Silex希来科研发设计出1KM公里外也可连接的Wi-Fi「IEEE 802.11ah」-电子发烧友网

「IEEE 802.11ah」是一种新的 Wi-Fi 标准，通信距离可达 1 公里。此标准也被称为「Wi-Fi HaLow™」或「S1G（低于 1GHz）」。关于 Wi-Fi，使用新的 6 GHz 频段的 Wi-Fi 6E 的高速通信性能备受关注，但 IEEE 802.11ah 也是 2022 年 9 月才在日本全面推出的标准。它使用920MHz频段，无需许可即可在户外使用。由于其远距离性能，有望用于场地广阔的工厂和厂房。

目录
· IEEE802.11ah 是一种结合了 920MHz 通讯优势的Wi-Fi
· 因为是Wi-Fi，所以只要更换设备就能简单使用IEEE802.11ah
· 10%的占空比限制和Silex独有的匠心
· 920MHz频段可以传输很远，但造成干扰和安全风险
· 在美国IEEE802.11ah没有占空比，发射功率也很大
· 未来将与芯片厂商合作解决问题
· 推广和活用 IEEE 802.11ah

IEEE 802.11ah 是一种结合了 920MHz 通信优势的 Wi-Fi

IEEE 802.11ah，使用920MHz频段，与传统Wi-Fi具有高度兼容性，适用于半径1km的远距离数据通信、视频传输的通信速度、网络层的数据通信，提供与Wi-Fi同样的易用性。它具有易于通信的特点，有时被称为“Wi-Fi和920MHz通信中的佼佼者”。

2022 年 11 月，Silex 将开始发售 11ah 规格的无线 LAN 模块、作为主设备的无线 LAN 接入点和作为子设备的无线 LAN 网桥，以便客户可以马上使用 IEEE 802.11ah规格产品。

在需要远距离通信的地方，不需要签约或许可证，只需准备和安装 IEEE 802.11ah 设备即可立即开始通信。
Silex已实际测试并确认本设备可以用于与室外1公里外的设备之间进行视频传输，并公开发布了实验结果，例如，即使在能见度很差的室外，也能在600米的距离内成功传输视频。

但是，也存在挑战。这是因为在 IEEE 802.11ah 通信中，日本限制了总传输时间为 10%（占空比为10%）和每小时总共 360 秒的运行时间。

因为是Wi-Fi，所以只要更换设备就能简单使用IEEE802.11ah

IEEE 802.11ah 的用途包括在工厂、物流仓库和工厂等大型场所内传输测量值和监控图像。以前工作人员必须直接去现场读取仪表数值，现在可以使用IEEE802.11ah的网络摄像机远程确认，从而可节省大量劳动力。此外，我们还收到客户反馈，可以应用在农业、商场等各个地方。

以往的Wi-Fi标准，在1km的距离无法通信的设备，所以我们不得不准备了一个特殊的解决方案，并可通过设置后直接使用。此外，由于它可以用作 LAN 的扩展，如果沿途使用 Wi-Fi 接入点，则可以从兼容 Wi-Fi 的平板电脑或 PC 直接与远程位置的设备进行通信。

但是，如上所述，日本有占空比10%的限制，如果达到该限制，无线法规要求在一定时间内停止发送数据。如果无线电波干扰少，能见度好，即使是连续通信，也很难达到1Mbps左右的上限，否则很快就会达到上限。而且因为传输距离很远，所以必须避免与其他电波的干扰的问题。

因此，对策必不可少。 Silex 的 IEEE 802.11ah 产品不仅仅是简单地用无线电波替换 LAN 中传输的数据包并通过无线电波发送它们。10%的占空比限制也是针对特定终端占用无线频段的对策，所以如果发送的数据过多，达到上限，会自动暂停传输一定时间，否则是违反无线电波法的。这作为必须搭载的功能。

为了减少远程监控所需的通信量，还需要确定在满足要求的情况下，图像分辨率和帧率应该降低多少，选择什么样的压缩率高的视频格式。

10%的占空比限制和Silex独有的匠心

2022年9月，作为可用带宽增加了2MHz带宽和4MHz带宽，因此有10%占空比的限制，但如果没有无线电波干扰的环境，则可以确保约 1Mbps 的连续通信。在缩短无线电波传输间隔的同时传输视频并非不可能。数据量小的物联网设备，或者分辨率和帧数降低的监控视频，都可以直接使用。

虽然10%的占空比是一个限制，但是如果充分了解要通信的数据量，就可以不必太担心10%的占空比。关于这些，实际的运用技巧变得尤为重要。

10% 的占空比是适用于每个设备的法规。例如，当多个子设备与一个接入点通信时，一个接入点的传输频率增加，并且很可能导致10%的占空比限制。

在这种情况下，增加接入点数量会使接入点侧的总传输时间加倍。通过优化设备和无线信道的数量和布局，可以确保必要通信带宽的可能性。

这并不意味着我们应该盲目地增加接入点的数量。Silex 很早就积累了 IEEE 802.11ah 相关的技术经验和独特的技术诀窍。欢迎您与我们咨询，我们将与您沟通和探讨相关的经验技术。

