Жақында мен басқа ресурстарда және өз блогымда ZigBee қайтыс болғаны және стюардессаны жерлеу уақыты келгені туралы айттым. IPv6 және 6LowPan үстінде жұмыс істейтін Thread бар жаман ойынға жақсы бет қою үшін бұған қолайлырақ Bluetooth (LE) жеткілікті. Бірақ мен бұл туралы басқа уақытта айтамын. Бүгін біз комитеттің жұмыс тобының 802.11ah-тен кейін екі рет ойлануды қалай шешкені және ұқсас 802.11 стандарттарының пулына LRLP (Long-Range Low-Power) сияқты нәрсенің толыққанды нұсқасын қосу уақыты келді деп шешкені туралы сөйлесетін боламыз. LoRA-ға. Бірақ мұны артта қалған киелі сиырды соймай жүзеге асыру мүмкін емес болып шықты. Нәтижесінде Long-Range тасталды және тек Low-Power қалды, бұл да өте жақсы. Нәтиже 802.11 + 802.15.4 немесе жай Wi-Fi + ZigBee қоспасы болды. Яғни, жаңа технология LoraWAN шешімдеріне бәсекелес емес, керісінше, оларды толықтыру үшін жасалып жатыр деп айта аламыз.
Сонымен, ең маңызды нәрседен бастайық - Енді 802.11ba қолдайтын құрылғыларда екі радио модуль болуы керек. Мақсатты ояту уақыты (TWT) технологиясымен 802.11ah/ax жылдамдығына қарап, инженерлер бұл жеткіліксіз және қуат тұтынуды түбегейлі азайту керек деп шешті. Неліктен стандарт радионың екі түрлі түріне бөлуді қарастырады - негізгі байланыс радиосы (ПТР) және ояту радиосы (WUR). Егер біріншісінде бәрі түсінікті болса, бұл негізгі радио, ол деректерді жібереді және қабылдайды, ал екіншісінде бұл соншалықты көп емес. Шындығында, WUR негізінен тыңдау құрылғысы (RX) болып табылады және жұмыс істеу үшін өте аз қуатты тұтынуға арналған. Оның негізгі міндеті - AP-дан ояту сигналын қабылдау және ПТР қосу. Яғни, бұл әдіс суық іске қосу уақытын айтарлықтай қысқартады және құрылғыларды берілген уақытта максималды дәлдікпен оятуға мүмкіндік береді. Бұл, айталық, он емес, жүз он құрылғы болған кезде және олардың әрқайсысымен қысқа уақыт ішінде деректер алмасу қажет болғанда өте пайдалы. Сонымен қатар, ояту жиілігі мен кезеңділігінің логикасы AP жағына ауысады. Егер, айталық, LoRAWAN PUSH әдістемесін жетектердің өзі оянып, эфирде бірдеңе жібергенде және қалған уақытта ұйықтағанда қолданса, онда бұл жағдайда, керісінше, AP қашан және қай құрылғының ояну керектігін шешеді және жетектердің өздері... әрқашан ұйықтай бермейді.
Енді кадр пішімдері мен үйлесімділікке көшейік. Егер 802.11ah бірінші әрекет ретінде 868/915 МГц жолақтары немесе жай SUB-1 ГГц үшін жасалған болса, 802.11ba қазірдің өзінде 2.4 ГГц және 5 ГГц жолақтарына арналған. Бұрынғы «жаңа» стандарттарда үйлесімділікке ескі құрылғыларға түсінікті преамбула арқылы қол жеткізілді. Яғни, есептеу әрқашан ескі құрылғылардың бүкіл кадрды тану мүмкіндігін қажет етпейді; бұл кадрдың қашан басталатынын және берілу қанша уақытқа созылатынын түсіну үшін жеткілікті. Дәл осы ақпаратты олар преамбуладан алады. 802.11ba ерекшелік болмады, өйткені схема дәлелденген және дәлелденген (біз қазір шығындар мәселесін елемейміз).
