「IEEE 802.11ah」是一種新的 Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)，通信距離可達(dá) 1 公里。 此標(biāo)準(zhǔn)也被稱為「Wi-Fi HaLow?」或「S1G（低于 1GHz）」。關(guān)于 Wi-Fi，使用新的 6 GHz 頻段的 Wi-Fi 6E 的高速通信性能備受關(guān)注，但 IEEE 802.11ah 也是 2022 年 9 月才在日本全面推出的標(biāo)準(zhǔn)。它使用920MHz頻段，無需許可即可在戶外使用。由于其遠(yuǎn)距離性能，有望用于場地廣闊的工廠和廠房。

目錄
· IEEE802.11ah 是一種結(jié)合了 920MHz 通訊優(yōu)勢(shì)的Wi-Fi
· 因?yàn)槭荳i-Fi，所以只要更換設(shè)備就能簡單使用IEEE802.11ah
· 10%的占空比限制和Silex獨(dú)有的匠心
· 920MHz頻段可以傳輸很遠(yuǎn)，但造成干擾和安全風(fēng)險(xiǎn)
· 在美國IEEE802.11ah沒有占空比，發(fā)射功率也很大
· 未來將與芯片廠商合作解決問題
· 推廣和活用 IEEE 802.11ah

IEEE 802.11ah 是一種結(jié)合了 920MHz 通信優(yōu)勢(shì)的 Wi-Fi

IEEE 802.11ah，使用920MHz頻段，與傳統(tǒng)Wi-Fi具有高度兼容性，適用于半徑1km的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信、視頻傳輸?shù)耐ㄐ潘俣?、網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)通信，提供與Wi-Fi同樣的易用性。它具有易于通信的特點(diǎn)，有時(shí)被稱為“Wi-Fi和920MHz通信中的佼佼者”。

2022 年 11 月，Silex 將開始發(fā)售 11ah 規(guī)格的無線 LAN 模塊、作為主設(shè)備的無線 LAN 接入點(diǎn)和作為子設(shè)備的無線 LAN 網(wǎng)橋，以便客戶可以馬上使用 IEEE 802.11ah規(guī)格產(chǎn)品。

在需要遠(yuǎn)距離通信的地方，不需要簽約或許可證，只需準(zhǔn)備和安裝 IEEE 802.11ah 設(shè)備即可立即開始通信。
Silex已實(shí)際測(cè)試并確認(rèn)本設(shè)備可以用于與室外1公里外的設(shè)備之間進(jìn)行視頻傳輸，并公開發(fā)布了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，例如，即使在能見度很差的室外，也能在600米的距離內(nèi)成功傳輸視頻。

但是，也存在挑戰(zhàn)。這是因?yàn)樵?IEEE 802.11ah 通信中，日本限制了總傳輸時(shí)間為 10%（占空比為10%）和每小時(shí)總共 360 秒的運(yùn)行時(shí)間。

因?yàn)槭荳i-Fi，所以只要更換設(shè)備就能簡單使用IEEE802.11ah

IEEE 802.11ah 的用途包括在工廠、物流倉庫和工廠等大型場所內(nèi)傳輸測(cè)量值和監(jiān)控圖像。以前工作人員必須直接去現(xiàn)場讀取儀表數(shù)值，現(xiàn)在可以使用IEEE802.11ah的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)遠(yuǎn)程確認(rèn)，從而可節(jié)省大量勞動(dòng)力。此外，我們還收到客戶反饋，可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、商場等各個(gè)地方。

以往的Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，在1km的距離無法通信的設(shè)備，所以我們不得不準(zhǔn)備了一個(gè)特殊的解決方案，并可通過設(shè)置后直接使用。 此外，由于它可以用作 LAN 的擴(kuò)展，如果沿途使用 Wi-Fi 接入點(diǎn)，則可以從兼容 Wi-Fi 的平板電腦或 PC 直接與遠(yuǎn)程位置的設(shè)備進(jìn)行通信。

但是，如上所述，日本有占空比10%的限制，如果達(dá)到該限制，無線法規(guī)要求在一定時(shí)間內(nèi)停止發(fā)送數(shù)據(jù)。如果無線電波干擾少，能見度好，即使是連續(xù)通信，也很難達(dá)到1Mbps左右的上限，否則很快就會(huì)達(dá)到上限。而且因?yàn)閭鬏斁嚯x很遠(yuǎn)，所以必須避免與其他電波的干擾的問題。

因此，對(duì)策必不可少。 Silex 的 IEEE 802.11ah 產(chǎn)品不僅僅是簡單地用無線電波替換 LAN 中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包并通過無線電波發(fā)送它們。10%的占空比限制也是針對(duì)特定終端占用無線頻段的對(duì)策，所以如果發(fā)送的數(shù)據(jù)過多，達(dá)到上限，會(huì)自動(dòng)暫停傳輸一定時(shí)間，否則是違反無線電波法的。這作為必須搭載的功能。