920MHz频段可以传输很远，但造成干扰和安全风险

一般来说，频率越高，无线电波传播越困难，容易受到障碍物的屏蔽。920MHz频段被称为亚千兆赫频段，其频率低于目前主要用于Wi-Fi的2.4GHz和5GHz频段，因此更容易绕开障碍物，传输距离更远。如果能像我们的实验表明的那样，即使在能见度很低的情况下也能在 600 米的距离内传输视频，今后也会考虑各种各样的活用方法。

然而，无线电波传播良好并且可以远距离通信的事实并不仅仅是优势。由于电波传输太远，并且容易到达的性能，无线电波会到达它们不需要或不打算到达的地方，从而增加了安全风险。随着用户数量的增加，干扰的风险也会增加。可以说是因为到达范围大而造成的缺点。

IEEE 802.11ah安全支持最新的WPA3，可以安心使用。此外，Silex 设备具有调整发送功率的功能，以免将无线电波发送到不需要的地方。它还具有调查功能，可检查您尝试使用的频道是否已被占用，并选择最佳可用频道。

此外，IEEE 802.11ah 并不是唯一使用 920 MHz 频段的通信标准。LoRa WAN、Sigfox、Wi-SUN等已经在使用。如果使用量增加，预计由于与这些设备争夺无线电波，速度将大幅下降，并且由于干扰，覆盖范围将缩小，传输所需时间也可能会增加。由于通信性能取决于环境，请咨询 Silex 获得更详细的信息。

在美国IEEE802.11ah没有占空比，发射功率也很大

Silex不仅在日本，在海外也推出了IEEE 802.11ah产品。其中，早于日本并在2020年开始销售的美国，不受占空比10%的限制，可以连续发送。而且，电波的输出功率也被允许比日本大。

Silex在美国、日本等多个国家陆续开展802.11ah业务，在避免占空比限制、防止信号干扰、防止无线过度传输等方面积累了丰富的技术经验和实际案例。

在日本，即使有10%的占空比限制，但随着使用920MHz频段的各种用途的设备不断增加，那么推测也会存在无线干扰问题。那时，可以借鉴和活用在美国市场积累的技术经验。

而且，根据世界各国和地区的不同，占空比限制也有所不同，既有像美国这样没有限制的地方，也有像日本这样10%限制甚至更严格的地方。未来，如果面向全球发售的产品中都统一搭载IEEE 802.11ah，那么，Silex具有面向全球销售的丰富经验，可以针对不同销售目的地来进行灵活调整和应对。

未来将与芯片厂商合作解决问题

Silex 在与芯片供应商直接合作开发 Wi-Fi 产品以及整合稳定有效的产品方面有着良好的经验。为了使IEEE 802.11ah产品符合日本电波法规的要求，Silex正在与芯片厂商进行着密切的合作。

例如，最近解决的课题有这样的案例。
局域网上有各种各样的广播数据包，其中不必要的广播数据包流入IEEE802.11ah的接入点，瞬间达到了发送限制的上限，所需的通信变得困难。

此时，Silex 通过调整解决了这个问题，使传输时间不会被不必要的数据包占用。这也是我们在 IEEE 802.11ah 工作中获得的诀窍之一。

关于占空比10%的限制的应对方法，我们已经向芯片供应商提出了提高便利性的建议，实际推动了功能配备和规格变更。

如果有新的功能或规格变化，可以用在所有采用该芯片的厂商的设备上，但需要该功能和变更的背景和详细的活用方法，只有提案的公司才知道，则可以更有效地发挥这些功能。

同时，我们可以与希望搭载IEEE 802.11ah进行数据通信的相机和物联网设备制造商合作，优化可以与IEEE 802.11ah轻松通信的数据，此时，也只有从初期开始就从事IEEE 802.11 ah业务的Silex才能做到。

推广和活用 IEEE 802.11ah

IEEE 802.11ah正处于广泛普及的阶段，因此制造商和相关机构的合作对其发展至关重要。

Silex正在与网络摄像机等制造商合作，一起探讨如何使用IEEE 802.11ah达到更加高效和便捷。同时，我们也正在和IEEE 802.11ah相关的供应商，一起探讨今后如何使用10%的占空比、扩展新的频段、以及更好的操作和运用占空比等技术课题。

Silex 参加了“802.11ah 促进委员会 (AHPC)”，在发挥以前产品的优势和知识的同时，努力普及和扩大IEEE 802.11ah的应用。

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