Нәтижесінде 802.11ba жақтауы келесідей көрінеді:
HT емес преамбула және BPSK модуляциясы бар қысқа OFDM фрагменті барлық 802.11a/g/n/ac/ax құрылғыларына осы кадрдың берілуінің басталуын естуге және хабар таратуды тыңдау режиміне өтіп, кедергі жасамауға мүмкіндік береді. Кіріспеден кейін синхрондау өрісі (SYNC) келеді, ол негізінен L-STF/L-LTF аналогы болып табылады. Ол жиілікті реттеуге және құрылғының қабылдағышын синхрондауға мүмкіндік береді. Дәл осы сәтте таратқыш құрылғы ені 4 МГц басқа арнаға ауысады. Не үшін? Барлығы өте қарапайым. Бұл қуатты азайту және салыстырмалы сигнал/шу қатынасына (SINR) қол жеткізу үшін қажет. Немесе қуатты сол күйінде қалдырыңыз және беріліс ауқымының айтарлықтай өсуіне қол жеткізіңіз. Мен бұл өте талғампаз шешім деп айтар едім, ол сонымен қатар қуат көздеріне қойылатын талаптарды айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді. Мысалы, танымал ESP8266-ны еске түсірейік. 54 Мбит/с бит жылдамдығын және 16 дБм қуатын пайдаланатын жіберу режимінде ол CR196 сияқты нәрсе үшін өте жоғары болатын 2032 мА тұтынады. Егер біз арнаның енін бес есеге азайтсақ және таратқыштың қуатын бес есе азайтсақ, онда біз беру диапазонында іс жүзінде жоғалтпаймыз, бірақ ток тұтынуы, айталық, шамамен 50 мА дейін азаяды. Бұл WUR үшін жақтауды жіберетін AP бөлігі үшін маңызды емес, бірақ ол әлі де жаман емес. Бірақ STA үшін бұл қазірдің өзінде мағынасы бар, өйткені аз тұтыну CR2032 сияқты нәрсені немесе төмен номиналды разрядтық токтармен ұзақ мерзімді энергия сақтауға арналған батареяларды пайдалануға мүмкіндік береді. Әрине, ештеңе тегін келмейді және арна енін азайту сәйкесінше бір кадрдың беру уақытының ұлғаюымен арна жылдамдығының төмендеуіне әкеледі.
Айтпақшы, арна жылдамдығы туралы. Стандарт өзінің ағымдағы түрінде екі опцияны ұсынады: 62.5 Кбит/с және 250 Кбит/с. Сіз ZigBee иісін сезесіз бе? Бұл оңай емес, өйткені оның арна ені 2 МГц орнына 4 МГц, бірақ спектрлік тығыздығы жоғары модуляцияның басқа түрі. Нәтижесінде 802.11ba құрылғыларының ауқымы көбірек болуы керек, бұл ішкі IoT сценарийлері үшін өте пайдалы.
Дегенмен, күте тұрыңыз... 4 МГц диапазонының бар болғаны 20 МГц жиілігін пайдаланған кезде, аймақтағы барлық станцияларды үнсіз ұстауға мәжбүрлеу... «БҰЛ ЫРЫСТЫҚ!» – дейсің де, дұрыс айтасың. Бірақ жоқ, БҰЛ НАҚТЫ ҚАЛДЫҚ!
Стандарт 40 МГц және 80 МГц ішкі арналарды пайдалану мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Бұл жағдайда әрбір ішкі арнаның бит жылдамдығы әртүрлі болуы мүмкін және тарату уақытына сәйкес болу үшін кадрдың соңына Padding қосылады. Яғни, құрылғы барлық 80 МГц жиілікте эфир уақытын ала алады, бірақ оны тек 16 МГц жиілікте пайдалана алады. Бұл нағыз ысырап.
