Ne tik sen dažÄdos citos resursos un savÄ blogÄ es runÄju par to, ka ZigBee ir miris un ir pienÄcis laiks apglabÄt stjuarti. Lai uzliktu labu seju sliktai spÄlei ar Thread, kas darbojas virs IPv6 un 6LowPan, pietiek ar Bluetooth (LE), kas tam ir piemÄrotÄks. Bet par to pastÄstÄ«Å”u kÄdu citu reizi. Å odien mÄs runÄsim par to, kÄ komitejas darba grupa nolÄma divreiz padomÄt pÄc 802.11ah un nolÄma, ka ir pienÄcis laiks 802.11 standartu kopumam pievienot pilnvÄrtÄ«gu versiju par kaut ko lÄ«dzÄ«gu LRLP (Long-Range Low-Power). uz LoRA. TaÄu izrÄdÄ«jÄs, ka to nav iespÄjams Ä«stenot, nenokaujot pagÄtnes savietojamÄ«bas svÄto govs. RezultÄtÄ Long-Range tika pamests un palika tikai Low-Power, kas arÄ« ir ļoti labi. RezultÄts bija 802.11 + 802.15.4 vai vienkÄrÅ”i Wi-Fi + ZigBee sajaukums. Tas ir, mÄs varam teikt, ka jaunÄ tehnoloÄ£ija nav konkurents LoraWAN risinÄjumiem, bet, gluži pretÄji, tiek radÄ«ts, lai tos papildinÄtu.
TÄtad, sÄksim ar vissvarÄ«gÄko - tagad ierÄ«cÄm, kas atbalsta 802.11ba, vajadzÄtu bÅ«t diviem radio moduļiem. AcÄ«mredzot, aplÅ«kojot 802.11ah/ax ar tÄs Target Wake Time (TWT) tehnoloÄ£iju, inženieri nolÄma, ka ar to nepietiek un viÅiem ir radikÄli jÄsamazina enerÄ£ijas patÄriÅÅ”. KÄpÄc standarts paredz iedalÄ«jumu divos dažÄdos radio veidos - Primary Communication Radio (PCR) un Wake-Up Radio (WUR). Ja ar pirmo viss ir skaidrs, tas ir galvenais radio, tas pÄrraida un saÅem datus, tad ar otro tas nav tik daudz. Faktiski WUR galvenokÄrt ir klausÄ«Å”anÄs ierÄ«ce (RX), un tÄ ir izstrÄdÄta tÄ, lai darbÄ«bai patÄrÄtu ļoti maz enerÄ£ijas. TÄs galvenais uzdevums ir saÅemt modinÄÅ”anas signÄlu no AP un iespÄjot PCR. Tas ir, Ŕī metode ievÄrojami samazina aukstÄs palaiÅ”anas laiku un ļauj pamodinÄt ierÄ«ces noteiktÄ laikÄ ar maksimÄlu precizitÄti. Tas ir ļoti noderÄ«gi, ja jums ir, teiksim, nevis desmit ierÄ«ces, bet simts desmit un ar katru no tÄm ir jÄapmainÄs ar datiem Ä«sÄ laika periodÄ. TurklÄt pamoÅ”anÄs biežuma un periodiskuma loÄ£ika pÄriet uz AP pusi. Ja, teiksim, LoRAWAN izmanto PUSH metodoloÄ£iju, kad izpildmehÄnismi paÅ”i pamostas un kaut ko pÄrraida ÄterÄ, bet atlikuÅ”o laiku guļ, tad Å”ajÄ gadÄ«jumÄ, gluži pretÄji, AP izlemj, kad un kurai ierÄ«cei ir jÄmostas, un paÅ”i izpildmehÄnismi... ne vienmÄr guļ.
Tagad pÄriesim pie rÄmju formÄtiem un saderÄ«bas. Ja 802.11ah, kÄ pirmais mÄÄ£inÄjums, tika izveidots 868/915 MHz joslÄm jeb vienkÄrÅ”i SUB-1GHz, tad 802.11ba jau ir paredzÄts 2.4GHz un 5GHz joslÄm. IepriekÅ”Äjos "jaunajos" standartos saderÄ«ba tika panÄkta, izmantojot preambulu, kas bija saprotama vecÄkÄm ierÄ«cÄm. Tas ir, aprÄÄ·ins vienmÄr ir bijis tÄds, ka vecÄkÄm ierÄ«cÄm nav obligÄti jÄspÄj atpazÄ«t visu kadru, pietiek ar to, lai tÄs saprastu, kad Å”is kadrs sÄksies un cik ilgi turpinÄsies pÄrraide. TieÅ”i Å”o informÄciju viÅi Åem no preambulas. 802.11ba nebija izÅÄmums, jo shÄma ir pÄrbaudÄ«ta un pierÄdÄ«ta (Å”obrÄ«d izmaksu jautÄjumu ignorÄsim).