為了減少遠(yuǎn)程監(jiān)控所需的通信量，還需要確定在滿足要求的情況下，圖像分辨率和幀率應(yīng)該降低多少，選擇什么樣的壓縮率高的視頻格式。

10%的占空比限制和Silex獨(dú)有的匠心

2022年9月，作為可用帶寬增加了2MHz帶寬和4MHz帶寬，因此有10%占空比的限制，但如果沒有無線電波干擾的環(huán)境，則可以確保約 1Mbps 的連續(xù)通信。在縮短無線電波傳輸間隔的同時(shí)傳輸視頻并非不可能。數(shù)據(jù)量小的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，或者分辨率和幀數(shù)降低的監(jiān)控視頻，都可以直接使用。

雖然10%的占空比是一個(gè)限制，但是如果充分了解要通信的數(shù)據(jù)量，就可以不必太擔(dān)心10%的占空比。關(guān)于這些，實(shí)際的運(yùn)用技巧變得尤為重要。

10% 的占空比是適用于每個(gè)設(shè)備的法規(guī)。例如，當(dāng)多個(gè)子設(shè)備與一個(gè)接入點(diǎn)通信時(shí)，一個(gè)接入點(diǎn)的傳輸頻率增加，并且很可能導(dǎo)致10%的占空比限制。

在這種情況下，增加接入點(diǎn)數(shù)量會(huì)使接入點(diǎn)側(cè)的總傳輸時(shí)間加倍。通過優(yōu)化設(shè)備和無線信道的數(shù)量和布局，可以確保必要通信帶寬的可能性。

這并不意味著我們應(yīng)該盲目地增加接入點(diǎn)的數(shù)量。Silex 很早就積累了 IEEE 802.11ah 相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)特的技術(shù)訣竅。歡迎您與我們咨詢，我們將與您溝通和探討相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)。

920MHz頻段可以傳輸很遠(yuǎn)，但造成干擾和安全風(fēng)險(xiǎn)

一般來說，頻率越高，無線電波傳播越困難，容易受到障礙物的屏蔽。920MHz頻段被稱為亞千兆赫頻段，其頻率低于目前主要用于Wi-Fi的2.4GHz和5GHz頻段，因此更容易繞開障礙物，傳輸距離更遠(yuǎn)。如果能像我們的實(shí)驗(yàn)表明的那樣，即使在能見度很低的情況下也能在 600 米的距離內(nèi)傳輸視頻，今后也會(huì)考慮各種各樣的活用方法。

然而，無線電波傳播良好并且可以遠(yuǎn)距離通信的事實(shí)并不僅僅是優(yōu)勢(shì)。由于電波傳輸太遠(yuǎn)，并且容易到達(dá)的性能，無線電波會(huì)到達(dá)它們不需要或不打算到達(dá)的地方，從而增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。隨著用戶數(shù)量的增加，干擾的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加?？梢哉f是因?yàn)榈竭_(dá)范圍大而造成的缺點(diǎn)。

IEEE 802.11ah安全支持最新的WPA3，可以安心使用。此外，Silex 設(shè)備具有調(diào)整發(fā)送功率的功能，以免將無線電波發(fā)送到不需要的地方。它還具有調(diào)查功能，可檢查您嘗試使用的頻道是否已被占用，并選擇最佳可用頻道。

此外，IEEE 802.11ah 并不是唯一使用 920 MHz 頻段的通信標(biāo)準(zhǔn)。LoRa WAN、Sigfox、Wi-SUN等已經(jīng)在使用。如果使用量增加，預(yù)計(jì)由于與這些設(shè)備爭奪無線電波，速度將大幅下降，并且由于干擾，覆蓋范圍將縮小，傳輸所需時(shí)間也可能會(huì)增加。由于通信性能取決于環(huán)境，請(qǐng)咨詢 Silex 獲得更詳細(xì)的信息。

在美國IEEE802.11ah沒有占空比，發(fā)射功率也很大

Silex不僅在日本，在海外也推出了IEEE 802.11ah產(chǎn)品。其中，早于日本并在2020年開始銷售的美國，不受占空比10%的限制，可以連續(xù)發(fā)送。而且，電波的輸出功率也被允許比日本大。

Silex在美國、日本等多個(gè)國家陸續(xù)開展802.11ah業(yè)務(wù)，在避免占空比限制、防止信號(hào)干擾、防止無線過度傳輸?shù)确矫娣e累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際案例。

