La norme 802.11ah de communications radio pour les objets connectés vient d’être expérimentée avec succès dans des conditions extrêmes de distance et d’environnements encombrés.
La Wireless Broadband Alliance (WBA) vient d’annoncer la fin réussie de sa seconde phase de tests grandeur nature concernant le Wifi HaLow, alias 802.11ah. Imaginé dès 2017, ce Wifi n’est pas conçu pour communiquer à grande vitesse, mais pour communiquer loin, très loin. Jusque dans un rayon de plus d’un kilomètre autour de la borne.
Pour y parvenir, le Wifi HaLow émet ses signaux dans une bande de fréquence aux alentours de 900 MHz (soit entre 863 et 868 MHz en Europe), soit des ondes plus plates que celles des bornes Wifi usuelles (en 2,4 ou 5 GHz) et qui ont le mérite de parcourir plus de distance avant d’épuiser leur énergie.
À énergie égale, le Wifi HaLow pourrait émettre des ondes qui restent utilisables jusqu’à 2,5 kilomètres, alors qu’une borne Wifi traditionnelle ne parvient plus à communiquer avec un appareil situé à plus de 35 mètres d’elle. Autre bénéfice, si ces distances chutent drastiquement avec le nombre d’obstacles sur le trajet, les signaux en 900 MHz traversent mieux la matière que les longueurs d’onde plus énergiques.
De fait, au-delà de la distance maximale parcourable et la fiabilité du signal malgré les obstacles, les acteurs du marché s’intéressent au fait qu’un appareil équipé de ce Wifi consomme beaucoup moins d’énergie pour envoyer ses signaux à une borne située sur le même site. Le marché visé est notamment celui des objets connectés de type capteurs qui, sur une surface industrielle, ont besoin de maximiser l’autonomie de leur batterie.
Tests en conditions extrêmes
Les essais ont eu lieu en Amérique du Nord et ont été menés par la WBA et ses membres, y compris des partenaires tels que Morse Micro, Newracom et Methods2Business, aux côtés de participants tels qu’AT&T, Charter Communications, Nextcomm Systems et Qualcomm. Ils ont consisté à prouver la fiabilité des communications du Wifi HaLow en environnements difficiles, à savoir des zones urbaines denses et des complexes industriels.
Les cas d’usage testés lors de cette seconde phase de tests comprenaient : une maison intelligente, un entrepôt, une ferme intelligente, une ville intelligente, un immeuble de bureaux intelligent, un campus scolaire intelligent et un complexe industriel intelligent. Outre la distance, la consommation d’énergie et les obstacles, les tests ont évalué le fonctionnement du Wifi HaLow avec une grande densité d’appareils et sa facilité de mise en œuvre, qu’il s’agisse des installations physiques, comme des paramétrages.
Les essais ont été validés pour des communications dans un rayon de 30 mètres, pour les zones très denses en appareils connectés et en obstacles, 340 mètres pour les zones moyennement denses et jusqu’à 2,4 km sur une route entièrement dégagée. Les bandes passantes mesurées allaient de 22 Mbit/s au plus près de la borne, à 1,3 Mbit/s dans les endroits les plus difficiles d’accès. Sur la grande distance dégagée de 2,4 km, le débit a atteint 3,34 Mbit/s.
Pour mémoire, les débits maximums théoriques des Wifi traditionnels sont censés être mille fois plus rapides : 3,5 Gbit/s en Wifi 5, 9,6 Gbit/s en Wifi 6 et 46 Gbit/s en Wifi 7. Cependant, ces débits sont en pratique rarement atteints, même sur une distance entièrement dégagée de seulement 35 mètres.
Déjà, car les bornes traditionnelles n’ont jamais la puissance de calcul suffisante pour traiter de telles bandes passantes. Ensuite parce que la bande passante qu’elles supportent est divisée par tous les appareils connectés à un instant T. Enfin, parce que plus le nombre d’appareils connectés est élevé, plus la borne dépense sa puissance de calcul dans le routage plutôt que dans le décodage des signaux.
Des résultats encourageants
« Nous passons maintenant à la phase suivante et invitons les acteurs de l’industrie intéressés à participer aux essais dans les régions EMEA et APAC à nous contacter. »
Tiago RodriguesDirecteur général, Wireless Broadband Alliance
« Chacun de ces essais du Wifi HaLow sur le terrain a été un énorme succès, démontrant l’état de préparation et les avantages que la norme Wi-Fi HaLow peut apporter à un large éventail de marchés et de cas d’usage », s’est félicité Tiago Rodrigues, directeur général de la Wireless Broadband Alliance.
« Nous passons maintenant à la phase suivante et invitons les acteurs de l’industrie intéressés à participer aux essais dans les régions EMEA et APAC à nous contacter. Votre participation peut contribuer à façonner l’avenir de la connectivité IoT et à stimuler l’innovation dans divers secteurs », a-t-il ajouté.
Une autre technologie est elle aussi conçue pour transporter les communications des appareils connectés en préservant leur autonomie : la 5G RedCap. Présentant l’avantage d’être immédiatement activable sur les antennes 5G (privées ou publiques) existantes, la 5G RedCap promet des débits très supérieurs, de l’ordre de 100, voire 200 Mbit/s sur 2,5 km (contre 2 Gbit/s sur 1,5 km pour de la 5G traditionnelle).
Pour autant, les usages diffèrent. Le Wifi HaLow est plus adapté à des installations fixes d’appoint, là où la 5G RedCap justifie un coût plus élevé au bénéfice de suivre des objets connectés en mouvement. Accessoirement, la 5G RedCap consommerait plus d’énergie que le Wifi HaLow, car l’autonomie des batteries est préservée non pas en réduisant la puissance du signal, mais en réduisant le nombre d’interactions avec les antennes terrestres.