RezultÄtÄ 802.11ba rÄmis izskatÄs apmÄram Å”Ädi:
Ne-HT preambula un Ä«ss OFDM fragments ar BPSK modulÄciju ļauj visÄm 802.11a/g/n/ac/ax ierÄ«cÄm dzirdÄt Ŕī kadra pÄrraides sÄkumu un netraucÄt, pÄrejot apraides klausÄ«Å”anÄs režīmÄ. PÄc preambulas nÄk sinhronizÄcijas lauks (SYNC), kas bÅ«tÄ«bÄ ir L-STF/L-LTF analogs. Tas kalpo, lai nodroÅ”inÄtu iespÄju regulÄt frekvenci un sinhronizÄt ierÄ«ces uztvÄrÄju. Un tieÅ”i Å”ajÄ brÄ«dÄ« raidÄ«tÄja ierÄ«ce pÄrslÄdzas uz citu kanÄla platumu 4 MHz. Par ko? Viss ir ļoti vienkÄrÅ”i. Tas ir nepiecieÅ”ams, lai varÄtu samazinÄt jaudu un sasniegt salÄ«dzinÄmu signÄla un trokÅ”Åa attiecÄ«bu (SINR). Vai arÄ« atstÄjiet jaudu tÄdu, kÄda tÄ ir, un panÄkiet ievÄrojamu pÄrraides diapazona palielinÄjumu. Es teiktu, ka tas ir ļoti elegants risinÄjums, kas ļauj arÄ« ievÄrojami samazinÄt prasÄ«bas baroÅ”anas blokiem. AtcerÄsimies, piemÄram, populÄro ESP8266. PÄrraides režīmÄ, izmantojot bitu pÄrraides Ätrumu 54 Mbps un jaudu 16 dBm, tas patÄrÄ 196 mA, kas ir pÄrmÄrÄ«gi augsts, piemÄram, CR2032. Ja mÄs piecas reizes samazinÄsim kanÄla platumu un piecas reizes samazinÄsim raidÄ«tÄja jaudu, tad pÄrraides diapazonÄ mÄs praktiski nezaudÄsim, bet strÄvas patÄriÅÅ” samazinÄsies par koeficientu, teiksim, lÄ«dz aptuveni 50 mA. Tas nav svarÄ«gi no AP puses, kas pÄrraida WUR kadru, taÄu tas joprojÄm nav slikti. Bet STA gadÄ«jumÄ tas jau ir loÄ£iski, jo mazÄks patÄriÅÅ” ļauj izmantot kaut ko lÄ«dzÄ«gu CR2032 vai akumulatoriem, kas paredzÄti ilgstoÅ”ai enerÄ£ijas uzglabÄÅ”anai ar zemu nominÄlo izlÄdes strÄvu. Protams, nekas nenÄk par velti un kanÄla platuma samazinÄÅ”ana novedÄ«s pie kanÄla Ätruma samazinÄÅ”anÄs, attiecÄ«gi palielinoties viena kadra pÄrraides laikam.
Starp citu, par kanÄla Ätrumu. Standarts tÄ paÅ”reizÄjÄ formÄ nodroÅ”ina divas iespÄjas: 62.5 Kbps un 250 Kbps. Vai jÅ«tat ZigBee smaržu? Tas nav viegli, jo tÄ kanÄla platums ir 2Mhz, nevis 4Mhz, bet cita veida modulÄcija ar lielÄku spektrÄlo blÄ«vumu. RezultÄtÄ 802.11ba ierÄ«Äu diapazonam vajadzÄtu bÅ«t lielÄkam, kas ir ļoti noderÄ«gi iekÅ”telpu IoT scenÄrijiem.
Lai gan, pagaidiet... Piespiežot visas apgabala stacijas klusÄt, vienlaikus izmantojot tikai 4 MHz no 20 MHz joslas... "TÄ IR IZLIKTÄŖBA!" - tu teiksi un tev bÅ«s taisnÄ«ba. Bet nÄ, TIE IR ÄŖSTI ATKRITUMI!
Standarts nodroÅ”ina iespÄju izmantot 40 MHz un 80 MHz apakÅ”kanÄlus. Å ajÄ gadÄ«jumÄ katra apakÅ”kanÄla bitu pÄrraides Ätrums var bÅ«t atŔķirÄ«gs, un, lai tas atbilstu apraides laikam, kadra beigÄs tiek pievienots PolsterÄjums. Tas nozÄ«mÄ, ka ierÄ«ce var aizÅemt raidlaiku visos 80 MHz, bet izmantot to tikai 16 MHz. Tas ir Ä«sts atkritums.
Starp citu, apkÄrtÄjÄm Wi-Fi ierÄ«cÄm nav nekÄdu iespÄju saprast, kas tur tiek pÄrraidÄ«ts. Jo parastais OFDM NETIEK izmantots 802.11ba kadru kodÄÅ”anai. JÄ, tieÅ”i tÄpat alianse lieliski atteicÄs no tÄ, kas daudzus gadus bija strÄdÄjis nevainojami. KlasiskÄs OFDM vietÄ tiek izmantota Multi-Carrier (MC)-OOK modulÄcija. 4MHz kanÄls ir sadalÄ«ts 16(?) apakÅ”nesÄjos, no kuriem katrs izmanto ManÄestras kodÄjumu. TajÄ paÅ”Ä laikÄ arÄ« pats DATA lauks ir loÄ£iski sadalÄ«ts 4 Ī¼s vai 2 Ī¼s segmentos atkarÄ«bÄ no bitu pÄrraides Ätruma, un katrÄ Å”ÄdÄ segmentÄ zems vai augsts kodÄÅ”anas lÄ«menis var atbilst vienam. Å is ir risinÄjums, lai izvairÄ«tos no ilgstoÅ”as āānulles vai vieninieku virknes. MocÄ«Å”anÄs pie minimÄlajÄm algÄm.
