Sub-GHz a Wi-Fi HaLow

Většina toho, co v téhle labce doletí daleko, má jedno společné: vysílá pod gigahertzem. Není to náhoda a není to volba protokolu — je to fyzika z WaveLabu, viděná ze dvou stran.

Dva důvody, proč sub-GHz doletí

1. Větší anténa chytí víc. WaveLab, kap. 6: účinná plocha je G·λ²/4π, a λ je na 868 MHz 2,8× delší než na 2,44 GHz. To je devět decibelů zadarmo, jen tím, že se sestoupí v pásmu.
2. Zdi tlumí míň. WaveLab, kap. 9: útlum v materiálu roste s vodivostí a ta s frekvencí. Betonová zeď stojí na 868 MHz kolem 6 dB a na 2,4 GHz kolem 10.

Dohromady je to v budově se dvěma zdmi kolem sedmnácti decibelů — víc než dvojnásobný dosah, za tutéž anténu a týž výkon.

Za co se to platí

Šířkou pásma. V Evropě je v pásmu 868 MHz k dispozici zhruba 7 MHz s tvrdými pravidly o duty cyklu (kap. 3); na 2,4 GHz je 83,5 MHz a na 5 GHz přes 500. Sub-GHz je tedy z principu pomalé — a to je ta výměna, kterou LoRa dotáhla do extrému.

Wi-Fi HaLow (802.11ah)

Pokus vzít Wi-Fi a přestěhovat ji do sub-GHz. Kanály 1 až 16 MHz, rychlosti od 150 kb/s do 78 Mb/s, dosah kolem kilometru, a hlavně běžný Wi-Fi zásobník — IP, TCP, šifrování, všechno známé.

Na papíře vyplňuje HaLow přesně tu díru mezi Zigbee a LoRa. V praxi se prosazuje pomalu, protože narazila na tutéž zeď jako všechno v sub-GHz: duty cycle. Kilometr dosahu s IP stackem je hezký, dokud si člověk nespočítá, že smí vysílat procento času.