突破極限：摩爾斯微電子在美國約書(shū)亞樹(shù)國家公園測試Wi-Fi HaLow

專(zhuān)注于 Wi-Fi HaLow 解決方案的領(lǐng)先無(wú)晶圓廠(chǎng)半導體公司摩爾斯微電子（Morse Micro），今天宣布在現場(chǎng)測試中成功利用 900MHz Wi-Fi HaLow實(shí)現 16 公里（10 英里）視頻連接 。該測試標志著(zhù)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(shū)亞樹(shù)國家公園（Joshua Tree National Park），進(jìn)行一系列嚴密的Wi-Fi HaLow測試。該公園以廣闊開(kāi)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。

搭建設備：為測試做準備

測試開(kāi)始時(shí)，摩爾斯微電子在一處寧靜的山谷邊緣安裝了一個(gè)評估套件作為接入點(diǎn)（AP）。并使用了現有的MM6108-EKH01 評估套件（貿澤Mouser官網(wǎng)有售），其中包含一個(gè)帶有 MM6108-MF08651 Wi-Fi HaLow 參考模塊的 Raspberry Pi 4。該評估套件通過(guò)標準 1 dBi 低增益全向天線(xiàn)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備測試 Wi-Fi HaLow 覆蓋范圍的極端邊緣連接，而這套設備可部署在攝像頭等電池供電設備中。摩爾斯微電子沒(méi)有刻意使用高增益定向天線(xiàn)或極高的輸出功率，因為這樣會(huì )限制現場(chǎng)的實(shí)操性。摩爾斯微電子還決定不調整 802.11ah 參數進(jìn)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 IEEE 802.11ah 標準規定的最長(cháng)運行時(shí)間計算了最大理論范圍。接著(zhù)，又計算了該范圍的最大理論吞吐量，同時(shí)考慮了模塊輸出功率、天線(xiàn)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），預計在 15.9 公里（約 10 英里）的最大范圍，信號損耗為 116 dB。

數據分析

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×時(shí)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 規范規定的槽時(shí)間為 52μs?？紤]到設備間的細微差異，摩爾斯微電子實(shí)現的允許最長(cháng)運行時(shí)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、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(shí)間、CTS 超時(shí)和 ACK 超時(shí)。對于 Wi-Fi HaLow 而言，這個(gè)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(shí)間參數的限制。

從理論到現實(shí)：測試吞吐量

接下來(lái)，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 -94 dBm 的信號強度，預計在 4 MHz（靈敏度 = -95 dBm）時(shí)可達到 MCS2，可提供 4.5 Mbps 的吞吐量或 4 Mbps 的 UDP MAC 吞吐量。

現場(chǎng)測試結果

在接近理想條件的約書(shū)亞樹(shù)國家公園，摩爾斯微電子在 15.9 公里（約 10 英里）的范圍內實(shí)現了驚人的 2 Mbps UDP 吞吐量。這不僅是關(guān)乎維持連接，更是為支持實(shí)際應用提供有意義的數據速率。這項技術(shù)可以應用于隨身攝像頭的點(diǎn)對點(diǎn)通信、戶(hù)外探險的對講機、農業(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(chǎng)景。

摩爾斯微電子在約書(shū)亞樹(shù)國家公園的測試表明，摩爾斯微電子的 Wi-Fi HaLow 不僅是優(yōu)異的數據，更是在最需要的環(huán)境中提供真正的價(jià)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(shí)仍然能提供優(yōu)異且可用的吞吐量。無(wú)論在偏遠的農村地區作業(yè)，還是在廣袤的地區部署物聯(lián)網(wǎng)解決方案，Wi-Fi HaLow 都能持續可靠地運行。