วันพฤหัสบดีที่ 4 สิงหาคม พ.ศ. 2559

ว่าด้วยเรื่อง IEEE 802.11 (ตอนที่ 2)


IEEE 802.11 เป็นมาตรฐานที่เชื่อมโยงการติดต่อระหว่างอุปกรณ์ แบบไร้สาย เข้าด้วยกัน ถึงวันนี้ จาก มาตรฐานความเร็ว 1 Mbps ของ WiFi ก็ประมาณ 15 ปี มีการพัฒนา ความเร็วในการส่งข้อมูลให้สูงขึ้น ลดการรบกวนของสัญญาณ โดยเทคนิคต่าง ๆ มากมาย

ประวัติของ 802.11

802.11a เริ่มตั้งแต่ปี 1990 หรือที่รู้จักกันในนามของ WiFi ที่ใช้ OFDM ทำงานในย่านความถี่ 5 GHz ซึ่งในสมัยนั่น ย่าน 2.4 GHz ใช้งานกันเยอะมาก

802.11b ตั้งแต่ปี 2000 ได้ปรับปรุงการส่งข้อมูลให้เร็วขึ้น จาก 1-2 Mbps ให้กลายเป็น 11 Mbps ทำงานในย่านความถี่ 2.4 GHz ใช้การส่งแบบ DSSS

802.11g ตั้งแต่ปี 2003 (3 ปีจาก 802.11b) มีการปรับปรุงความเร็วให้สูงขึ้นถึง 54 Mbps ในย่านความถี่ 2.4 GHz แต่ความเร็วนี้ ก็ยังไม่เพียงพอในปัจจุบัน

802.11n ในปี 2007 มีการใช้เทคนิคส่งข้อมูลแบบหลายเสา เพิ่มขึ้นมา ทำให้พัฒนาการส่งข้อมูลที่ความเร็วถึง 300-150 Mbps และเป็น มาตรฐานแรก ที่ทำงานได้ทั้งใน 2.4 และ 5 GHz

802.11ac ในปี 2013 ได้พัฒนาความเร็วในการส่งข้อมูลถึงระดับ Gigabit นี้เป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญ โดยได้พัฒนาการส่งข้อมูลทั้ง 3 ด้านหลัก ๆ คือ ใช้ Modulation ที่ส่งจำนวนได้ทีละหลายบิตต่อ 1 สัญญาณ (256-QAM) ใช้ย่านความถี่ที่กว้างขึ้น มีการรวมแถบย่านความถี่เข้าด้วยกัน (Aggregation) และ และมีการส่งข้อมูลจากหลาย ๆ เสาอากาศ (Multiple Spatial Stream) อย่างไรก็ดี ความถี่สูงขึ้น อัตราการส่งข้อมูลที่เร็วขึ้น จะทำให้ระยะทางการส่งข้อมูลสั้นลงด้วย

**ตัวอักษร ac ไม่ได้มีความหมายอะไรพิเศษ IEEE นับตัวอักษรไปเรื่อย ๆ จนถึง z แล้วก็มานับใหม่



ที่มารูป: http://mwrf.com/site-files/mwrf.com/files/uploads/2015/02/RF_Essentials_Fig1.gif


อนาคตของ 802.11

802.11ad ในปี 2013 หรือ รู้จักกันนามว่า WiGig ทำงานในย่านความถี่ 60 GHz (ความถี่สูงมาก) ซึ่งเป็นย่านความถี่ ที่มีกว้าง มีการใช้งานน้อย ทำให้ส่งข้อมูลได้ที่ความเร็วสูงสุดถึง 7 Gbps ออกแบบมาไว้ใช้ส่ง เสียง วิดีโอ มัลติมีเดีย ภายในบ้าน หรือองค์กร เนื่องจากมีระยะทางในการส่งที่ใกล้ แต่สินค้ายังมีราคาสูง

