與現有的無線技術相比，Wi-Fi HaLow具有包括範圍、數據率和能效等優勢。

 

雖然傳統的Wi-Fi是目前使用的最普遍的無線通信協議

，但物聯網的快速發展
，迫使人們重新思考Wi-Fi
，揭示出技術差距，以及在一個無所不包的互聯世界中，Wi-Fi需要扮演什麼角色。許多物聯網和機對機（M2M）應用

，對遠程連接的更高需求和低功耗需求，正在引領802.11ah Wi-Fi HaLow在現在及未來以越來越快的速度發展。

 

Wi-Fi HaLow技術由IEEE 802.11ah任務組進行標準化
，並由Wi-Fi聯盟（WFA）命名。Wi-Fi HaLow在免許可的sub-GHz頻段運行，提供的數據速率從數百Kb/s到數十Mb/s不等，傳輸距離從數十米到超過一公裏。Wi-Fi HaLow滿足了應對最具挑戰性的物聯網環境所需的可擴展性、穩健性和安全性。

 

那麼，是什麼讓Wi-Fi HaLow成為支持物聯網的理想無線通信技術？以下是Wi-Fi HaLow如何解決現有技術根本弱點的十大關鍵原因。

 

1.能效

 

802.11ah Wi-Fi HaLow協議
，促進了可以長時間睡眠的設備節能。這就提供了最廣泛的電源選擇
，從用於短距離應用的小型電池
，到超過1公裏的更大電池

、更高功率的設備。

 

正交頻分複用（OFDM）技(ji)術(shu)
，采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)的(de)調(tiao)製(zhi)和(he)編(bian)碼(ma)方(fang)案(an)，通(tong)過(guo)適(shi)應(ying)信(xin)道(dao)條(tiao)件(jian)的(de)數(shu)據(ju)速(su)率(lv)，提(ti)供(gong)更(geng)高(gao)的(de)吞(tun)吐(tu)量(liang)。吞(tun)吐(tu)量(liang)越(yue)高(gao)，信(xin)息(xi)傳(chuan)輸(shu)的(de)空(kong)中(zhong)時(shi)間(jian)就(jiu)越(yue)短(duan)，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)無(wu)線(xian)電(dian)可(ke)以(yi)更(geng)快(kuai)地(di)回(hui)到(dao)睡(shui)眠(mian)狀(zhuang)態(tai)
，節(jie)約(yue)能(neng)源(yuan)。WLAN的“先聽後講”協議意味著對媒介的爭奪更少，對數據包重傳浪費的能量更少。

 

Wi-Fi HaLow空閑和睡眠模式，結合摩爾斯微（Morse Micro）的專利電路設計技術
，讓每單位能量可以傳輸更多數據
，降低空閑功耗，這樣就能與其他技術相抗衡。

 

2.數據速率

 

Wi-Fi HaLow提供最廣泛的數據速率範圍，以適應物聯網應用
，如流媒體傳輸數十Mb/s和較低速率的應用，如溫度傳感器、門鎖或郵箱。就像Wi-Fi一樣，速率可以根據條件的變化或與接入點（AP）的距離自動調整。

 

3.範圍

 

Wi-Fi HaLow提供1米至>1公裏的sub-1 GHz窄帶信號，覆蓋範圍更廣，從智能家庭到大型倉庫

，無需中繼器或網狀網絡。窄帶信號可達到傳統2.4 GHz Wi-Fi或藍牙的10倍範圍、100倍麵積或1000倍容量，相對於更短距離的5 GHz Wi-Fi 5/6（802.11ac/ax）和6 GHz Wi-Fi 6E（802.11ax）甚至更高（圖1）。

 

圖1：Wi-Fi HaLow--達到傳統Wi-Fi 1000倍的容量。（來源：Morse Micro）

 

4.建築材料穿透力

 

物理原理很簡單，頻率越低，穿透力越強（自由空間的傳播損耗越低）（圖2）。Wi-Fi HaLow使用750 MHz - 950 MHz頻譜
，比2.4-GHz藍牙、Wi-Fi 4或Zigbee低2.5倍，比5-GHz Wi-Fi 5低5倍
，比6-GHz Wi-Fi 6e低6倍。住宅和建築物的建築材料和布局的變化
，對Wi-Fi HaLow信號的影響較小。

 

圖2：Wi-Fi HaLow提供了優越的範圍和卓越的建築材料穿透能力。（來源：Morse Micro）

 

5.安全性

 

Wi-Fi HaLow需要最先進的WPA3安全標準來驗證和加密數據。摩爾斯微（Morse Micro）支持現有的WPA3和Wi-Fi未來安全性方麵的改進（圖3）。Wi-Fi HaLow的更高數據速率
，實現了快速的空中傳送（OTA）固件更新，而許多遠程無線技術，如LoRa或Sigfox
，設備需要長時間離線
，才能完成這種更新。

