Tests mit Wi-Fi HaLow zeigen Potenzial für IoT-Anwendungen

Ein neues und besseres Netz: Wi-Fi HaLow (IEEE 802.11ah) verspricht eine zuverlässigere Konnektivität mit großer Reichweite und geringem Stromverbrauch. Nun ist die zweite Phase der Feldtests zu optimalen Eigenschaften für Anwendungen in verschiedenen IoT-Szenarien (Internet der Dinge) erfolgreich abgeschlossen. Wi-Fi HaLow erweitert das Potenzial von Wi-Fi, indem es in einem Spektrum unter 1 Gigahertz (GHz) arbeitet, um eine größere Reichweite und Konnektivität bei geringerem Stromverbrauch zu bieten.

Laut der Wireless Broadband Alliance (WBA) – einer globalen Organisation, die sich der Verbesserung von Wi-Fi-Standards und -Diensten widmet – wurden die Tests in Nordamerika durchgeführt. Sie bewiesen die Erweiterungsfähigkeit und Effizienz von HaLow Wi-Fi in herausfordernden Umgebungen wie dicht besiedelten Städten und großen Industriekomplexen.

Das Dokument „Wi-Fi HaLow for IoT: Field Trials“ beschreibt die Ergebnisse der Tests und führt weitere Überlegungen an, die für Unternehmen, Netzwerkplaner und Mobilfunkanbieter von Nutzen sein können.

Die WBA untersuchte die Vorteile, die in sieben Anwendungsfällen nachgewiesen wurden. Dazu gehören erweiterte Reichweiten, verbesserte Materialdurchdringung, verlängerte Batterielebensdauer, höhere Gerätedichte, ein größeres Maß an Sicherheit, einfache Installation und Verwaltung sowie höhere Datenübertragungsraten im Vergleich zu den derzeitigen Wi-Fi-Standards.

Die in Phase zwei getesteten Anwendungsfälle sind:

1. Smarte Häuser: Der Test demonstrierte die Leistungsfähigkeit von HaLow Wi-Fi in einem Haus von rund 465 Quadratmetern auf einem 12.000 Quadratmeter großen Grundstück. Ein einzelner Zugangspunkt bot robuste und sichere Wi-Fi-Abdeckung im gesamten Grundstück, wodurch Repeater überflüssig wurden. In mehr als 140 internen Standorten wurden Datenübertragungsraten von über 8 Mbps in stark frequentierten Bereichen und über 2 Mbps in typischen Nutzungsszenarien erreicht. Das System verwaltete effizient 23 gleichzeitige Verbindungen mit Raten von 32 Mbps und erweiterte die Reichweite auf über 430 Meter, was das Potenzial für Konnektivität im gesamten Viertel demonstrierte. OTA-Firmware-Updates wurden in nur 30 Sekunden durchgeführt und eine 25 MB Datei mit etwa 20 Mbps übertragen, was die Eignung von HaLow Wi-Fi als skalierbare Lösung für zukünftige Smart Homes bestätigte.

2. Lagerhallen: In einem 10 Quadratmeter großen Lager bewies der HaLow Wi-Fi-Standard effiziente und robuste drahtlose Konnektivität in komplexen industriellen Umgebungen. Die Technologie garantierte weite Abdeckung mit einem einzigen Zugangspunkt – mit Datenraten von 1 Mbps in Randbereichen bis zu 22 Mbps in zentralen Gebieten, die verschiedenen betrieblichen Anforderungen gerecht wurden, von HD-Video-Streaming bis zur einfachen Kommunikation zwischen Sensoren. Verschiedene Gerätetypen wurden problemlos genutzt, was die Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit des Standards bestätigten. Besonders bemerkenswert war die externe Konnektivität mit starker Signalstärke, die für Logistik- und Flottenmanagementaktivitäten über kurze Entfernungen unerlässlich ist. Redundanztests hoben die Zuverlässigkeit des Netzwerks hervor, indem Geräte schnell zu alternativen Zugangspunkten wechselten, um den Betriebsablauf zu sichern.

3. Smarte Landwirtschaft: HaLow Wi-Fi zeigte exzellente Abdeckung und Leistung in einem landwirtschaftlichen Bereich von 56.700 Quadratmetern. Die Konfiguration umfasste einen einzelnen HaLow Wi-Fi-Zugangspunkt und mehrere IoT-Geräte, die Datenraten zwischen 1,3 Mbps in den anspruchsvollsten Bereichen und 22 Mbps in der Nähe des Zugangspunkts erreichten. Die Technologie funktionierte effektiv mit einem Multi-Kamera-Sicherheitssystem, das konsistentes Video-Streaming an mehreren Standorten und Auflösungen aufrechterhielt. Dazu sorgte sie für robuste Konnektivität mit 24 IoT-Geräten, die typische landwirtschaftliche Sensoren simulierten. Der Test hob das Potenzial von HaLow Wi-Fi hervor, zuverlässige und weitreichende Konnektivität für smarte landwirtschaftliche Anwendungen mit minimaler Infrastruktur zu bieten.

4. Smart Cities: Wi-Fi HaLow zeigte seine breite Konnektivität für den Einsatz in städtischen Umgebungen. Die Technologie erreichte Abdeckung im Radius von 1 km bis 2,4 km und zeigte eine hohe Signalstärke, die in der Lage war, hohe Modulations- und Kodierungsschemata (MCS) mit Raten von bis zu 3,34 Mbps zu unterstützen. Selbst in Bereichen mit niedrigerer Signalstärke blieb die Konnektivität stabil.

5. Smarte Gebäude: Der Test zeigte, wie einfach es ist, die Technologie in smarten Gebäuden mit wenigen Infrastrukturverbesserungen zu installieren. Wi-Fi HaLow bot breite und zuverlässige Abdeckung über mehrere Etagen und durch verschiedene Baumaterialien, überwand dabei effektiv Herausforderungen wie isolierende Folien auf Glas. Wi-Fi HaLow konnte mit verschiedenen Diensten arbeiten, darunter Energiemanagement, Klimakontrolle und Sicherheitssysteme. Verschiedene Bandbreitentests zeigten auch die Flexibilität des Standards, um unterschiedlichen betrieblichen Anforderungen gerecht zu werden.

6. Smarte Schulgelände: Der Versuch zeigte die Wirksamkeit und Leistung von Wi-Fi HaLow auf einem 20 Quadratmeter großen Campus mit mehreren Gebäuden. Trotz der dicken Betonwände und der Interferenz mit Audioausrüstung bot HaLow Wi-Fi breite Abdeckung im Innen- und Außenbereich, bewältigte Interferenzen ohne Unterbrechung und konnte effizient mit bis zu 32.000 IoT-Geräten arbeiten.

7. Smarte Industriekomplexe: In einem großen Industriekomplex zeigten die Tests eine stabile und umfassende drahtlose Abdeckung im Innen- und Außenbereich, die die Herausforderungen durch schwere Maschinen- und Metallstrukturen überwand. Der Versuch zeigte auch hohe Datenübertragungsraten mit Spitzen von 21,3 Mbps und zuverlässiger Konnektivität bis zu 130 Metern in hochdichten Bereichen. Die Demonstration hob die Fähigkeit von HaLow Wi-Fi hervor, mit verschiedenen industriellen Anwendungen wie Echtzeit-Asset-Tracking und Videoüberwachung zu arbeiten.