モースマイクロ、900MHz Wi-Fi HaLowを利用して16キロメートルに及ぶ長距離動ビデオ接続テストに成功

～Wi-Fi HaLowの限界を押し広げる～



2024年9月13日
<<報道資料>>
Morse Micro PTY. LTD.
モースマイクロ、900MHz Wi-Fi HaLowを利用して16キロメートルに及ぶ長距離動ビデオ接続テストに成功
～Wi-Fi HaLowの限界を押し広げる～

ファブレス半導体のリーディングカンパニーでWi-Fi HaLow技術を開発しているモースマイクロ（Morse Micro PTY. LTD.、本社：オーストラリア・ニューサウスウェールズ州）は、米カリフォルニア州南部にあるジョシュアツリー国立公園において、900MHz Wi-Fi HaLowを利用して16キロメートルに及ぶ長距離ビデオ通信テストに成功したことを本日発表しました。
[画像: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/96406/15/96406-15-8bea790b1463372f7b5f8ac87eead7d1-918x518.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
900MHz Wi-Fi HaLowを利用した長距離ビデオ通信テストの動画

※本テストの模様を収録した動画は、https://youtu.be/fBMgZah2Z7gよりご覧ください。

モースマイクロは、Wi-Fiテクノロジーで何が実現可能なのか、その限界に挑むことを重要と考えています。その考えの下、モースマイクロは最近、広大な空間と最小限のRFノイズで有名なジョシュアツリー国立公園を訪れ、いくつかの厳格なWi-Fi HaLowテストを実施しました。この象徴的な場所は、モースマイクロの最先端技術の真の能力を探るのに理想的な環境でした。
テストの準備：機材の設置
モースマイクロのテストは、静かな谷の端にアクセスポイント（AP）として評価キットを設置することから始まりました。また、MM6108-EKH01評価キット（Mouser公式サイトで販売）を使用しており、これにはMM 6108-MF 08651 Wi-Fi HaLowリファレンスモジュールを備えたRaspberry Pi 4が含まれています。この評価キットは、標準的な1dBi低利得ダイポール・アンテナを通して21dBm（125mW）を出力し、総放射電力は22dBmとなります。モースマイクロがこのキットを利用したのは、カメラなどのバッテリー駆動機器に搭載可能な標準的な機器を使用して、Wi-Fi HaLowの最大到達範囲での接続性をテストすることを目的としていたからです。高利得の指向性アンテナや極端に高い出力は、現場での使用性を制限するため、意図的に使用しませんでした。また、相互運用性とWi-Fi CERTIFIED HaLowの 可用性を維持し、 802.11ahのパラメータを変更せず、範囲をさらに広げることは行わないことを決めていました。
限界を判断する：理論上の最大到達範囲を計算する
この限界がどこにあるのかを判断するために、IEEE 802.11ah規格で規定されている最大信号到達時間を考慮して、理論上の最大到達範囲を計算しました。次に、モジュールの出力電力、アンテナの利得、自由空間のパスロス計算を考慮して、その範囲での理論上の最大スループットを計算しました。フリスの伝達公式を用いると、最大距離15.9kmでは116dBの信号損失が予想されました。
データを分析する
今回のテストの模様を収録したビデオでお分かりの通り、“距離＝速度×時間”という式を使って最大伝送距離を計算しています。Wi-Fi HaLow のRF信号は光速で移動し、モースマイクロのチップが準拠しているIEEE 802.11ah仕様では、スロット・タイムは52µsと規定されています。モースマイクロの実装では、デバイス間のわずかなばらつきを許容できるよう最大伝送時間を53µsとしています。したがって、理論上の最大通信距離は15.9kmとなります。

すべてのWi-Fi技術は、信頼性、コンプライアンス、および高スループットの接続を提供するために、最大伝送範囲に影響を与えるいくつかの制約（スロット時間、CTSタイムアウト、ACKタイムアウトなど）を満たす必要があることに注意することが重要です。Wi-Fi HaLowの場合、この最大範囲制限が他のどのWi-Fi技術よりも大幅に優れている点が利点となります。

理論的には、Wi-Fi HaLow信号は膨大な距離（数百キロメートル）を移動し、検出されることができますが、IEEE 802.11ah規格の要件と合致する最大範囲はスロット・タイム・パラメーターによって制限されます。
理論から現実へ：スループットのテスト
次に、モースマイクロは最大範囲における理論上のスループットを計算しました。MCSレート表を使用し、-94dBmの信号強度に基づいて、4MHz（感度=-95dBm）でMCS2を達成すると予想され、4.5Mbpsのスループット、または4MbpsのUDP MACスループットが得られます。
現場でのパフォーマンス
理想的な条件に近いジョシュアツリー国立公園では、15.9kmで2MbpsのUDPスループットを達成しました。これは単に接続を維持するということではなく、実際のアプリケーションをサポートするのに有効なデータレートを提供するということなのです。ボディーカメラ用のピアツーピア通信、アウトドア・アドベンチャー用のトランシーバー、農業や採掘用のIoTソリューションなど、通信距離と信頼性の両方が必要不可欠なシナリオを想定できます。

ジョシュアツリー国立公園でのテストは、モースマイクロのWi-Fi HaLowが単に印象に残る数字だけでなく、最も必要とされる環境における真の価値を提供していることを示しています。このテストでは、Wi-Fi HaLowの理論上の最大通信距離を達することができ、実際の使用に耐えうる大きなスループットを提供できることができます。遠隔地の農村部で作業する場合でも、広大な土地にIoTソリューションを展開する場合でも、Wi-Fi HaLowは安定した信頼性の高いパフォーマンスを発揮します。

本テストの模様を撮影した動画の全編はこちらをご覧ください。Wi-Fi HaLowに関しては、距離だけでなく、重要な場所で実際に使用可能な接続性を提供することが重要であることを覚えておいてください。

モースマイクロは以前、カリフォルニア州オーシャンビーチでWi-Fi HaLowをノイズの多いRF環境においても試験を行いましたので、その模様を収録したビデオをこちらでご覧ください。
モースマイクロについて
2016年に創業したモースマイクロ社は、急成長中のファブレス半導体企業で、オーストラリアに本社を置き、英国、米国、中国、日本、台湾、およびインドにオフィスを構えています。当社は、Wi-Fi HaLowソリューションの開発とIoT（モノのインターネット）向けの次世代接続の実現に注力しています。現在のWi-Fiプロトコルの状況を変えることで、当社はデジタル未来の境界を押し広げ、変革を促し、世界中の接続性を高めています。当社は、世界クラスのWi-Fiチップエンジニアのチームを通じて、Wi-Fi AllianceおよびFCC認証取得済みのMM6108量産用シリコンのサンプル出荷を開始しました。詳細については、https://www.morsemicro.com/ をご覧ください。
報道関係のお問合せ先
モースマイクロ社広報事務局（担当：川合）
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