Drahtlose Netzwerke: Mehr Reichweite mit neuem Wi-Fi-Ansatz
In einem WiLo genannten Konzept kombinieren Forscher Wi-Fi und das Long-Range-Netzwerkprotokoll (Lora) zu einer hybriden Technologie. Laut einem im IEEE-Transactions-on-Communications-Journal veröffentlichtem Bericht(öffnet im neuen Fenster) baut das zugrundeliegende Konzept darauf auf, dass bestehende Wi-Fi- und Lora-Hardware verwendet werden kann.
Als Anwendungsgebiete sehen die Forscher beispielsweise Netzwerke von Langstreckensensoren, die in der Landwirtschaft oder intelligenten Städten eingesetzt werden. Einer der an der Entwicklung beteiligten Forscher, Demin Gao, Professor am College of Information Science and Technology der Nanjing Forestry University in China, äußerte gegenüber IEEE Spectrum(öffnet im neuen Fenster) , dass Wi-Fi durch seine Reichweite und den Energieverbrauch eingeschränkt ist. Lora hingegen basiert auf einem geringen Energiebedarf und einer hohen Reichweite.
Wilo kombiniert diese beiden Protokolle, um auch deren jeweilige Vorteile zu kombinieren, ohne dass zusätzliche Technik für die Überbrückung beider Systeme notwendig ist. Dafür wird ein Algorithmus eingesetzt, der die Frequenz des Wi-Fi-Signals so manipuliert, dass sie mit den Signalen übereinstimmt, die das Lora-Gerät empfangen kann.
Weitere Forschungen für Marktreife nötig
Aus technischer Sicht wird das für Wi-Fi verwendete Multiplexverfahren OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) verändert, um Chirp-Signale im CSS-Standard (Chirp Spread Spectrum) von Lora mit größerer Reichweite zu emulieren.
Für den Test des Konzepts wurde ein SX1280-Lora-Transceiver von Semtec verwendet, der sich das 2,4-GHz-Band mit Wi-Fi-Geräten teilt. Bei Versuchen in Innenräumen und im Freien wurde über Entfernungen von bis zu 500 Metern eine Erfolgsquote von 96 Prozent erreicht. Ein Nachteil der Technologie ist der zusätzliche Energiebedarf der Wi-Fi-Geräte, der durch die gleichzeitige Kommunikation und Signalemulation entsteht. Dieses Problem soll in zukünftigen Forschungen angegangen werden.
Bevor Wilo die Marktreife erlangt, muss das System in den Punkten Energieeffizienz, Datenraten und Robustheit gegenüber Störungen verbessert werden. Außerdem sind weitere Schritte erforderlich, damit das System Industriestandards entspricht und es müssen Sicherheitsmaßnahmen für die technologieübergreifende Kommunikation integriert werden.