WiLo: новая эра беспроводной связи

Ученые из различных стран, включая Китай, Южную Корею, США и Великобританию, разработали новую технологию, которая объединяет возможности двух популярных протоколов связи — Wi-Fi и LoRa . Эта гибридная система получила название WiLo и предназначена для того, чтобы обеспечить более дальнобойную и энергоэффективную передачу данных, особенно в области Интернета вещей (IoT).

Wi-Fi сегодня широко используется для передачи данных на короткие дистанции, но его ограничения заключаются в небольшом радиусе действия и высоком энергопотреблении. С другой стороны, протокол LoRa, который уже зарекомендовал себя в сетях IoT, отличается крайне низким потреблением энергии и возможностью передачи данных на большие расстояния, что делает его идеальным для таких применений, как сельское хозяйство и умные города.

Технология WiLo объединяет оба этих протокола, чтобы взять лучшее из каждого: скорость передачи данных от Wi-Fi и дальность действия от LoRa. Главным преимуществом нового решения является то, что оно не требует дополнительных аппаратных изменений или устройств для объединения систем Wi-Fi и LoRa, что упрощает процесс развертывания. Как объясняют разработчики, это снижает сложность, затраты и количество потенциальных точек отказа в системе, делая сети IoT более эффективными и легко масштабируемыми.

Исследователи проводили эксперименты с использованием стандартного передатчика LoRa модели SX1280, который работает в частотном диапазоне 2.4 ГГц — том же, что и Wi-Fi. Однако эти два протокола не могут взаимодействовать напрямую, поскольку их сигналы несовместимы. Чтобы решить эту проблему, команда разработала специальный алгоритм, который изменяет частоту сигнала Wi-Fi таким образом, чтобы он соответствовал сигналам LoRa. Это решение включает манипуляции с методом передачи данных Wi-Fi (OFDM), чтобы эмитировать «чирп»-сигналы LoRa, которые используются для дальнобойной связи.

Проведенные испытания показали, что система WiLo успешно работает как в помещении (в лаборатории и коридорах), так и на улице, обеспечивая дальность передачи до 500 метров и успешность передачи данных в 96% случаев. Это доказывает, что технология может быть успешно применена для широкого спектра задач в сетях IoT.

Одним из главных преимуществ WiLo является возможность использования уже существующих Wi-Fi устройств, что устраняет необходимость в дорогостоящих обновлениях оборудования и значительно снижает затраты на внедрение технологии. Однако разработчики также отметили, что система требует дополнительного потребления энергии, поскольку Wi-Fi устройства должны одновременно обрабатывать сигналы и эмулировать работу LoRa, что увеличивает нагрузку на устройство.

В будущем ученые планируют доработать технологию, чтобы улучшить ее энергоэффективность, повысить скорость передачи данных и устойчивость к помехам. Кроме того, важным шагом станет обеспечение соответствия промышленным стандартам и интеграция механизмов безопасности для передачи данных между системами.