Айтпақшы, айналадағы Wi-Fi құрылғыларының онда не таратылып жатқанын түсінуге мүмкіндігі жоқ. Өйткені әдеттегі OFDM 802.11ba кадрларын кодтау үшін ҚОЛДАНЫЛМАЙДЫ. Иә, дәл осылай, альянс көптеген жылдар бойы мінсіз жұмыс істеген нәрседен бас тартты. Классикалық OFDM орнына Multi-Carrier (MC)-OOK модуляциясы қолданылады. 4МГц арнасы 16(?) ішкі тасымалдаушыларға бөлінген, олардың әрқайсысында Манчестер кодтауы қолданылады. Сонымен қатар, DATA өрісінің өзі де логикалық түрде бит жылдамдығына байланысты 4 мкс немесе 2 мкс сегменттерге бөлінеді және әрбір осындай сегментте төмен немесе жоғары кодтау деңгейі біреуіне сәйкес келуі мүмкін. Бұл нөлдердің немесе бірліктердің ұзақ тізбегін болдырмаудың шешімі. Ең төменгі жалақы бойынша төбелес.
MAC деңгейі де өте жеңілдетілген. Ол тек келесі өрістерді қамтиды:
- Жақтауды басқару
Beacon, WuP, Discovery мәндерін немесе жеткізушінің таңдауы бойынша кез келген басқа мәнді қабылдай алады.
Маяк уақытты синхрондау үшін пайдаланылады, WuP бір немесе құрылғылар тобын оятуға арналған, ал Discovery STA-дан AP-ге қарама-қарсы бағытта жұмыс істейді және 802.11ba қолдайтын кіру нүктелерін табуға арналған. Бұл өріс сонымен қатар 48 биттен асатын кадрдың ұзындығын қамтиды. - ID
Жақтаудың түріне байланысты ол AP немесе STA немесе осы кадр арналған STA тобын анықтай алады. (Иә, құрылғыларды топтарда оятуға болады, бұл топтық трансляцияны ояту деп аталады және бұл өте керемет).
- Түрге тәуелді (TD)
Өте икемді өріс. Онда нақты уақытты, нұсқа нөмірі бар микробағдарламаны/конфигурацияны жаңарту туралы сигналды немесе STA білуі керек пайдалы нәрсені беруге болады.
- Фрейм бақылау сомасы өрісі (FCS)
Мұнда бәрі қарапайым. Бұл бақылау сомасы
Бірақ технология жұмыс істеуі үшін қажетті форматта кадрды жіберу жеткіліксіз. STA және AP келісуі керек. STA өз параметрлерін, соның ішінде ПТР баптандыруға қажетті уақытты хабарлайды. Барлық келіссөздер әдеттегі 802.11 кадрларын пайдалану арқылы жүзеге асады, содан кейін STA ПТР өшіріп, WUR қосу режиміне кіре алады. Немесе, мүмкін болса, тіпті біраз ұйықтаңыз. Өйткені ол бар болса, оны қолданған дұрыс.
Әрі қарай WUR жұмыс циклі деп аталатын құнды миллиамп сағаттарын аздап қысу келеді. Күрделі ештеңе жоқ, тек STA және AP, TWT үшін қалай болғанына ұқсас, ұйқы кестесін келіседі. Осыдан кейін STA негізінен ұйықтайды, анда-санда «Маған пайдалы нәрсе келді ме?» дегенді тыңдау үшін WUR қосыңыз. Қажет болған жағдайда ғана трафик алмасу үшін негізгі радио модульді оятады.
TWT және U-APSD салыстырғанда жағдайды түбегейлі өзгертеді, солай емес пе?
Енді сіз бірден ойланбайтын маңызды нюанс. WUR негізгі модульмен бірдей жиілікте жұмыс істеуге міндетті емес. Керісінше, оның басқа арнада жұмыс істегені жөн және ұсынылады. Бұл жағдайда 802.11ba функционалдығы желінің жұмысына ешқандай кедергі жасамайды және керісінше пайдалы ақпаратты жіберу үшін пайдаланылуы мүмкін. Басқа 802.11 стандарттарындағы орын, көрші тізім және т.б., мысалы, 802.11k/v. Ал Mesh желілері үшін қандай артықшылықтар ашылады ... Бірақ бұл бөлек мақаланың тақырыбы.
Стандарттың өзі құжат ретіндегі тағдырына келсек, онда . Яғни, биыл біз нақты стандартты немесе ең болмағанда алғашқы енгізулерді күтуге болады. Оның қаншалықты кең тарайтынын уақыт көрсетеді.
Мұндай нәрселер... (c) .
Ұсынылатын оқу:
Ақпарат көзі: www.habr.com