突破極限：摩爾斯微電子在美國約書亞樹國家公園測試Wi-Fi HaLow

專注于 Wi-Fi HaLow 解決方案的領(lǐng)先無晶圓廠半導(dǎo)體公司摩爾斯微電子（Morse Micro），今天宣布在現(xiàn)場測試中成功利用 900MHz Wi-Fi HaLow實現(xiàn) 16 公里（10 英里）視頻連接 。該測試標志著Wi-Fi HaLow正突破Wi-Fi技術(shù)的極限。近期摩爾斯微電子在美國約書亞樹國家公園（Joshua Tree National Park），進行一系列嚴密的Wi-Fi HaLow測試。該公園以廣闊開放的空間和極低的射頻噪音而聞名,為探索摩爾斯微電子尖端技術(shù)的真正性能提供了理想的環(huán)境。

搭建設(shè)備：為測試做準備

測試開始時，摩爾斯微電子在一處寧靜的山谷邊緣安裝了一個評估套件作為接入點（AP）。并使用了現(xiàn)有的MM6108-EKH01 評估套件（貿(mào)澤Mouser官網(wǎng)有售），其中包含一個帶有 MM6108-MF08651 Wi-Fi HaLow 參考模塊的 Raspberry Pi 4。該評估套件通過標準 1 dBi 低增益全向天線輸出 21 dBm（125mW）的功率，總等效輻射功率為 22 dBm。選擇這款套件，是因為摩爾斯微電子的目標是使用標準設(shè)備測試 Wi-Fi HaLow 覆蓋范圍的極端邊緣連接，而這套設(shè)備可部署在攝像頭等電池供電設(shè)備中。摩爾斯微電子沒有刻意使用高增益定向天線或極高的輸出功率，因為這樣會限制現(xiàn)場的實操性。摩爾斯微電子還決定不調(diào)整 802.11ah 參數(shù)進一步擴大連接范圍，以保持互操作性和 Wi-Fi CERTIFIED HaLow的可用性。

尋找極限：計算最大理論范圍

為了確定極限所在，摩爾斯微電子根據(jù) IEEE 802.11ah 標準規(guī)定的最長運行時間計算了最大理論范圍。接著，又計算了該范圍的最大理論吞吐量，同時考慮了模塊輸出功率、天線增益和自由空間路徑損耗計算。利用弗里斯傳輸方程（Friis transmission equation），預(yù)計在 15.9 公里（約 10 英里）的最大范圍，信號損耗為 116 dB。

數(shù)據(jù)分析

在視頻中，可以看到摩爾斯微電子使用了以下公式計算出最大覆蓋范圍：

距離=速度×?xí)r間

Wi-Fi HaLow 射頻信號以光速傳播，而摩爾斯微電子芯片所遵循的 IEEE 802.11ah 規(guī)范規(guī)定的槽時間為 52μs?？紤]到設(shè)備間的細微差異，摩爾斯微電子實現(xiàn)的允許最長運行時間為 53μs。因此得出最大理論范圍是15.9 公里（約 10 英里）。

值得注意的是，為了提供可靠、合規(guī)、且高吞吐量的連接，所有 Wi-Fi 技術(shù)都必須遵循一些影響最大傳輸范圍的限制條件，如槽時間、CTS 超時和 ACK 超時。對于 Wi-Fi HaLow 而言，這個最大范圍限制明顯優(yōu)于任何其他 Wi-Fi 技術(shù)。

雖然從理論上講，Wi-Fi HaLow 信號可以傳播到數(shù)百公里以外的地方還能被檢測到，但符合 IEEE 802.11ah 標準要求的最大范圍仍受到槽時間參數(shù)的限制。

從理論到現(xiàn)實：測試吞吐量

接下來，摩爾斯微電子計算了最大傳輸范圍的理論吞吐量。使用MCS 速率表并根據(jù) -94 dBm 的信號強度，預(yù)計在 4 MHz（靈敏度 = -95 dBm）時可達到 MCS2，可提供 4.5 Mbps 的吞吐量或 4 Mbps 的 UDP MAC 吞吐量。

現(xiàn)場測試結(jié)果

在接近理想條件的約書亞樹國家公園，摩爾斯微電子在 15.9 公里（約 10 英里）的范圍內(nèi)實現(xiàn)了驚人的 2 Mbps UDP 吞吐量。這不僅是關(guān)乎維持連接，更是為支持實際應(yīng)用提供有意義的數(shù)據(jù)速率。這項技術(shù)可以應(yīng)用于隨身攝像頭的點對點通信、戶外探險的對講機、農(nóng)業(yè)和礦業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案等，傳輸范圍和可靠性都至關(guān)重要的場景。

摩爾斯微電子在約書亞樹國家公園的測試表明，摩爾斯微電子的 Wi-Fi HaLow 不僅是優(yōu)異的數(shù)據(jù)，更是在最需要的環(huán)境中提供真正的價值。這項測試證明，摩爾斯微電子可以達到最大的 Wi-Fi HaLow 理論范圍，同時仍然能提供優(yōu)異且可用的吞吐量。無論在偏遠的農(nóng)村地區(qū)作業(yè)，還是在廣袤的地區(qū)部署物聯(lián)網(wǎng)解決方案，Wi-Fi HaLow 都能持續(xù)可靠地運行。