتیاج دارید.

نکته قابل توجه، Z-Wave Alliance نسخه نو با برد بلند Z-Wave را در سال 2020 معرفی کرد که دامنه سیگنال را به سطح وای فای HaLow می رساند و تعداد دستگاه های پشتیبانی شده در شبکه Z-Wave را به 4000 افزایش می دهد.

معرفی Zigbee

از طرف دیگر Zigbee روی فرکانس های 780 مگاهرتز، 868 هرتز، 915 مگاهرتز و 2.4 گیگاهرتز کار می نماید. با این حال، بیشتر دستگاه های Zigbee خانگی از باند 2.4 گیگاهرتز استفاده می نمایند.

بنابراین، سرعت انتقال داده سریع تر از Z-Wave است اما محدوده محدودی دارد. بعلاوه به میزان وای فای ایمن نیست و برای کنترل شبکه به یک دستگاه هماهنگ نماینده احتیاج دارد. اما می تواند بیش از 65000 گره را در یک شبکه پشتیبانی کند، که مساوی عملکرد بسیار بالاتر از Z-Wave و حتی وای فای HaLow است.

معرفی Thread

Thread یکی از نوترین پروتکل های بی سیم کم مصرف است که از فرکانس 2.4 گیگاهرتز برای اتصال و ارتباط با سایر دستگاه های Thread استفاده می نماید.

دستگاه های Thread مبتنی بر IP هستند و می توانند بدون هاب یا پل به یکدیگر متصل شوند. اما آن ها همچنان به یک روتر مرزی Thread برای اتصال شبکه به اینترنت احتیاج دارند. شبکه های رشته ای نیز به حدود 250 دستگاه محدود می شوند و برای دستگاه های با پهنای باند نسبتاً بالا مانند دوربین های امنیتی ایده آل نیستند.

بنابراین، در حالی که هر یک از این پروتکل های بی سیم کم مصرف خاص، بسیاری از کار ها را به درستی انجام می دهند، هر کدام دارای معایبی هستند.

در مقایسه، وای فای HaLow دارای محدوده سیگنال قابل توجهی است، احتیاجی به هاب ندارد، امنیت عالی دارد، می تواند به بیش از 8000 دستگاه متصل گردد و سرعت انتقال داده مناسبی دارد. به علاوه، قابلیت همکاری یکپارچه را دریافت می کنید و با استفاده از باند متفاوتی نسبت به شبکه های وای فای موجود، HaLow زیرساخت های موجود را مسدود نمی نماید.

وای فای HaLow چه سودی برای شما خواهد داشت؟

وای فای HaLow پتانسیل استفاده در کاربردهای متنوعی را دارد، اما کاربران خانگی معمولی بیشترین تأثیر را در دستگاه های خانه هوشمند، اینترنت اشیا و سیستم های شبکه مش خواهند دید.

تقریباً همه دستگاه های خانگی هوشمند می شوند و برای اتصال به دسترسی بی سیم احتیاج دارند، باند بی سیم 2.4 گیگاهرتز بیشترین ازدحام را دارد، زیرا تنها می تواند سه کانال غیرهمپوشانی داشته باشد.

اما وای فای HaLow با فرکانس کاملاً متفاوتی نسبت به وای فای معمولی کار می نماید و می تواند بیش از 26 کانال غیر همپوشانی داشته باشد. در نتیجه، احتمال تداخل و ازدحام تقریباً ناچیز است، مگر اینکه هزاران و هزاران دستگاه در حال رقابت برای اتصال باشند.

علاوه بر این، گستره وسیع آن اجازه می دهد تا از یک نقطه دسترسی واحد بر روی ویژگی های بزرگ به اینترنت اشیا و دستگاه های خانه هوشمند سرویس دهد. بنابراین، برای مثال، می توانید یک روتر یا یک سیستم مش داشته باشید که محل سکونت اصلی شما را پوشش می دهد تا به دستگاه های با پهنای باند بالا سرویس دهد.

اما با استفاده از وای فای HaLow، همان روتر یا سیستم مش می تواند حسگر ها، دوربین های امنیتی و سایر دستگاه های با پهنای باند نسبتاً کم را در محیط املاک، خانه ها، مهمان خانه ها و سایر بخش های ملک پوشش دهد.

این کار احتیاج به سیم کشی کل ویژگی یا نصب گره های مش اضافی یا توسعه دهنده های وای فای را برای ارائه پوشش سیگنال طولانی را از بین می برد.

چگونه می توانید وای فای HaLow را دریافت کنید؟

مانند هر نسل نو وای فای، برای بهره مندی از مزایای آن، به روتر بی سیم و دستگاهی برای پشتیبانی از وای فای HaLow احتیاج دارید. متأسفانه، جذب این وای فای کند بوده است، اما با توجه به علاقه روزافزون، باید در آینده شاهد دستگاه های بیشتری با این مشخصات باشیم.

گفته می گردد، بعضی از تولیدنمایندگان، توسعه دهنده های وای فای را منتشر کرد ه اند که از HaLow برای توسعه برد شبکه های بی سیم تا صد ها متر استفاده می نمایند.

در خصوص دستگاه ها، Abode یک دوربین امنیتی نو به نام Edge را در CES 2024 به نمایش گذاشت که از وای فای HaLow استفاده می نماید و انتظار می رود در سه ماهه اول سال 2024 با قیمت حدود 200 دلار وارد بازار گردد. سازنده تایوانی Chicony نیز در حال برنامه ریزی برای معرفی دوربین های امنیتی با استفاده از وای فای HaLow است.

متأسفانه، روتر یا دستگاه بی سیم موجود شما نمی تواند از مزایای HaLow به وسیله ارتقاء سفت افزار بهره مند گردد، زیرا به سخت افزار نو احتیاج دارد. این مشابه این است که روتر های وای فای 6E یا دستگاه های سرویس گیرنده نمی توانند با به روز رسانی نرم افزار به وای فای7 دسترسی پیدا نمایند.

یک خط وای فای بسیار کند اما قابل اعتماد برای اینترنت اشیا

وای فای HaLow آزادراه اتصال وای فای را با افزودن یک خط آهسته برای دستگاه های اینترنت اشیا که قابل اعتماد، ایمن و بدون درز است تکمیل می نماید.

به این ترتیب، آزادراه اتصال موجود بدون مزاحمت باقی می ماند و انتقال دستگاه های IoT از خطوط موجود به خطوط کند نیز پهنای باند را برای دستگاه های دیگر پاک می نماید.