O Wi-Fi HaLow é inadequado para aplicativos de IoT porque opera em frequências não licenciadas?

A relativamente nova especificação Wi-Fi HaLow (802.11ah) da Wi-Fi Alliance parece ser ideal em algumas características dos dispositivos IoT:

O Wi-Fi HaLow permitirá uma variedade de novos casos de uso com baixo consumo de energia no Smart Home, carro conectado e assistência médica digital, além de ambientes industriais, de varejo, agricultura e Smart City.

O Wi-Fi HaLow estende o Wi-Fi para a faixa de 900 MHz, permitindo a conectividade de baixa energia necessária para aplicativos, incluindo sensores e dispositivos de vestir. O alcance do Wi-Fi HaLow é quase o dobro do Wi-Fi de hoje e não apenas será capaz de transmitir sinais ainda mais, mas também fornecer uma conexão mais robusta em ambientes desafiadores, onde a capacidade de penetrar mais facilmente paredes ou outras barreiras é um importante consideração.

No entanto, como mencionado na fonte vinculada, o HaLow opera na frequência de 900 MHz, que, de acordo com a eWeek , é uma frequência não licenciada:

Infelizmente, o novo padrão HaLow não tem suas frequências para si mesmo. Como a banda de 900 MHz é compartilhada com outros serviços licenciados, a nova banda WiFi está sujeita a interferências de outros usuários e não há solução quando essa interferência ocorrer.

Por exemplo, se um operador de rádio amador ao lado entra no ar com um sinal poderoso que apaga seu termostato inteligente, você fica sem sorte. Como você é um serviço não licenciado, é necessário aceitar essa interferência.

No entanto, se o seu termostato inteligente causar interferência no operador de rádio amador ao lado, será necessário parar de fazê-lo. Como usuário não licenciado, você tem poucos direitos sobre o espectro se alguém quiser usá-lo.

Presumivelmente, isso está relacionado às regras da FCC que são comumente vistas nos produtos de RF:

Este dispositivo está em conformidade com a parte 15 das regras da FCC. A operação está sujeita às duas condições a seguir: (1) este dispositivo não pode causar interferência prejudicial e (2) este dispositivo deve aceitar qualquer interferência recebida, incluindo interferências que possam causar operação indesejada.

Isso torna o HaLow muito problemático para ser usado como método de comunicação, já que minhas transmissões podem ser facilmente forçadas a parar se outra pessoa estiver transmitindo nessa frequência? Se eu desejasse projetar um dispositivo usando o HaLow, como evitar interferências que exigiriam que eu parasse de transmitir?

O WiFi que conhecemos e usamos agora também compartilha a faixa de frequência de 2,4 GHz com muitas outras tecnologias e aplicativos que podem interferir. Se dermos uma olhada na lista de uso de rádio de 2,4 GHz , existem alguns itens ao lado de WiFi.

• Muitos telefones sem fio e monitores de bebê nos Estados Unidos e no Canadá usam a frequência de 2,4 GHz, a mesma frequência na qual os padrões Wi-Fi 802.11b, 802.11ge 802.11n operam.
• Os dispositivos Bluetooth destinados ao uso em redes de área pessoal de curto alcance operam de 2,4 a 2,4835 GHz.
• Certos fabricantes de automóveis usam a frequência de 2,4 GHz para seus sensores de movimento interno de alarme de carro. Esses dispositivos transmitem em 2,45 GHz (entre os canais 8 e 9) a uma força de 500 mW.

• ZigBee

• Meu mouse e teclado sem fio.

Além disso, a banda de 2,4 GHz possui os seguintes usuários licenciados :

FIXO, MÓVEL, RADIOLOCAÇÃO, Serviço de amador e amador por satélite

Portanto, aceitar interferências também é o caso agora.

Do artigo do Verge, "Há um novo tipo de Wi-Fi, e é projetado para se conectar a sua casa inteligente" :

Ele estará na faixa de 900MHz, que tem melhor alcance e penetração do que na faixa de 2,4GHz e 5GHz em que o Wi-Fi existente opera. (Mas, como o Wi-Fi existente, ele estará operando em espectro não licenciado, portanto pode haver interferências.) É claro que tem que haver uma desvantagem. E existe: HaLow não será tão bom em transferir dados rapidamente. Este não é o Wi-Fi para navegar na web; é para transferir pequenos bits de dados em ocasiões não frequentes . Os fabricantes de dispositivos podem, até certo ponto, personalizar o HaLow de acordo com suas necessidades para obter transferências mais rápidas, mas isso acontecerá à custa da duração da bateria.

Portanto, como o WiFi HaLow foi projetado para largura de banda menor e para aplicativos de baixo consumo de energia da bateria, pode ser uma solução melhor se já estivermos falando sobre interferência. Como se pretende transferir menos dados do que o WiFi original.

Existem dois aspectos desse regime regulatório dos quais você precisa entender o impacto.

1. Aceite interferências. Uma das restrições de uma licença de amador é que a transmissão contínua é restrita. A suposição subjacente é de uma conversa bidirecional entre seres humanos, portanto, é improvável que o tempo de transmissão seja superior a 15 minutos contínuos. Beacons e similares são permitidos, mas existem restrições. O impacto disso é que talvez você tenha negado a conectividade por curtos períodos, mas é improvável que isso persista por um longo período. Existem muito poucas maneiras de obter largura de banda garantida sem pagar muito dinheiro, portanto é uma troca.

2. Não interfira. Geralmente, é mais fácil obedecer - Mantenha suas transmissões estreitas e limpas para que haja espaço na banda para outros usuários. Um transmissor barulhento poderia acabar com toda a banda, e isso não seria razoável.