802.11af ในปี 2014 หรือ รู้จักกันนามว่า White-Fi ที่เรียกเช่นนี้ เพราะว่า 802.11af ทำงานในย่านความถี่ ที่เป็นช่องว่าง (White space) ที่ไม่ได้ใช้งานในแถบย่านความถี่ของทีวี ซึ่งอยู่ในช่วง 54 MHz - 790 MHz ออกแบบมาให้ใช้กับ เครือข่ายเซ็นเซอร์ (คล้ายกับ 802.11ah) มีระยะการเชื่อมต่อที่ไกลมาก ส่งข้อมูลที่ความเร็วสูงสุด 400-600 Mbps อย่างไรก็ดี ยิ่งระยะทางไกลขึ้นความเร็วก็จะลดลง ข้อจำกัดของ 802.11af คือ ย่านความถี่ (White space) นี้ อาจจะไม่ได้มีให้ใช้ได้ทุกแห่ง โดยเฉพาะในเมืองชุมชน

802.11ah ในปี 2016 หรือ รู้จักกันนามว่า WiFi HaLow (ไวไฟพลังงานต่ำ) ทำงานที่ย่านความถี่ 900 MHz ถูกออกแบบมาโดยเน้นการประหยัดพลังงาน  และ ส่งข้อมูลได้ไกล (ไกลกว่า WiFi แต่ใกล้กว่า 802.11af) อัตราการส่งข้อมูลอยู่ในระดับ 100+ Kbps เป้าหมายเพื่อเอามาใช้กับเครือข่ายเซ็นเซอร์ (เช่น บ้านอัจริยะ เมืองอัจริยะ เป็นต้น) เนื่องจากใช้พลังงานน้อย สามารถทะลุกำแพง สิ่งกีดขวางต่าง ๆ ได้ดีกว่า มาตรฐานที่ใช้ความถี่สูง ๆ (เช่น 802.11ad)  อย่างไรก็ดี 802.11ah ณ ปัจจุบันนี้ ยังไม่ได้รับความนิยม เนื่องจาก ผู้ใช้ส่วนใหญ่ ยังคงใช้ WiFi ที่อุปกรณ์ส่วนใหญ่รองรับการใช้งานอยู่แล้ว แต่ในอนาคตอันใกล้ ภายใน 1-2 ปี คาดว่าจะมีสินค้าที่เป็น 802.11ah เข้ามาเพิ่มขึ้น และเป็น IP-based สามารถใช้กับ Software ในปัจจุบันได้

สรุปส่งท้าย
3 มาตรฐานใหม่ที่เป็นอนาคตของ WiFi (ที่เป็น IP-Based) 802.11ad เน้นส่งข้อมูลได้เร็ว ระยะสั้น ใช้กับ Multimedia ภายในบ้าน, 802.11af ส่งข้อมูลได้เร็ว ระยะไกล โดยใช้แถบย่านความถี่โทรทัศน์ที่ว่างอยู่ (White-Fi) และ 802.11 ah (HaLow) ส่งข้อมูลแบบประหยัดพลังงาน เชื่อว่า 802.11 a/b/g/n กำลังจะหายไป เทคโนโลยีของ IoTs ขยับเข้ามาใกล้ตัวมากขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากราคาอุปกรณ์ลดต่ำลงมาก ในไม่ช้าเราคงได้เห็นอุปกรณ์เครือข่ายตามมาตรฐานใหม่นี้เพิ่มมากขึ้น เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลตามวัตถุประสงค์การใช้งาน ที่ถูกต้องต่อไป

ต่อไปเรามาดู เทคโนโลยีในอนาคต พวก LPWAN กันนะครับ (ตอนที่ 3)
ความเดิม (ตอนที่ 1)

อ้างอิง: http://www.link-labs.com/future-of-wifi-802-11ah-802-11ad/

Updated: 5 ส.ค. 59

ไม่มีความคิดเห็น: