2024-01-09 기준 WiFi HaLow 정리

 

Wi-Fi HaLow는 IoT(Internet of Things)의 특별한 요구 사항을 지원하기 위해 개발된 Wi-Fi 기술의 한 형태입니다. 이 기술은 IEEE 802.11ah 표준에 기반하며, 다음과 같은 주요 특징을 가지고 있습니다

장거리 저전력 연결

Wi-Fi HaLow는 기존 Wi-Fi 네트워크보다 훨씬 더 넓은 범위를 제공합니다. 이를 통해 사용자는 더 넓은 영역에서 연결을 유지할 수 있으며, 특히 농업, 도시 인프라, 산업 자동화와 같이 넓은 지역을 커버해야 하는 애플리케이션에 이상적입니다.

낮은 전력 소모

IoT 기기는 종종 배터리로 작동하며, 배터리 수명은 매우 중요합니다. Wi-Fi HaLow는 낮은 전력 소모를 특징으로 하여 배터리 수명을 연장할 수 있도록 설계되었습니다.

높은 벽 투과성

Wi-Fi HaLow는 기존의 Wi-Fi 대역보다 낮은 주파수(주로 900MHz)를 사용합니다. 이 낮은 주파수는 더 높은 벽 투과성을 제공하며, 이는 건물 내부나 장애물이 많은 환경에서의 신호 품질 개선에 도움이 됩니다.

다양한 응용 프로그램 지원

Wi-Fi HaLow는 스마트 홈, 산업 자동화, 스마트 시티, 의료 기기, 웨어러블 기술 등 다양한 IoT 응용 프로그램에 적합합니다. 이 기술은 데이터 전송 속도와 범위 사이의 균형을 맞추어 다양한 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.

보안

Wi-Fi HaLow는 Wi-Fi 네트워크의 표준 보안 프로토콜을 사용하여 데이터의 안전성을 보장합니다. 이는 IoT 환경에서 보안이 중요한 요소가 됨에 따라 중요한 특징입니다.

 

 

HaLow(헤일로)를 사용하는 이유

와이파이 5 및 와이파이 6과 같은 대부분의 와이파이 기술은 2.4 및 5 GHz 대역의 주파수에서 작동한다. 와이파이 헤일로는 미국의 902 – 928 MHz와 같이 1 GHz 미만의 라이센스 면제 주파수를 사용한다. 

주파수가 낮을수록 신호 범위가 길어지고 벽 및 기타 재료를 통한 신호 침투가 개선된다. 따라서 와이파이 헤일로 신호는 1 km(0.62 마일) 이상의 거리에도 도달할 수 있다. IoT 분야에서는 대단한 장점이다.

헤일로를 사용하는 장치는 고성능 대역폭을 요구하지 않는 것이 일반적이기 때문에 저전력 무선(lower power radios)을 사용할 수 있다. 이는 매우 적은 전력을 소비하므로 장치의 배터리 수명이 일부 경우에는 5년 이상 늘어남을 의미한다.  

또 헤일로는 낮은 대역폭 클라이언트를 조직의 주요 와이파이 네트워크 밖에 배치할 수 있도록 할 수 있기에 기존의 와이파이를 보완하는 특성도 지닌다. 아울러 유휴 클라이언트는 에어타임(airtime)을 독차지하지는 않는다. 단 수백 혹은 수천 개의 IoT 무선 장치를 배포하려는 경우 네트워크 성능에 어느 정도 영향을 미친다. 

한편 와이파이 헤일로(Wi-Fi Halo)의 경우, 작동할 수 있는 자체 대역을 제공하고 더 많은 처리량이 필요한 장치를 위해 상위 대역을 남겨둘 수 있다. 

헤일로는 낮은 대역폭 애플리케이션을 위해 설계되었으나 HD급 비디오 정도는 처리할 수 있다. 액세스 지점의 기능 및 클라이언트-장치 사양, 거리에 따라 달라지기는 한다.

 

HaLow(헤일로) 채널 스킴 및 데이터 속도

미국의 와이파이 할로우는 902MHz~928MHz 범위의 26 1MHz 채널을 보유하고 있으며, 각각 100 Kbps 처리량을 제공할 수 있다. 기존의 와이파이와 마찬가지로 할로우 장치는 대역폭을 늘리기 위한 채널 폭 옵션을 갖추고 있다. 1MHz부터 16 MHz까지의 5개의 채널 폭이 있지만 모든 장치가 모든 폭을 지원하는 것은 아니다.

채널이 좁을수록 전송은 더 멀리 이동하지만 속도가 더 느리다는 점을 기억할 필요가 있다. RF 감쇠가 있는 1km와 같은 장거리의 경우 1MHz 채널 하나만 사용하는 150kbps 데이터 속도를 이용할 수 있다. 더 짧은 범위나 시야의 경우 최적의 상황은 이론적인 16MHz 및 짧은 가드 간격을 갖춘 86.7Mbps다. 

뉴라콤은 가시거리 3km에서 2Mbps의 UDP 처리량을 달성했다고 주장한다. 그러나 이 시험은 해상에서 무선 간섭 없이 진행됐다. 현실 조건에서 1.5km에서 몇 Mbps 속도를 예상할 수 있다. 

 

 

참고자료

https://www.ciokorea.com/news/279427

IoT를 위한 장거리 무선 규격··· ‘와이파이 할로우’ 따라잡기