Le prime applicazioni in contesti reali dello standard wi-fi HaLow (Ieee 802.11ah wi-fi HaLow) per progetti Iot sono state coronate da successo e sono dettagliate nel nuovo report della Wireless Broadband Alliance, che descrive i casi d’uso nei molteplici settori industriali che hanno dimostrato la capacità di questa tecnologia di fornire connettività wireless affidabile, a lungo raggio e a basso consumo energetico, ideale in diversi scenari Iot.
Avviato nel 2023, il progetto “Wi-fi HaLow per Iot” della Wireless Broadband Alliance mira a dimostrare l’estensione della portata delle reti wi-fi, migliorando l’affidabilità e sicurezza delle connessioni e aumentando la densità dei dispositivi Iot. La fase 1 del progetto si è conclusa con la pubblicazione del report “Wi-fi HaLow per Iot”.
I trial sono stati condotti negli Stati Uniti, dove la scalabilità ed efficienza della tecnologia è stata provata in aree urbane dense e in grandi complessi industriali.
I casi d’uso evidenziati sono: smart home, magazzini smart, smart agriculture, smart city, edifici smart per uffici, scuole e università smart e complessi industriali smart. Ogni scenario ha mostrato come il wi-fi HaLow abbia risolto problemi di connettività che altrimenti avrebbero richiesto tecnologie radio Rf non standard o comportato costi di proprietà più elevati. I vantaggi del wi-fi HaLow includono la maggiore copertura delle connessioni, una migliore penetrazione attraverso i materiali, una maggiore densità di dispositivi e un minore consumo energetico.
L’invito della Alliance è ora alle aziende dei diversi settori industriali di Emea e Apac affinché partecipino ai prossimi trial di fase 3 per approfondire ulteriormente le capacità della tecnologia wi-fi HaLow in contesti e applicazioni diversi.
Wi-fi HaLow per l’IoT: i casi d’uso
I casi d’uso hanno coperto una vasta gamma di luoghi e tipi di applicazioni Iot per enfatizzare i molteplici benefici per i fornitori di servizi, i produttori di dispositivi e gli utenti finali.
I membri del team del progetto “Wi-Fi HaLow per Iot” hanno implementato il wi-fi HaLow Ieee 802.11ah nei seguenti siti: casa, edificio per uffici, magazzino, campus scolastico, fabbrica, complesso industriale, strade cittadine.
Nella smart home la prova sul campo con la tecnologia wi-fi HaLow ha dato risultati che il report definisce “trasformativi”: un singolo punto di accesso ha fornito wi-fi robusto, affidabile e sicuro in tutta una casa di 3 piani e 5000 piedi quadrati assicurano do ampia larghezza di banda per supportare numerosi dispositivi come telecamere di sicurezza, sensori intelligenti e sistemi di controllo climatico. La sicurezza intrinseca del wi-fi HaLow su una rete Ip nativa crea le basi per una rete domestica intelligente scalabile e onnipresente, eliminando la necessità di ripetitori e hub proprietari. La portata del wi-fi HaLow si estendeva oltre la casa, fornendo accesso alla rete in tutta la proprietà di 3 acri. La rete ha supportato con successo 8 telecamere e 15 sensori sparsi in tutta l’area.
Nel magazzino intelligente, un singolo punto di accesso wi-fi HaLow ha fornito una copertura impeccabile su una superficie di 110.000 piedi quadrati per 30 piedi di altezza, con alta densità di oggetti, al contrario di quanto precedentemente ottenuto con l’installazione nel magazzino di 40 punti di accesso enterprise wi-fi 6 che ancora soffriva di connettività inaffidabile per gli scanner portatili. Il trial ha dimostrato con successo la capacità del wi-fi HaLow di fornire connettività per sistemi aziendali critici come la sicurezza, il tracciamento delle risorse, la gestione dell’inventario, gli scanner di codici a barre e i manipolatori di materiali, aprendo la strada a un “magazzino del futuro” più efficiente e connesso.
Il team ha collaborato anche per testare il wi-fi HaLow a Irvine, California, un ambiente difficile per la connettività a causa delle sue dimensioni e degli edifici a più piani. L’area di test comprendeva una piazza commerciale, parchi commerciali e diverse strade urbane, mostrando vari casi d’uso della smart city, come il monitoraggio delle infrastrutture.
Quanto agli smart office, il wi-fi HaLow è stato testato in un moderno edificio per uffici di 3 piani sempre a Irvine, dimostrando la sua capacità di coprire più piani con un numero ridotto di punti di accesso, rendendo la tecnologia adatta per vari servizi intelligenti all’interno dello stesso luogo. Nel campus scolastico smart, il team ha dimostrato i benefici del wi-fi HaLow per migliorare la sicurezza, la protezione e la funzionalità nelle scuole, concentrandosi sulla Red Hill Lutheran School a Tustin, California. Nonostante le sfide come l’interferenza degli apparecchi audio e la necessità di aggiornare le telecamere di sicurezza e aggiungere punti di accesso, il wi-fi HaLow si è dimostrato efficace nel fornire throughput affidabile e penetrazione all’interno degli edifici, oltre a una copertura a lungo raggio in tutto il campus.