 

圖3：Wi-Fi HaLow采用了最先進的WPA3安全標準，並支持無線安全升級，因此網絡不受影響。（來源：Morse Micro）

 

6.網絡數據容量

 

Wi-Fi HaLow為每個接入點（AP）的最多8191台設備，指定了範圍廣泛的數據速率（圖4）。多種信令選項

，減少了管理和控製大量設備所需的開銷。其中一個例子是受限訪問窗口（RAW：Restricted Access Window），這是Wi-Fi HaLow的一個獨特功能，允許接入點向一部分站點授予傳輸其數據的特權，而其他站點則被迫休眠
、緩衝非緊急數據或兩者兼而有之。這就減少了衝突，為活躍設備騰出了空域，使之能以最快的調製和編碼方案（MCS）速率傳輸更多數據。

 

圖4：單個Wi-Fi HaLow接入點
，可以連接成千上萬的設備。（圖片：Morse Micro）

 

7.安裝/運營成本

 

Wi-Fi HaLow支持本地IP流量
，就像傳統的Wi-Fi一樣。簡單的安裝隻需要一個具有Wi-Fi HaLow功(gong)能(neng)的(de)接(jie)入(ru)點(dian)或(huo)路(lu)由(you)器(qi)。不(bu)需(xu)要(yao)專(zhuan)有(you)的(de)集(ji)線(xian)器(qi)或(huo)網(wang)關(guan)。這(zhe)種(zhong)星(xing)型(xing)網(wang)絡(luo)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)
，無(wu)需(xu)複(fu)雜(za)的(de)中(zhong)繼(ji)器(qi)網(wang)狀(zhuang)網(wang)絡(luo)，這(zhe)些(xie)中(zhong)繼(ji)器(qi)會(hui)阻(zu)塞(sai)消(xiao)息(xi)
，並(bing)導(dao)致(zhi)其(qi)他(ta)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)的(de)管(guan)理(li)問(wen)題(ti)。Wi-Fi HaLow使用免許可的1GHz以下頻譜，沒有月費，也無需蜂窩網絡供應商的數據流量套餐。

 

8.免許可的頻譜

 

由於Wi-Fi HaLow不依賴移動服務提供商，所以不需要服務提供商合同。與傳統的Wi-Fi一樣，客戶擁有自己的設備
，使用免許可的無線電頻譜。該無線通信技術在全球範圍內的免許可頻段運行，範圍從750 MHz到950 MHz。Wi-Fi HaLow不使用蜂窩數據運營商的頻率，這些運營商通常會收取許可證費用和月費。某些使用限製可能適用，並可能因國家而異。

 

9.互通性和客戶體驗

 

Wi-Fi HaLow是一個全球公認的標準，定義了設備的通信方式。與前幾代Wi-Fi一樣，Wi-Fi HaLow設備供應商遵循Wi-Filianmengdezhidaolaiquebaohutongxing，gailianmengweichengyuantigongguifanherenzhengfuwu。qitawuxianwulianwangjishuyaomeshizhuanyoude，yaomemeiyounamehaodezuzhizhidao，zhexieyinsukenenghuiyingxiangshangshishijian、產品成本和客戶體驗。

 

用戶將體驗到與傳統Wi-Fi網絡一樣的易用性。再加上Wi-Fi HaLow的單一接入點解決方案的簡單性，提供了更高的開箱即用的安裝成功率，並消除了網狀網絡部署的複雜性和挑戰。

 

10.本地IP支持

 

Wi-Fi HaLow中定義了對IP流量的本地支持
，這與傳統的Wi-Fi非常相似。通過使用支持Wi-Fi HaLow的路由器，所有客戶端設備都可以使用IPv4/IPv6傳輸協議直接訪問互聯網
，實現基於雲的服務和物聯網數據管理。其他無線物聯網技術
，如藍牙、Zigbee
、Z-Wave
、LoRa和Sigfox，需要一個專有的網關，將所有本地客戶端流量轉換為IP流量，以便進行互聯網訪問。這些額外的數據包處理階段，需要將額外的數據包裹起來，增加了延遲，降低了其網絡效率。

 

在部署初期
，Wi-Fi HaLow預計將用於標準Wi-Fi無法到達的室內外應用，如電池驅動的監控係統、無線攝像頭、門鈴等。另一個典型的用例是大型場館
，單個HaLow接入點可以替代其他大量的接入點，避免了低效、複雜的網狀結構，簡化了安裝，降低了總體擁有成本。

 

工業自動化、過程控製傳感器、樓宇自動化、倉庫和零售店等，都需要這項技術，讓一切都能在一個日益自動化的世界中保持連接。的確，Wi-Fi HaLow因其多功能性而脫穎而出。

（來源：Morse Micro,作者：Shahar Feldman，Morse Micro營銷副總裁）