Учёные объединили возможности протоколов Wi-Fi и LoRa

Учёные разработали гибридную технологию, которая позволит расширить радиус действия  Wi-Fi благодаря использованию протокола сети дальнего действия LoRa. Они представили концепт технологии под названием WiLo. 

Применение WiLo нацелено на поддержку сетей Интернета вещей (IoT), в том числе систем датчиков для сельского хозяйства или умных городов, где требуется передача данных на большие расстояния с минимальным энергопотреблением.

Профессор Дэмин Гао из Колледжа информационных технологий и науки в Нанкинском лесотехническом университете в Китае отметил, что Wi-Fi имеет ограниченный радиус действия и требует относительно большого количества энергии, а технология LoRa отличается низким энергопотреблением и возможностью передачи данных на большие расстояния. «В WiLo мы объединили эти два протокола, чтобы использовать преимущества каждого из них без необходимости внедрения дополнительного оборудования», — пояснил он.

В исследовательскую группу вошли представители университетов из Гонконга, Китая, Южной Кореи, США и Великобритании, а также сотрудники Intel из Германии. Она проводила эксперименты с использованием стандартного передатчика LoRa SX1280, произведённого Semtech. Хотя диапазон 2,4 ГГц используется как Wi-Fi, так и множеством других технологий, Wi-Fi и LoRa не могут взаимодействовать напрямую. Учёные разработали алгоритм, который изменяет частоту передачи данных Wi-Fi, чтобы она соответствовала сигналам LoRa.

Также они адаптировали стандарт мультиплексирования данных Wi-Fi (OFDM), чтобы он имитировал дальние сигналы, используемые LoRa (CSS). «Это позволяет стандартным устройствам Wi-Fi обмениваться данными на больших расстояниях, используя технологию LoRa без дополнительного оборудования», — рассказал Гао. 

В ходе тестов в помещении и на улице технология WiLo продемонстрировала на 96% успешную передачу данных на расстоянии до 500 метров.

Преимуществом такой технологии станет возможность её работы на уже существующем оборудовании. Однако для одновременной работы Wi-Fi и эмуляции сигналов LoRa устройства потребляют больше энергии. Учёные планируют решить эту проблему, оптимизировав энергоэффективность, скорость передачи данных и устойчивость WiLo к помехам. «Следующим шагом с целью коммерциализации станет дальнейшая оптимизация системы, а также тестирование WiLo в различных условиях IoT», — заключил Гао.

В сентябре компания Morse Micro установила новый мировой рекорд дальности действия Wi-Fi, используя стандарт HaLow (802.11ah). В ходе эксперимента в сельском национальном парке Джошуа-Три удалось установить связь на расстоянии 15,9 км.