Nella smart factory prestazioni eccezionali e costi ridotti
Quanto alle applicazioni per l’automazione industriale e la smart factory, le prestazioni del wi-fi HaLow sono state eccezionali. Un sito industriale di un milione di piedi quadrati con più edifici e attrezzature pesanti mobili è stato completamente coperto con due punti di accesso. La lunga portata e la penetrazione del segnale del wi-fi HaLow hanno permesso a un singolo access point di supportare simultaneamente più telecamere e sensori sparsi tra grandi attrezzature e macchinari in acciaio. Ciò consente applicazioni come telecamere di sicurezza, controllo degli accessi, monitoraggio delle attrezzature e tracciamento delle risorse in tutto il sito.
Questo riduce drasticamente il costo di proprietà rispetto alle dozzine di access point wi-fi tradizionali che sarebbero necessari per coprire il sito e alle licenze software per Scada e sistemi proprietari. Inoltre, poiché il wi-fi HaLow è una tecnologia standard, può supportare simultaneamente più dispositivi in diverse applicazioni invece di avere più reti sovrapposte con ciascuna che svolge un singolo compito.
Anche per l’azienda agricola smart il potenziale del wi-fi HaLow viene definito “rivoluzionario”: un singolo punto di accesso ha fornito una copertura affidabile a lungo raggio per applicazioni critiche come sensori di umidità, stazioni meteorologiche e sistemi di irrigazione, permettendo un flusso ininterrotto di dati.
Tutti i vantaggi del nuovo standard
Il wi-fi tradizionale non riesce a soddisfare tutte le necessità degli attuali casi d’uso. Il trend degli ultimi anni è stato quello di spostarsi verso bande di frequenza più elevate con una larghezza di banda più ampia per un trasferimento dati più veloce. Questo supporta applicazioni intensive di dati come l’intrattenimento nella smart home, lo streaming video, la realtà aumentata e virtuale. Tuttavia, frequenze più alte e larghezze di banda più ampie riducono la portata del segnale wireless e aumentano il consumo energetico dei dispositivi. Inoltre, l’enfasi del wi-fi tradizionale sul throughput dei dati è in diretta opposizione alle esigenze dei dispositivi Iot, dove la portata, il numero di nodi e il consumo energetico sono fondamentali, sottolinea il report.
Qui si inseriscono i vantaggi del wi-fi HaLow dimostrati nei trial: miglioramenti nella copertura e nella penetrazione dei materiali, supporto a un’alta densità di dispositivi, sicurezza, installazione e gestione più efficienti.
“Molte applicazioni Iot non richiedono i tassi di throughput dati sempre più veloci che continuano a guidare lo sviluppo di wi-fi 6, 6e e 7”, spiega il report. “Esiste un mercato poco servito per applicazioni Iot che possono utilizzare soluzioni a bassa velocità di trasmissione dati. Con la disponibilità della tecnologia wi-fi HaLow, nuovi prodotti possono essere progettati per operare oltre i vecchi confini fisici della portata e del consumo energetico del wi-fi, mantenendo comunque le architetture standard e l’interoperabilità del wi-fi”.
Il wi-fi HaLow opera nella banda di frequenza industriale, scientifica e medica (Ism) sotto 1 GHz, come definito dall’Unione internazionale delle telecomunicazioni (Itu). Il wi-fi HaLow estende la portata del servizio wi-fi di 10 volte la distanza dall’access point; offrendo fino a 100 volte l’area di copertura e fino a 1.000 volte il volume di copertura, a qualsiasi potenza di trasmissione data. Le frequenze più basse penetrano anche meglio attraverso gli oggetti rispetto al wi-fi tradizionale, poiché soffrono meno l’assorbimento e le riflessioni da vari materiali da costruzione.
La maggiore portata offerta dal wi-fi HaLow porta anche benefici economici e di sostenibilità. Sono necessari meno punti di accesso per fornire copertura a una specifica area, riducendo i costi hardware e i costi di installazione. La densità di dispositivi riduce i costi di mantenimento della rete semplificandone l’architettura.
Operare nella banda sotto 1 GHz offre anche vantaggi nel consumo energetico. Siccome questi segnali radio raggiungono una migliore portata e penetrazione ambientale rispetto ai segnali wi-fi a 2.4 GHz tradizionali, i sensori wi-fi HaLow alimentati a batteria non richiedono tanta potenza di trasmissione quanto i dispositivi wi-fi a 2.4 GHz per coprire aree più grandi e penetrare pareti e ostacoli in modo affidabile. Possono essere utilizzate batterie più piccole e meno numerose e possono essere implementate fonti di energia sostenibili.
