星空体育官方网站Wi-Fi HaLow的真相
发布时间:2024-09-02 22:55:29

  (IoT)设备需求而设计的无线年推出,多年来一直相对鲜为人知。然而,智能设备市场的不断增长导致人们对这种以

  当然,说Wi-Fi HaLow是“专为物联网需求而设计的”很容易。我们真正需要知道的是,它如何以及在多大程度上满足了这些需求。在本文中,我们将介绍Wi-Fi HaLow的基础知识,以及它与其他无线选项的比较。最后,我们将回顾一些Wi-Fi HaLow可能非常适合的实际应用。

  除了上述功能外,值得注意的是,一个Wi-Fi HaLow接入点一次最多可连接8191台设备。至于列表中的项目,其中一些(例如使用Wi-Fi安全)可以应用于任何Wi-Fi认证产品。我们将忽略这些项目,转而讨论Wi-Fi HaLow的独特之处,从其工作频率开始。

  根据具体标准,传统Wi-Fi的工作频率范围在2 GHz到6 GHz之间。相比之下,Wi-Fi HaLow的工作频率在1 GHz以下。确切的频率范围因国家而异——在美国,频率范围在902 MHz到928 MHz之间。

  该频段的缺点是限制了带宽,这也意味着数据速率有限。Wi-Fi HaLow 的数据吞吐量确实比 LoRaWan 高,我们将在下一节中看到。尽管如此,它可能更适合作为传统 Wi-Fi 网络的补充,而不是替代品。Wi-Fi HaLow 和其他 Wi-Fi 类型之间的频率差异降低了它们并排使用时发生干扰的风险。

  理论上,LoRaWan可以覆盖数百公里的距离。实际上,它用于覆盖约5公里的距离。Wi-Fi HaLow的设计工作范围为1公里,但可以通过以网状配置部署网络来进一步扩大覆盖范围。即使考虑到这一点,LoRaWAN仍然具有更大的范围。

  图2:Wi-Fi HaLow和其他物联网通信标准的数据速率与距离。图片由Wi-Fi联盟提供

  数据速率的差异对潜在应用产生了影响:与LoRaWAN不同,Wi-Fi HaLow可用于传输视频。它通常在无线安全摄像头的背景下进行讨论。

  前两节将Wi-Fi HaLow与其他无线技术进行了比较。现在,让我们从更详细地了解数据吞吐量开始,根据其自身的优点来对其进行检查。

  Wi-Fi HaLow的调制和编码方案(MCS)索引包括总共11个选项。其中,MCS 0到MCS 8可以使用1 MHz、2 MHz、4 MHz、8 MHz或16 MHz的信道。MCS 9提供了最高的数据速率,适用于除2 MHz信道外的任何带宽。最后,MCS 10(代表最低数据速率和最大传输范围)仅适用于1 MHz信道。

  需要理解的关键一点是,数据速率和最大传输距离之间存在权衡,数据速率和功耗之间也存在权衡。Wi-Fi HaLow 的数据速率和调制选项范围广泛,并且能够对其进行调整,使用户能够自定义这些权衡,以满足不同应用的需求。

  对于电池供电的物联网设备,功耗是一个主要考虑因素。设备的无线连接消耗的功率越多,更换电池的频率就越高。这既是一个成本问题,也是一个可靠性问题——如果电池没电了,设备就无法传输,数据就会丢失。此外,必须不断前往传感器所在位置更换电池,这根本不是一件有趣的事情。

  Wi-Fi HaLow旨在用于这些类型的设备,因此它试图降低功耗。它做得很好。我们在文章开头附近提到了一个原因——它的低工作频率。

  然而,不仅仅是频段会产生影响。图3比较了五种不同的1GHz以下无线技术的设备电池寿命,包括Wi-Fi HaLow(IEEE802.11ah)。此图来自IMEC关于该主题的研究报告,其幻灯片可在此处获得。

  图3 不同低于1 GHz的无线技术的电池寿命比较。图片由Jeroen Famaey提供

  Wi-Fi HaLow的多种节能模式有助于提高性能。这些模式减少了设备必须保持唤醒状态的时间,以避免被接入点丢弃并需要重新进行身份验证。有关Wi-Fi HaLow节能功能的详细信息,请参阅上一节中链接的Wi-Fi联盟白皮书。

  至此,我们应该对Wi-Fi HaLow的优势有了相当的了解。概括来说,它提供了:

  那么星空体育官方网站,这如何转化为实际应用呢?我们在文章前面提到了远程安全摄像头,但Wi-Fi HaLow也有潜力用于智能建筑和智能农业。

  工业建筑和农业设施都使用广泛的远程传感器和执行器网络。Wi-Fi HaLow提供了良好的可扩展性,传感器和执行器受益于其能效。同时,长距离和高信号穿透意味着与不仅远离接入点,而且被墙壁或密集植被隔开的节点有更好的连接。