物联网的未来与Wi-Fi HaLow互联

作者：Shahar Feldman，摩尔斯微电子营销副总裁

Wi-Fi HaLow即将出现在您周围的智能门锁、恒温器、安全摄像头、可穿戴设备、电子货架标签和无线传感器网络中。什么是Wi-Fi HaLow，是什么让其成为未来物联网（IoT）连接的理想无线协议？

传统的Wi-Fi是当今使用的最普及的无线网络协议，承载了一半以上的互联网流量。根据Wi-Fi联盟的数据，2019年售出的Wi-Fi设备超过40亿台，全球Wi-Fi安装量扩大到130亿台以上。全球著名信息技术市场研究机构Strategy AnalyTIcs预测，到2030年，支持Wi-Fi的智能家居设备的数量将增加三成以上，达到170亿台。美国普通家庭现在平均拥有10多台连接设备，大多数使用Wi-Fi通过接入点连接到互联网。

物联网（IoT）的快速增长和智能设备的激增，引发了人们对Wi-Fi连接的重新思考，揭示了众多技术差距，以及Wi-Fi在我们的互联世界中应该扮演什么角色。许多物联网环境要求无线信号能够穿透墙壁并延伸数百米，同时使低功耗设备能够靠小型电池运行数月或数年。我们的家庭、办公室和公共场所对远程连接的需求不断增长，加上电池驱动的物联网设备和机对机（M2M）应用的低功耗限制，需要一种针对物联网优化的新型Wi-Fi。

Wi-Fi联盟推出了Wi-Fi HaLow（发音为HAY-Low），这是一种新型、低功耗、远程的Wi-Fi版本，旨在满足物联网的独特要求。基于IEEE 802.11ah标准，Wi-Fi HaLow以Wi-Fi的市场成功为基础，提供一种毫不妥协的无线解决方案，提供物联网开发者所寻求的能效、扩展范围、障碍物穿透性、本地IP支持、易用性和最领先的安全特性。

Wi-Fi HaLow以Wi-Fi的市场成功为基础，增加Wi-Fi连接设备的范围和续航时间。Wi-Fi HaLow还满足了应对最具挑战性的物联网环境所需的可扩展性、稳健性和安全性要求。 虽然没有适用于所有物联网场景的“万能”无线协议，但Wi-Fi HaLow是第一个解决物联网应用最紧迫需求的协议，使其成为我们互联世界的理想选择。Wi-Fi HaLow的应用不胜枚举，从无线传感器、执行器和安全摄像头到门锁、电器和恒温器，所有这些都旨在改善用户的体验和生产力，同时降低安装和运营成本。

传统Wi-Fi与Wi-Fi HaLow的比较

传统Wi-Fi让终端用户能够在2.4GHz、5GHz和6GHz频段的各种无线电频率上，快速传输电影和下载文件。这些较高频率Wi-Fi连接的有效范围很短，而且会迅速耗尽电池，需要经常充电、更换电池或插电。例如，虽然Wi-Fi 6是4K视频流和增强现实等带宽密集型应用的理想选择，但对于必须长时间依靠电池运行的联网设备来说，Wi-Fi 6就不是一个很好的选择。

传统Wi-Fi网络较高的功耗、距离限制和流量拥堵，以及可连接到单个无线接入点（AP）的设备数量有限，在智能设备的互联世界中已不再可行。这种限制阻碍了各行业正在出现的以物联网为中心的新商业模式，这些模式需要更大的容量、范围和续航时间，以及更低的部署成本和更短的安装时间。

Wi-Fi HaLow旨在降低功耗、增加无线范围和数据速率，而不会限制性能，并支持网络中的更多设备。通过利用新的省电睡眠模式，Wi-Fi HaLow让新型物联网产品成为可能，这些产品可以依靠电池运行数年，同时仍然提供许多Mbps的数据吞吐量。Wi-Fi HaLow非常适合大规模物联网，因为可以支持来自单个接入点的8，000多个连接。

Wi-Fi HaLow建立在传统Wi-Fi强大的安全性和频谱效率高的OFDM基础上，同时使用低于1GHz的较窄无线电频率通道，以更好地穿透障碍物。通过在sub-GHz范围内运行，Wi-Fi HaLow还避免了高度拥挤的2.4GHz频段。

表1：Wi-Fi 4/5/6与Wi-Fi HaLow比较