Sub-GHz Neden Akıllı Ev Bulmacasının Kritik Bir Parçası Olmaya Devam Ediyor?

Akıllı ev cihazlarının ve çözümlerinin çeşitliliği artmaya devam ettikçe -hayatlarımızı daha da kolay ve bağlantılı hale getirerek- bunların temelini oluşturan iletişim çerçevesini anlamak her zamankinden daha önemli. Building36 Technologies müşteri başarısı ve entegrasyonu direktörü Mariusz Malkowski ile GHz altı frekansların neden kritik bir unsur olmaya devam ettiği konusundaki düşüncelerini tartışmak için oturduk. akıllı ev teknolojisiGHz altı kullanan cihazlar ve çözümler için gelecekteki görünümün yanı sıra.

Akıllı Evin Doğuşu

Malkowski'ye akıllı ev teknolojisinin iletişim kurmak için ne kadar süredir GHz altı katmana güvendiğini sorun, size ilk olarak "akıllı ev"in gerçekten ne zaman başladığını belirlememiz gerektiğini söyleyecektir.

"Akıllı ev için kırılma noktasının, tüketicilerin el cihazlarıyla daha fazlasını yapmak istemeye başladığı 2007'de iPhone olduğunu düşünüyorum" dedi. “20-30 yıl önce akıllı ev alanında olan, ancak o zamanlar muhtemelen akıllı ev olarak adlandırılmayan cihazlar bulacaksınız. Bunun yerine, 'ev otomasyonu' büyük kelimeydi. O zamanlar birkaç yüz bin dolara bir akıllı ev sistemi kurabilirdiniz, ancak o zamandan beri çok daha güvenilir ve daha uygun fiyatlı hale geldi.”

Ev otomasyonunun ilk günlerinden bu yana, tescilli ve standartlara dayalı çözümlerin çoğalması, tüketicilere hem 2.4 GHz hem de GHz altı katmanlarda çeşitli seçenekler sunmuştur. Bununla birlikte, yalnızca GHz altı, daha geniş bir menzil, daha uzun pil ömrü, daha iyi güvenilirlik ve daha az kalabalık gibi temel avantajları sağlar.

Menzil ve Pil Ömrünü En Üst Düzeye Çıkarma

Malkowski, "Aynı güç bütçesi göz önüne alındığında - kullanılan aynı miktarda enerji - 2.4 GHz ile karşılaştırıldığında Z-Wave'den yaklaşık iki kat menzil elde edeceksiniz ve bu sadece onun fiziğine bağlı," diye açıkladı. "Şimdi, tipik menzilinizin yaklaşık bir mil olacağı Z-Wave uzun menzili ile pencereden dışarı atılıyor ve 2.4 GHz'de 300 fit elde ettiğiniz için şanslısınız. Frekans ne kadar düşükse, menzil o kadar iyi, penetrasyon o kadar iyi.”

A Beyaz kağıt Austin, Teksas merkezli Silicon Laboratories tarafından yayınlanan alt GHz'in bu özel avantajını genişletti. 2.4 GHz uygulamalarına göre daha iyi menzil performansı için üç ana neden gösterdi: "Radyo dalgaları duvarlardan ve diğer engellerden geçerken sinyal zayıflar. Zayıflama oranları daha yüksek frekanslarda artar. Bu nedenle 2.4 GHz sinyali, GHz altı bir sinyalden daha hızlı zayıflıyor.” İkinci olarak, “2.4GHz radyo dalgaları, yoğun yüzeylerden yansıdıkları için GHz altı dalgalardan daha hızlı soluyor. Çok sıkışık ortamlarda 2.4 GHz iletim hızla zayıflayabilir ve bu da sinyal kalitesini olumsuz etkiler." Ve son olarak şöyle dedi: "Radyo dalgaları düz bir çizgide ilerlese de, sert bir kenara çarptıklarında bükülürler. Frekanslar azaldıkça kırınım açısı artar ve GHz altı sinyallerin bir engelin etrafında daha uzağa bükülmesine izin vererek engelleme etkisini azaltır."

Pil ömrüyle ilgili olarak Malkowski, GHz altı frekansların, değiştirilmeden karşılaştırılabilir 2.4 GHz cihazların iki katına kadar destekleyebileceğini açıkladı. "Belirli bir üreticiden 900 MHz'de radyo frekansına sahip aynı kapı kilidi - onu değiştirmeniz gerekmeden önce muhtemelen yaklaşık 18 ila 24 ay alacaksınız. 2.4GHz için ise iletişimin doğası gereği yaklaşık 12 ila 16 ay olacak” dedi.

Bu noktaya kadar Silicon Laboratories teknik incelemesinde, "Hassasiyet kanal bant genişliğiyle ters orantılıdır, bu nedenle daha dar bir bant genişliği daha yüksek alıcı hassasiyeti oluşturur ve daha düşük iletim hızlarında verimli çalışmaya olanak tanır." Devam etti, "Genel olarak, daha yüksek frekanslarda çalışan tüm radyo devreleri ... daha düşük frekanslarla aynı performansı elde etmek için daha fazla akıma ihtiyaç duyar."

