IEEE 802．11ah (又名WiFi HaLow)集WiFi和LPWAN之长

WiFi凭借高数据速率和简单的网络结构，成为了最常用的无线标准之一，然而WiFi有一个缺点——它的传输范围小，因此 WiFi联盟为更长距离的无线应用开发了 IEEE 802.11ah标准。现在符合这项标准的首个模块已经面市了。

作者：儒卓力无线产品销售经理Kerstin Naser

不同于在 2.4GHz 或 5GHz 频段运行的常用标准，IEEE 802.11ah 标准(也称为 WiFi HaLow)使用了未授权的 900MHz 频段进行传输。这使得它与 LoRa 和 Sigfox 一起成为LPWAN技术组(低功耗广域网络)的一部分。使用较低频段意味着HaLow实现了远至1.5公里的传输范围，几乎是基于2.4 GHz或5 GHz频段的WiFi标准距离的两倍，使得WiFi HaLow标准不仅适用于智能家居应用，而且适用于各种物联网场景，例如拥有大型厂房的工业企业，以及农业、医疗保健和智慧城市领域的应用场景。

HaLow无线信号增益比传统WiFi高出10dB，可穿透墙壁，非常适合智能家居应用。

更轻易穿透墙壁

WiFi HaLow还可建立非常稳定的连接——因为与 2.4GHz WiFi 相比，链路预算至少多出10dB，因此无线信号可以更有效地穿过墙壁或其他障碍物。理论上每个接入点最多支持多达 8,191台设备；Silex提供了第一个用于物联网设备的 802.11ah WiFi模块(见下图)，实现了每个接入点支持1,024个节点。在实际测试中，Silex成功地实现了同时通过 100 个连接和 30 台固定设备进行数据传输。

这个全新版本WiFi标准对于可穿戴设备和传感器应用等移动应用也很有吸引力——使用1MHz信道时数据速率至少达到150 kbit/s。如果传感器仅在需要传输新数据时才处于活动状态，则可以通过结合低功耗数据调制解调器来实现低功耗，使得WiFi HaLow成为连接大量小型设备的理想选择。通过组合多个通道，可以稍许提高数据速率。同时可确保来自不同供应商的 802.11ah 设备之间的互操作性，WLAN 加密标准 WPA2-PSK、WPA3SAE 和 WPA3-OWE 则保障了数据传输的安全。

全新 802.11ah WiFi标准的传输范围远超其他WiFi标准。

因此，IEEE 802.11ah 或 WiFi HaLow 同时集 WiFi 和 LPWAN 两项技术之长，不仅提供了更大的传输范围，而且数据速率更高。然而，这项技术仍处于起步阶段，基础设施仍在开发之中，未来将有越来越多支持这项标准的设备逐步出现。

第一个 HaLow组件

这方面的先驱企业之一是日本制造商 Newracom，该公司于 2015 年 10 月为物联网应用开发了第一款 WiFi HaLow 芯片。该芯片在 2016 年世界移动通信大会上与该标准一同亮相。Newracom 凭借首款符合 IEEE 802.11ah 的 WiFi HaLow SoC器件NRC7292荣获“2019 年最佳 WiFi 物联网产品”奖项。

这项新标准的另一家先驱企业是 Silex，该公司的SX-NEWAH 是首个用于物联网设备的 802.11ah WiFi 模块，很快将会通过儒卓力供货。儒卓力已经提供了美国版本的样品。该模块产品也基于 Newracom 公司的 NRC7292 SoC，它是第一个在1-GHz以下频段运行的工业 WiFi 模块。这意味着它集合了新型 WiFi 技术的全部优点：

• 更大的通信范围和更稳定的连接，包括穿透墙壁或在不利的环境条件下连接，传输性能至少比 2.4GHz WiFi高出10dB
• 低功耗，电池使用寿命长达数年
• 数据速率高达15 Mbit/s，支持TCP/IP
• 每个接入点支持大量的设备(不需要中继器和网关)
• IP 连接：该模块可以集成到现有的IP网络中
• 高安全性：企业WiFi安全性WPA3
• 与来自不同供应商的802.11ah设备实现互操作性