一篇說透Wi-Fi HaLow

盡管作為最新最快的Wi-Fi技術(shù)，Wi-Fi 7備受關(guān)注，但一種名為Wi-Fi HaLow的新興無線技術(shù)正悄然改變著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的格局。以下是大家需要了解的有關(guān)Wi-Fi HaLow的所有信息。

Wi-Fi HaLow概述

Wi-Fi HaLow 是一種基于IEEE 802.11ah協(xié)議的無線技術(shù)規(guī)范。該技術(shù)于2016年首次推出，運(yùn)行于 1GHz 以下頻率，與使用2.4GHz、5GHz和6GHz頻率的傳統(tǒng) Wi-Fi 5、Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E 和 Wi-Fi 7 協(xié)議不同。

由于較低的頻率可以傳輸更遠(yuǎn)的距離，Wi-Fi HaLow可以提供長達(dá)一公里的連接，在視距連接（line-of-sight connection）的情況下甚至更遠(yuǎn)。不過，使用較低的頻率也意味著信道較窄，帶寬較低，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸速率較慢。盡管如此，Wi-Fi HaLow仍能在較遠(yuǎn)距離提供150Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，在較近距離提供高達(dá)86.7Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。

Wi-Fi HaLow不是傳統(tǒng)Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的替代品。相反，Wi-Fi HaLow旨在補(bǔ)充現(xiàn)有的Wi-Fi協(xié)議，在無需無線擴(kuò)展器、多個(gè)接入點(diǎn)和復(fù)雜的有線連接的情況下，為設(shè)備提供更遠(yuǎn)距離的連接。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能城市項(xiàng)目和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)將會(huì)從Wi-Fi HaLow中受益最多。

在美國，Wi-Fi HaLow的運(yùn)行頻率為900Hz，屬于免許可頻譜的一部分，因此每個(gè)人都可以免費(fèi)使用。不過，根據(jù)全球可用的亞千兆赫頻率，Wi-Fi HaLow可能會(huì)在其他國家的不同頻率上運(yùn)行。

Wi-Fi HaLow與傳統(tǒng)Wi-Fi

傳統(tǒng)Wi-Fi協(xié)議在無線速度和延遲方面的進(jìn)步最大。但是，信號(hào)范圍卻在急于提高速度的過程中受到了影響。Wi-Fi HaLow試圖彌補(bǔ)Wi-Fi功能套件中的這一明顯缺陷，尤其是在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備呈指數(shù)級(jí)增長的今天，大家需要一種可靠的方式來保持互聯(lián)互通。

如前所述，Wi-Fi HaLow 提供了比傳統(tǒng)Wi-Fi更遠(yuǎn)的傳輸距離。但最重要的是，Wi-Fi HaLow使用較低的頻率，這意味著能更好地穿透墻壁等障礙物，就像2.4GHz Wi-Fi比5GHz和6GHz Wi-Fi波段提供更優(yōu)的信號(hào)范圍和穿墻能力一樣。

Wi-Fi HaLow的功耗也較低，因?yàn)榭赏ㄟ^802.11ah規(guī)范中定義的各種睡眠模式保持低功耗狀態(tài)。因此，Wi-Fi HaLow可以滿足傳感器、無線安全攝像頭等電池供電設(shè)備的需求，從而讓這些設(shè)備運(yùn)行數(shù)月甚至數(shù)年而無需更換電池或充電。

與傳統(tǒng)Wi-Fi相比，Wi-Fi HaLow的另一個(gè)優(yōu)勢，是能同時(shí)連接8000多臺(tái)設(shè)備，而Wi-Fi 6只能連接2007臺(tái)設(shè)備。

Z-Wave、Zigbee、和Thread

Wi-Fi HaLow并不是第一種提供物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接的無線技術(shù)。其他無線技術(shù)，如 Z-Wave、Zigbee和Thread，已經(jīng)存在。但各有優(yōu)缺點(diǎn)。

Z-Wave在多個(gè)方面與Wi-Fi HaLow相似。Z-Wave也使用1GHz以下頻率，因此傳輸距離更遠(yuǎn)，功耗更低。但是，盡管傳輸距離遠(yuǎn)，Z-Wave的覆蓋范圍卻無法與Wi-Fi HaLow相比。單個(gè)Z-Wave網(wǎng)絡(luò)也無法支持超過232個(gè)設(shè)備。此外，一般還需要一個(gè)控制器來有效操作Z-Wave設(shè)備，。

值得注意的是，Z-Wave聯(lián)盟在2020年推出了新的Z-Wave遠(yuǎn)距離版本，將信號(hào)范圍提升到了Wi-Fi HaLow的水平，并將Z-Wave網(wǎng)絡(luò)支持的設(shè)備數(shù)量增加到了4000個(gè)。

