Wi-Fi HaLow – 物聯(lián)網(wǎng)應用的最新無線標準

Wi-Fi HaLow（IEEE 802.11ah）是最新的無線標準，專為解決IoT（物聯(lián)網(wǎng)）應用的主要挑戰(zhàn)而設計。HaLow具有非常有效和高效的能力，可以在非常低的功率和比任何Wi-Fi更長的范圍內(nèi)運行，并穿透墻壁，非常適合滿足智能家居，工業(yè)市場和智能城市的獨特需求。由于功耗較低，Wi-Fi HaLow可以將傳統(tǒng)Wi-Fi網(wǎng)絡的多功能性和應用擴展到更大的規(guī)模，包括但不限于小型電池供電的可穿戴設備，工廠自動化，IoT / IIoT（工業(yè)IoT）設備。

使用Wi-Fi HaLow開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的優(yōu)勢

WiFi HaLow非常接近成為物聯(lián)網(wǎng)無線標準，提供功耗，范圍，吞吐量和部署成本的最佳組合。讓我們詳細看看它們中的每一個：

低功耗： Wi-Fi HaLow比其他低功耗LAN/WAN技術相對提高了能源效率。有效的節(jié)能可實現(xiàn)多年的電池運行。由于功率運行要求低，紐扣電池運行支持較少的電流消耗

長距離和堅固性：與 1.2 GHz 信號相比，窄帶信號 （Sub-4 GHz） 使用更少的能量傳播得更遠，因此提供更長的范圍。與 10.2 GHz Wi-Fi 相比，它還提供至少 4 dB 的鏈路預算優(yōu)勢，并且對于具有更高放大度的連接，可以實現(xiàn)超過 1 km 的覆蓋范圍

IP 網(wǎng)絡功能：由于Wi-Fi HaLow符合IEEE 802.11ah國際標準，因此它具有本機IP支持，并且不需要進一步的轉換網(wǎng)關。高數(shù)據(jù)吞吐量支持 UDP、TCP/IP 和基于 IP 的發(fā)現(xiàn)協(xié)議

數(shù)據(jù)速率和安全性：根據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟的數(shù)據(jù)，測量的支持數(shù)據(jù)為150 kbps至86.7 Mbps，并且根據(jù)其他Wi-Fi技術支持最新的安全標準，如Wi-Fi認證的WPA3，Wi-Fi認證的基于機會無線加密（OWE）的增強開放，并且還為Wi-Fi Easy Connect提供支持。

成本效益：由于Wi-Fi HaLow是未經(jīng)許可的頻譜操作，因此不需要額外的訂閱費用。事實證明具有成本效益，將向專用和受控網(wǎng)絡提供支持，無線固件升級支持并簡化基礎設施，而無需復雜的網(wǎng)格或中繼器

設備容量和網(wǎng)絡集成： Wi-Fi HaLow 根據(jù)關聯(lián)條件支持每個 SSID 8，191 臺設備。本地 IP 網(wǎng)絡，包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本 6 （IPv6） 也提供支持，并且不需要任何不會干擾預先存在的網(wǎng)絡的網(wǎng)關或轉換盒。此外，Wi-Fi HaLow可以輕松地與Wi-Fi網(wǎng)絡AP集成。

射頻技術與Wi-Fi HaLow的比較分析

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Wi-Fi HaLow網(wǎng)絡的要求表明，Wi-Fi HaLow使用的sub-1 GHz頻段部分因市場而異，具體取決于監(jiān)管要求，例如：

美國：902 MHz 至 928 MHz

澳大利亞和新西蘭：915 MHz 至 928 MHz

歐洲：7 MHz 頻譜分為 800 MHz 頻段和 900 MHz 頻段

產(chǎn)品制造商應咨詢其當?shù)乇O(jiān)管機構，以確定 sub-1 GHz 頻段的哪一部分被批準使用。Wi-Fi聯(lián)盟積極推動Wi-Fi HaLow頻譜從915 MHz到925 MHz范圍，以支持全球部署的產(chǎn)品開發(fā)。

Wi-Fi HaLow的關鍵節(jié)能功能

Wi-Fi HaLow技術的關鍵設計標準之一是低功耗，以使電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設備能夠運行多年。新的MAC層功能使Wi-Fi HaLow網(wǎng)絡中的設備能夠節(jié)省能源，減少擁塞，并提高容量和設備密度。傳輸無線電信號通常比接收信號消耗更多的功率。設備傳輸?shù)娜魏螠p少通常都會節(jié)省能源。低功耗的關鍵因素是確保無線電能夠可靠地長時間保持睡眠狀態(tài)，而不會被AP（接入點）丟棄或解除關聯(lián)。通過允許Wi-Fi設備花費更多時間睡眠，此類設備的平均能耗大大降低。處于睡眠狀態(tài)或被動偵聽的設備將釋放可用頻譜，供活動客戶端設備傳輸其數(shù)據(jù)。

Wi-Fi HaLow的重要性

讓我們詳細了解可實現(xiàn)效率和節(jié)能的 Wi-Fi HaLow 功能：

非流量指示映射 （TIM） 模式選項：在某些無線局域網(wǎng) （WLAN） 中，設備必須頻繁喚醒，以每秒多次監(jiān)控和響應 AP 在信標幀中發(fā)送的流量指示映射 （TIM）。TIM 用于指示哪些客戶端設備應接收入站數(shù)據(jù)。Wi-Fi HaLow 設備可以通過在可選的非 TIM 模式下運行來節(jié)省電力， 它們不必保持喚醒狀態(tài)即可主動監(jiān)控信標幀.此功能消除了 Wi-Fi 客戶端設備定期檢查信標消息的需要。將Wi-Fi HaLow從TIM模式中解放出來，可以節(jié)省能源，使其與其他物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡技術競爭。非 TIM 模式是一個選項，取決于設備和網(wǎng)絡的所需功能。Wi-Fi HaLow也支持TIM模式。Wi-Fi HaLow AP可以同時支持混合設備的這兩個選項

目標喚醒時間 （TWT）：預計長時間休眠的客戶端設備可以與 AP 協(xié)商 TWT 合同。AP 維護發(fā)往客戶端的任何流量，直到達到商定的喚醒時間。當客戶端設備在規(guī)定的時間喚醒時，它會偵聽其信標，并在返回其睡眠狀態(tài)之前與 AP 接合以接收和傳輸所需的任何數(shù)據(jù)。由客戶端和 AP 協(xié)商的喚醒時間之間的間隔可以從特別短（微秒）到很長（年）不等

受限訪問窗口 （RAW）：RAW 是允許客戶端設備組進行通信的另一種規(guī)劃方法。對于具有可預測活動周期的系統(tǒng)，AP 可以授予具有 RAW 權限的客戶端子集來傳輸其數(shù)據(jù)，而其他客戶端可以強制休眠、緩沖非緊急數(shù)據(jù)或兩者兼而有之?？蛻舳嗽O備可節(jié)省電力，并為其他時間關鍵型流量留出更多網(wǎng)絡容量

審核編輯：郭婷