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Wi-Fi HaLow是物聯網連接的未來 作者：摩爾斯微電子 盡管作為最新最快的Wi-Fi技術，Wi-Fi 7備受關注，但一種名為Wi-Fi HaLow的新興無線技術正悄然改變著物聯網（IoT）的格局。以下是大家需要了解的有關Wi-Fi HaLow的所有信息。 Wi-Fi HaLow概述 Wi-Fi HaLow 是一種基于IEEE 802.11ah協議的無線技術規范。該技術于2016年首次推出，運行于 1GHz 以下頻率，與使用2.4GHz、5GHz和6GHz頻率的傳統 Wi-Fi 5、Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E 和 Wi-Fi 7 協議不同。 
由于較低的頻率可以傳輸更遠的距離，Wi-Fi HaLow可以提供長達一公里的連接，在視距連接（line-of-sight connection）的情況下甚至更遠。不過，使用較低的頻率也意味著信道較窄，帶寬較低，從而導致數據傳輸速率較慢。盡管如此，Wi-Fi HaLow仍能在較遠距離提供150Kbps的數據傳輸速率，在較近距離提供高達86.7Mbps的數據傳輸速率。 Wi-Fi HaLow不是傳統Wi-Fi標準的替代品。相反，Wi-Fi HaLow旨在補充現有的Wi-Fi協議，在無需無線擴展器、多個接入點和復雜的有線連接的情況下，為設備提供更遠距離的連接。物聯網設備、智能城市項目和網狀網絡將會從Wi-Fi HaLow中受益最多。 在美國，Wi-Fi HaLow的運行頻率為900Hz，屬于免許可頻譜的一部分，因此每個人都可以免費使用。不過，根據全球可用的亞千兆赫頻率，Wi-Fi HaLow可能會在其他國家的不同頻率上運行。 Wi-Fi HaLow與傳統Wi-Fi 傳統Wi-Fi協議在無線速度和延遲方面的進步最大。但是，信號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Wi-Fi功能套件中的這一明顯缺陷，尤其是在物聯網設備呈指數級增長的今天，大家需要一種可靠的方式來保持互聯互通。 如前所述，Wi-Fi HaLow 提供了比傳統Wi-Fi更遠的傳輸距離。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波段提供更優的信號范圍和穿墻能力一樣。 Wi-Fi HaLow的功耗也較低，因為可通過802.11ah規范中定義的各種睡眠模式保持低功耗狀態。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備的需求，從而讓這些設備運行數月甚至數年而無需更換電池或充電。 與傳統Wi-Fi相比，Wi-Fi HaLow的另一個優勢，是能同時連接8000多臺設備，而Wi-Fi 6只能連接2007臺設備。 Z-Wave、Zigbee、和Thread Wi-Fi HaLow并不是第一種提供物聯網設備連接的無線技術。其他無線技術，如 Z-Wave、Zigbee和Thread，已經存在。但各有優缺點。 Z-Wave在多個方面與Wi-Fi HaLow相似。Z-Wave也使用1GHz以下頻率，因此傳輸距離更遠，功耗更低。但是，盡管傳輸距離遠，Z-Wave的覆蓋范圍卻無法與Wi-Fi HaLow相比。單個Z-Wave網絡也無法支持超過232個設備。此外，一般還需要一個控制器來有效操作Z-Wave設備。 值得注意的是，Z-Wave聯盟在2020年推出了新的Z-Wave遠距離版本，將信號范圍提升到了Wi-Fi HaLow的水平，并將Z-Wave網絡支持的設備數量增加到了4000個。 另一方面，Zigbee的運行頻率為780MHz、868Hz、915MHz 和 2.4GHz。不過，大多數家庭使用的Zigbee設備都使用2.4GHz頻段。因此，數據傳輸速率比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“協調器”設備來控制網絡。但Zigbee可以在單個網絡中支持超過65000個節點，遠高于Z-Wave甚至Wi-Fi HaLow。 Thread是較新的低功耗無線協議之一。Thread也使用2.4GHz頻率與其他Thread設備連接和通信。Thread設備基于IP，無需集線器或網橋即可相互連接。但仍需要一個Thread邊界路由器來將Thread網絡連接到互聯網。此外，Thread網絡只能連接約250臺設備，對于帶寬相對較高的設備（如監控攝像頭）來說并不理想。 因此，盡管這些特殊的低功率無線協議有許多優點，但也各有缺點。相比之下，Wi-Fi HaLow信號范圍大，不需要集線器，安全性高，可連接8000多臺設備，數據傳輸速度合理。此外，Wi-Fi HaLow還具有無縫互操作性，而且使用的頻段與現有的Wi-Fi網絡不同，不會阻塞現有的基礎設施。 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備、物聯網和網狀網絡系統中看到最大的影響。由于幾乎所有家用設備都已實現智能化并需要無線連接，2.4GHz無線頻段的擁塞情況最為嚴重，因為該頻段只能有三個不重疊的信道。 但Wi-Fi HaLow的運行頻率與傳統Wi-Fi完全不同，可以有26個以上的非重疊信道。因此，除非有成千上萬臺設備爭相連接，否則出現干擾和擁塞的幾率幾乎可以忽略不計。 此外，Wi-Fi HaLow的擴展范圍使其能夠從單個接入點為大型物業的物聯網和智能家居設備提供服務。因此，舉例來說，人們可以使用單個路由器或覆蓋主要住宅的網狀系統，為高帶寬設備提供服務。但有了Wi-Fi HaLow，同一路由器或網狀系統還能覆蓋物業周邊、外圍、客房和物業其他部分的傳感器、監控攝像頭和其他帶寬相對較低的設備。這樣就無需為整個物業布線，或安裝額外的網狀節點或Wi-Fi擴展器來擴大信號覆蓋范圍。 如何獲得 Wi-Fi HaLow？ 與任何新一代Wi-Fi產品一樣，要想獲得 Wi-Fi HaLow 的優勢，無線路由器和設備都必須支持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Wi-Fi HaLow的興趣與日俱增，我們應該會看到更多的設備采用這種Wi-Fi規格。 盡管如此，一些制造商已經推出了采用Wi-Fi HaLow技術的Wi-Fi擴展器，可將無線網絡的范圍擴展至數百米。在設備方面，Abode在2024年的國際消費電子展CES上，展示了一款名為Edge的新型安全攝像頭，該產品采用Wi-Fi HaLow 技術，預計將于2024年第一季度上市，售價約為200美元。中國臺灣制造商群光電子（Chicony）也計劃推出使用Wi-Fi HaLow的監控攝像頭。 遺憾的是，現有的無線路由器或設備無法通過固件升級享受Wi-Fi HaLow的好處，因為需要新的硬件。這與Wi-Fi 6E由器或客戶端設備無法通過軟件升級獲得Wi-Fi 7訪問權限的情況類似。 物聯網可靠的Wi-Fi新車道 Wi-Fi HaLow為物聯網設備增加一條安全、可靠、無縫的新車道，從而完善Wi-Fi連接的高速路。這樣，現有的無線連接高速路就不會受到干擾，而將物聯網設備從現有車道移到新車道，也能為其他設備騰出帶寬。 |