另一方面，Zigbee的運(yùn)行頻率為780MHz、868Hz、915MHz 和 2.4GHz。不過，大多數(shù)家庭使用的Zigbee設(shè)備都使用2.4GHz頻段。因此，數(shù)據(jù)傳輸速率比Z-Wave快，但范圍有限。此外，Zigbee的互操作性也不盡如人意，安全性不如Wi-Fi，而且需要一個(gè)“協(xié)調(diào)器”設(shè)備來控制網(wǎng)絡(luò)。但Zigbee可以在單個(gè)網(wǎng)絡(luò)中支持超過65000個(gè)節(jié)點(diǎn)，遠(yuǎn)高于Z-Wave甚至Wi-Fi HaLow。

Thread是較新的低功耗無線協(xié)議之一。Thread也使用2.4GHz頻率與其他Thread設(shè)備連接和通信。Thread設(shè)備基于IP，無需集線器或網(wǎng)橋即可相互連接。但仍需要一個(gè)Thread邊界路由器來將Thread網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)。此外，Thread網(wǎng)絡(luò)只能連接約250臺(tái)設(shè)備，對(duì)于帶寬相對(duì)較高的設(shè)備（如監(jiān)控?cái)z像頭）來說并不理想。

因此，盡管這些特殊的低功率無線協(xié)議有許多優(yōu)點(diǎn)，但也各有缺點(diǎn)。相比之下，Wi-Fi HaLow信號(hào)范圍大，不需要集線器，安全性高，可連接8000多臺(tái)設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸速度合理。此外，Wi-Fi HaLow還具有無縫互操作性，而且使用的頻段與現(xiàn)有的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)不同，不會(huì)阻塞現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施。

從Wi-Fi HaLow獲益

Wi-Fi HaLow有可能惠及各種用例，但普通家庭用戶將在智能家居設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中看到最大的影響。由于幾乎所有家用設(shè)備都已實(shí)現(xiàn)智能化并需要無線連接，2.4GHz無線頻段的擁塞情況最為嚴(yán)重，因?yàn)樵擃l段只能有三個(gè)不重疊的信道。

但Wi-Fi HaLow的運(yùn)行頻率與傳統(tǒng)Wi-Fi完全不同，可以有26個(gè)以上的非重疊信道。因此，除非有成千上萬臺(tái)設(shè)備爭相連接，否則出現(xiàn)干擾和擁塞的幾率幾乎可以忽略不計(jì)。

此外，Wi-Fi HaLow的擴(kuò)展范圍使其能夠從單個(gè)接入點(diǎn)為大型物業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)和智能家居設(shè)備提供服務(wù)。因此，舉例來說，人們可以使用單個(gè)路由器或覆蓋主要住宅的網(wǎng)狀系統(tǒng)，為高帶寬設(shè)備提供服務(wù)。但有了Wi-Fi HaLow，同一路由器或網(wǎng)狀系統(tǒng)還能覆蓋物業(yè)周邊、外圍、客房和物業(yè)其他部分的傳感器、監(jiān)控?cái)z像頭和其他帶寬相對(duì)較低的設(shè)備。這樣就無需為整個(gè)物業(yè)布線，或安裝額外的網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)或Wi-Fi擴(kuò)展器來擴(kuò)大信號(hào)覆蓋范圍。

如何獲得 Wi-Fi HaLow？

與任何新一代Wi-Fi產(chǎn)品一樣，要想獲得 Wi-Fi HaLow 的優(yōu)勢，無線路由器和設(shè)備都必須支持Wi-Fi HaLow。遺憾的是，Wi-Fi HaLow的普及速度一直很慢，但隨著人們對(duì)Wi-Fi HaLow的興趣與日俱增，我們應(yīng)該會(huì)看到更多的設(shè)備采用這種Wi-Fi規(guī)格。

盡管如此，一些制造商已經(jīng)推出了采用Wi-Fi HaLow技術(shù)的Wi-Fi擴(kuò)展器，可將無線網(wǎng)絡(luò)的范圍擴(kuò)展至數(shù)百米。在設(shè)備方面，Abode在2024年的國際消費(fèi)電子展CES上，展示了一款名為Edge的新型安全攝像頭，該產(chǎn)品采用Wi-Fi HaLow 技術(shù)，預(yù)計(jì)將于2024年第一季度上市，售價(jià)約為200美元。中國臺(tái)灣制造商群光電子（Chicony）也計(jì)劃推出使用Wi-Fi HaLow的監(jiān)控?cái)z像頭。

遺憾的是，現(xiàn)有的無線路由器或設(shè)備無法通過固件升級(jí)享受Wi-Fi HaLow的好處，因?yàn)樾枰碌挠布?。這與Wi-Fi 6E由器或客戶端設(shè)備無法通過軟件升級(jí)獲得Wi-Fi 7訪問權(quán)限的情況類似。

物聯(lián)網(wǎng)可靠的Wi-Fi新車道

Wi-Fi HaLow為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增加一條安全、可靠、無縫的新車道，從而完善Wi-Fi連接的高速路。這樣，現(xiàn)有的無線連接高速路就不會(huì)受到干擾，而將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備從現(xiàn)有車道移到新車道，也能為其他設(shè)備騰出帶寬。