MAC lÄ«menis ir arÄ« ÄrkÄrtÄ«gi vienkÄrÅ”ots. TajÄ ir tikai Å”Ädi lauki:
- Frame Control
Var izmantot vÄrtÄ«bas Beacon, WuP, Discovery vai jebkuru citu pÄrdevÄja izvÄles vÄrtÄ«bu.
BÄka tiek izmantota laika sinhronizÄÅ”anai, WuP ir paredzÄts vienas vai ierÄ«Äu grupas pamodinÄÅ”anai, un Discovery darbojas pretÄjÄ virzienÄ no STA uz AP un ir paredzÄts, lai atrastu piekļuves punktus, kas atbalsta 802.11ba. Å ajÄ laukÄ ir norÄdÄ«ts arÄ« kadra garums, ja tas pÄrsniedz 48 bitus. - ID
AtkarÄ«bÄ no kadra veida tas var identificÄt AP vai STA, vai STA grupu, kurai Å”is kadrs ir paredzÄts. (JÄ, jÅ«s varat modinÄt ierÄ«ces grupÄs, to sauc par grupas apraides modinÄÅ”anu, un tas ir diezgan forÅ”i).
- Atkarīgs no veida (TD)
Diezgan elastÄ«gs lauks. TieÅ”i tajÄ var pÄrsÅ«tÄ«t precÄ«zu laiku, signÄlu par programmaparatÅ«ras/konfigurÄcijas atjauninÄjumu ar versijas numuru vai kaut ko noderÄ«gu, par ko STA bÅ«tu jÄzina.
- RÄmja kontrolsummas lauks (FCS)
Å eit viss ir vienkÄrÅ”i. Å Ä« ir kontrolsumma
Bet, lai tehnoloÄ£ija darbotos, nepietiek vienkÄrÅ”i nosÅ«tÄ«t rÄmi vajadzÄ«gajÄ formÄtÄ. STA un AP ir jÄvienojas. STA ziÅo par saviem parametriem, tostarp laiku, kas nepiecieÅ”ams PCR inicializÄcijai. Visas sarunas notiek, izmantojot parastos 802.11 kadrus, pÄc kuriem STA var atspÄjot PCR un pÄriet WUR iespÄjotÄ režīmÄ. Vai varbÅ«t pat nedaudz izgulieties, ja iespÄjams. Jo, ja tas ir, tad labÄk to izmantot.
TÄlÄk seko nedaudz vairÄk vÄrtÄ«go miliampÄrstundu, ko sauc par WUR Duty Cycle. Nav nekÄ sarežģīta, tikai STA un AP, pÄc analoÄ£ijas ar to, kÄ tas bija TWT, vienojas par miega grafiku. PÄc tam STA pÄrsvarÄ guļ, laiku pa laikam ieslÄdzot WUR, lai klausÄ«tos āVai man ir atnÄcis kaut kas noderÄ«gs?ā Un tikai nepiecieÅ”amÄ«bas gadÄ«jumÄ tas pamodina galveno radio moduli satiksmes apmaiÅai.
RadikÄli maina situÄciju salÄ«dzinÄjumÄ ar TWT un U-APSD, vai ne?
Un tagad svarÄ«ga nianse, par kuru jÅ«s uzreiz nedomÄjat. WUR nav jÄdarbojas tÄdÄ paÅ”Ä frekvencÄ kÄ galvenais modulis. Gluži pretÄji, ir vÄlams un ieteicams, lai tas darbotos citÄ kanÄlÄ. Å ajÄ gadÄ«jumÄ 802.11ba funkcionalitÄte nekÄdÄ veidÄ netraucÄ tÄ«kla darbÄ«bu un, gluži pretÄji, var tikt izmantota noderÄ«gas informÄcijas sÅ«tÄ«Å”anai. AtraÅ”anÄs vieta, kaimiÅu saraksts un daudz kas cits citos 802.11 standartos, piemÄram, 802.11k/v. Un kÄdas priekÅ”rocÄ«bas paveras Mesh tÄ«kliem... Bet tÄ ir atseviŔķa raksta tÄma.
Kas attiecas uz paÅ”a standarta kÄ dokumenta likteni, tad . Proti, Å”ogad varam sagaidÄ«t Ä«stu standartu vai vismaz pirmÄs implementÄcijas. Cik plaÅ”i tas bÅ«s, rÄdÄ«s laiks.
TÄdas lietas... (c) .
IeteicamÄ literatÅ«ra:
Avots: www.habr.com