在日本，即使有10%的占空比限制，但隨著使用920MHz頻段的各種用途的設(shè)備不斷增加，那么推測(cè)也會(huì)存在無線干擾問題。那時(shí)，可以借鑒和活用在美國市場積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

而且，根據(jù)世界各國和地區(qū)的不同，占空比限制也有所不同，既有像美國這樣沒有限制的地方，也有像日本這樣10%限制甚至更嚴(yán)格的地方。未來，如果面向全球發(fā)售的產(chǎn)品中都統(tǒng)一搭載IEEE 802.11ah，那么，Silex具有面向全球銷售的豐富經(jīng)驗(yàn)，可以針對(duì)不同銷售目的地來進(jìn)行靈活調(diào)整和應(yīng)對(duì)。

未來將與芯片廠商合作解決問題

Silex 在與芯片供應(yīng)商直接合作開發(fā) Wi-Fi 產(chǎn)品以及整合穩(wěn)定有效的產(chǎn)品方面有著良好的經(jīng)驗(yàn)。為了使IEEE 802.11ah產(chǎn)品符合日本電波法規(guī)的要求，Silex正在與芯片廠商進(jìn)行著密切的合作。

例如，最近解決的課題有這樣的案例。
局域網(wǎng)上有各種各樣的廣播數(shù)據(jù)包，其中不必要的廣播數(shù)據(jù)包流入IEEE802.11ah的接入點(diǎn)，瞬間達(dá)到了發(fā)送限制的上限，所需的通信變得困難。

此時(shí)，Silex 通過調(diào)整解決了這個(gè)問題，使傳輸時(shí)間不會(huì)被不必要的數(shù)據(jù)包占用。 這也是我們?cè)?IEEE 802.11ah 工作中獲得的訣竅之一。

關(guān)于占空比10%的限制的應(yīng)對(duì)方法，我們已經(jīng)向芯片供應(yīng)商提出了提高便利性的建議，實(shí)際推動(dòng)了功能配備和規(guī)格變更。

如果有新的功能或規(guī)格變化，可以用在所有采用該芯片的廠商的設(shè)備上，但需要該功能和變更的背景和詳細(xì)的活用方法，只有提案的公司才知道，則可以更有效地發(fā)揮這些功能。

同時(shí)，我們可以與希望搭載IEEE 802.11ah進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的相機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商合作，優(yōu)化可以與IEEE 802.11ah輕松通信的數(shù)據(jù)，此時(shí)，也只有從初期開始就從事IEEE 802.11 ah業(yè)務(wù)的Silex才能做到。

推廣和活用 IEEE 802.11ah

IEEE 802.11ah正處于廣泛普及的階段，因此制造商和相關(guān)機(jī)構(gòu)的合作對(duì)其發(fā)展至關(guān)重要。

Silex正在與網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等制造商合作，一起探討如何使用IEEE 802.11ah達(dá)到更加高效和便捷。同時(shí)，我們也正在和IEEE 802.11ah相關(guān)的供應(yīng)商，一起探討今后如何使用10%的占空比、擴(kuò)展新的頻段、以及更好的操作和運(yùn)用占空比等技術(shù)課題。

Silex 參加了“802.11ah 促進(jìn)委員會(huì) (AHPC)”，在發(fā)揮以前產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)和知識(shí)的同時(shí)，努力普及和擴(kuò)大IEEE 802.11ah的應(yīng)用。

關(guān)聯(lián)產(chǎn)品

SX-SDMAH 日本型號(hào)

（面向Linux）SDIO接口/（面向RTOS）SPI接口支持IEEE802.11ah
以920MHz覆蓋廣域無線局域網(wǎng)

SX-NEWAH 日本型號(hào)

支持IEEE 802.11ah
用920MHz覆蓋廣大面積的無線LAN

AP-100AH 日本型號(hào)

支持IEEE 802.11ah
無線接入點(diǎn)

BR-100AH 日本型號(hào)

IEEE 802.11ah対応
無線LAN網(wǎng)橋（分機(jī)）

遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)程監(jiān)控入門套件

通過遠(yuǎn)距離視頻傳輸監(jiān)視重要的情況
IP 攝像機(jī) + 無線AP/無線網(wǎng)橋 + 配件

應(yīng)用案例

采用 IEEE 802.11ah (Wi-Fi HaLow?) 技術(shù)提供強(qiáng)大的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接（Nexcomm Systems 公司）

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遠(yuǎn)距離Wi-Fi IEEE 802.11ah (Wi-Fi HaLow?)入門指南 – 預(yù)先討論篇(中文) –

IEEE 802.11ah (Wi-Fi HaLow?) 的驗(yàn)證結(jié)果在室內(nèi)應(yīng)用中的活用(中文)

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審核編輯 黃宇