Açık, Güvenilir Bir Otoyol

Evinizdeki Wi-Fi veya Bluetooth özellikli cihazların sayısını saymak için bir dakikanızı ayırın. Bilgisayarınızın, akıllı telefonunuzun, akıllı hoparlörünüzün, akıllı TV'nizin, oyun konsollarınızın, uzaktan kumandalarınızın -hatta bazen mikrodalga fırınınızın- hepsinin 2.4 GHz üzerinde çalışmak için rekabet ettiğini düşündüğünüzde, işlerin nasıl biraz sıkışık hale gelebileceğini anlamak kolaydır.

Öte yandan, GHz altı katman aynı miktarda trafikten etkilenmez, diye açıklıyor Malkowski: "2.4GHz'de aynı alanda ne kadar çok cihaza sahipseniz, potansiyel olarak o kadar az güvenilirlik. Bu yüzden GHz altı olmak çok önemli.”

Bu duygu, "Ghz altı ISM [endüstriyel, bilimsel ve tıbbi] bantlar çoğunlukla tescilli, düşük görev döngüsü bağlantıları için kullanılır ve birbirleriyle karışma olasılığı o kadar yüksek değildir" diyen Silicon Laboratories teknik incelemesinde tekrarlandı. . Daha sessiz spektrum, daha verimli olan ve pil gücünden tasarruf sağlayan daha kolay aktarımlar ve daha az yeniden deneme anlamına gelir.”

Daha yüksek GHz altı güvenilirliğin bir başka yönü de azaltılmış gecikme süresidir. Malkowski, "Gecikmeyle veya cihazlarla ne kadar hızlı konuşabileceğinizle ilgili olarak, bir Z-Wave kapı kilidini iki saniye içinde açabilirsiniz ve bu en kötü durumdur. ZigBee veya OpenThread'de ise sekiz ila 10 saniye olacaktır. Bu fark gerçekten önemli mi? Bazen oluyor bazen olmuyor."

Malkowski, GHz altı frekansların avantajlarını bir analoji kullanarak özetledi: "GHz altı katmanda, arabalarla dolu altı şeritli bir otoyolda olma deneyimini alıyorum ve sol tarafta tek başıma ilerliyorum. Lane." Güvenilirliğin ve diğer cihazlarla parazit olmamasının, akıllı ev çözümlerinin gelecekteki gelişimi için nihai olarak kritik olacağını vurguladı.

Farklı Ülkeler, Farklı Frekanslar

Alt GHz'in en sık belirtilen dezavantajı, frekansların ülkenize göre yeniden ayarlanması gerekmesidir. “Dışarıdaki teknolojileri kullanan şirketler Z-WaveMalkowski, bunun küresel bir çözüm olmadığına çok sık işaret ediyorlar, dedi. "ZigBee veya OpenThread ile tek bir cihaz yapıp tüm dünyaya satabiliriz, ancak Z-Wave ile bu mümkün değil."

Ancak, cihaz üreticilerinin ürünlerini küresel bir pazara sunma konusunda karşılaştıkları engellere rağmen, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ortalama akıllı ev tüketicisi için - yurtdışında otomatik aydınlatma kontrolü ve garaj kapısı açıcılarının kullanılabildiğini belirtmek önemlidir. tamamen temel bir özellik değildir—GHz altı üzerindeki bu kısıtlama çok az endişe vericidir.

Geleceğe Uygun Bir Çözüm

Hızla gelişen akıllı ev teknolojisi pazarıyla, GHz altı katmanın kendisinin sonunda çok kalabalık olacağından veya bazı yeni FCC düzenlemeleri veya yenileriyle değiştirilmesi nedeniyle cihaz üreticileri için uygun olmayan bir seçenek haline geleceğinden endişelenmek affedilebilir. yüksek frekanslı muadilleri.

Ancak Malkowski fazla endişeli değil: "GHz altı katmana Amazon Kaldırımı gibi yeni eklemeler görüyoruz, ancak yine de frekans açısından bulundukları yerden çok uzaktayız. Farklı frekanslarda atlamalarına izin veren yayılı spektrum kullanırlar. Bu nedenle, aşırı kalabalık olma olasılığı, sabit kanallara sahip olan 2.4'ten çok daha azdır. En büyük fark bu." Ayrıca, hangi frekansların mevcut olup olmadığını belirleyen genellikle acil servislerdir. Bugün erişebildiğimiz aynı grupların bundan 20 yıl sonra da mevcut olacağını tahmin ediyorum.

Gölgede kalmak şöyle dursun; GHz altı frekanslar daha hızlı, daha güvenilir ve daha uygun maliyetli bir cihaz iletişim çözümüdür ve akıllı ev teknolojisi tüketicilerine on yıllar boyunca fayda sağlamaya devam edecektir.

Kaynak: https://www.iotforall.com/why-sub-ghz-continues-to-be-a-critical-piece-of-the-smart-home-puzzle