Wi-Fi HaLow – 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的最新無線標(biāo)準(zhǔn)

Wi-Fi HaLow（IEEE 802.11ah）是最新的無線標(biāo)準(zhǔn)，專為解決IoT（物聯(lián)網(wǎng)）應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)而設(shè)計(jì)。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(yùn)行，并穿透墻壁，非常適合滿足智能家居，工業(yè)市場(chǎng)和智能城市的獨(dú)特需求。由于功耗較低，Wi-Fi HaLow可以將傳統(tǒng)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的多功能性和應(yīng)用擴(kuò)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(shè)備，工廠自動(dòng)化，IoT / IIoT（工業(yè)IoT）設(shè)備。

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

WiFi HaLow非常接近成為物聯(lián)網(wǎng)無線標(biāo)準(zhǔn)，提供功耗，范圍，吞吐量和部署成本的最佳組合。讓我們?cè)敿?xì)看看它們中的每一個(gè)：

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

長距離和堅(jiān)固性：與 1.2 GHz 信號(hào)相比，窄帶信號(hào) （Sub-4 GHz） 使用更少的能量傳播得更遠(yuǎn)，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(yù)算優(yōu)勢(shì)，并且對(duì)于具有更高放大度的連接，可以實(shí)現(xiàn)超過 1 km 的覆蓋范圍

IP 網(wǎng)絡(luò)功能：由于Wi-Fi HaLow符合IEEE 802.11ah國際標(biāo)準(zhǔn)，因此它具有本機(jī)IP支持，并且不需要進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。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(cè)量的支持?jǐn)?shù)據(jù)為150 kbps至86.7 Mbps，并且根據(jù)其他Wi-Fi技術(shù)支持最新的安全標(biāo)準(zhǔn)，如Wi-Fi認(rèn)證的WPA3，Wi-Fi認(rèn)證的基于機(jī)會(huì)無線加密（OWE）的增強(qiáng)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(fèi)用。事實(shí)證明具有成本效益，將向?qū)Ｓ煤褪芸鼐W(wǎng)絡(luò)提供支持，無線固件升級(jí)支持并簡化基礎(chǔ)設(shè)施，而無需復(fù)雜的網(wǎng)格或中繼器

設(shè)備容量和網(wǎng)絡(luò)集成： Wi-Fi HaLow 根據(jù)關(guān)聯(lián)條件支持每個(gè) SSID 8，191 臺(tái)設(shè)備。本地 IP 網(wǎng)絡(luò)，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(huì)干擾預(yù)先存在的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)或轉(zhuǎn)換盒。此外，Wi-Fi HaLow可以輕松地與Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)AP集成。

射頻技術(shù)與Wi-Fi HaLow的比較分析

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Wi-Fi HaLow網(wǎng)絡(luò)的要求表明，Wi-Fi HaLow使用的sub-1 GHz頻段部分因市場(chǎng)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(yīng)咨詢其當(dāng)?shù)乇O(jiān)管機(jī)構(gòu)，以確定 sub-1 GHz 頻段的哪一部分被批準(zhǔn)使用。Wi-Fi聯(lián)盟積極推動(dòng)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(guān)鍵節(jié)能功能

Wi-Fi HaLow技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之一是低功耗，以使電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠運(yùn)行多年。新的MAC層功能使Wi-Fi HaLow網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備能夠節(jié)省能源，減少擁塞，并提高容量和設(shè)備密度。傳輸無線電信號(hào)通常比接收信號(hào)消耗更多的功率。設(shè)備傳輸?shù)娜魏螠p少通常都會(huì)節(jié)省能源。低功耗的關(guān)鍵因素是確保無線電能夠可靠地長時(shí)間保持睡眠狀態(tài)，而不會(huì)被AP（接入點(diǎn)）丟棄或解除關(guān)聯(lián)。通過允許Wi-Fi設(shè)備花費(fèi)更多時(shí)間睡眠，此類設(shè)備的平均能耗大大降低。處于睡眠狀態(tài)或被動(dòng)偵聽的設(shè)備將釋放可用頻譜，供活動(dòng)客戶端設(shè)備傳輸其數(shù)據(jù)。

Wi-Fi HaLow的重要性

讓我們?cè)敿?xì)了解可實(shí)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(xiàng)：在某些無線局域網(wǎng) （WLAN） 中，設(shè)備必須頻繁喚醒，以每秒多次監(jiān)控和響應(yīng) AP 在信標(biāo)幀中發(fā)送的流量指示映射 （TIM）。TIM 用于指示哪些客戶端設(shè)備應(yīng)接收入站數(shù)據(jù)。Wi-Fi HaLow 設(shè)備可以通過在可選的非 TIM 模式下運(yùn)行來節(jié)省電力， 它們不必保持喚醒狀態(tài)即可主動(dòng)監(jiān)控信標(biāo)幀.此功能消除了 Wi-Fi 客戶端設(shè)備定期檢查信標(biāo)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(luò)技術(shù)競(jìng)爭。非 TIM 模式是一個(gè)選項(xiàng)，取決于設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的所需功能。Wi-Fi HaLow也支持TIM模式。Wi-Fi HaLow AP可以同時(shí)支持混合設(shè)備的這兩個(gè)選項(xiàng)

目標(biāo)喚醒時(shí)間 （TWT）：預(yù)計(jì)長時(shí)間休眠的客戶端設(shè)備可以與 AP 協(xié)商 TWT 合同。AP 維護(hù)發(fā)往客戶端的任何流量，直到達(dá)到商定的喚醒時(shí)間。當(dāng)客戶端設(shè)備在規(guī)定的時(shí)間喚醒時(shí)，它會(huì)偵聽其信標(biāo)，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(shí)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(shè)備組進(jìn)行通信的另一種規(guī)劃方法。對(duì)于具有可預(yù)測(cè)活動(dòng)周期的系統(tǒng)，AP 可以授予具有 RAW 權(quán)限的客戶端子集來傳輸其數(shù)據(jù)，而其他客戶端可以強(qiáng)制休眠、緩沖非緊急數(shù)據(jù)或兩者兼而有之。客戶端設(shè)備可節(jié)省電力，并為其他時(shí)間關(guān)鍵型流量留出更多網(wǎng)絡(luò)容量

審核編輯：郭婷