由于物聯(lián)網(wǎng)市場非常的碎片化，不同的場景之下，對于連接技術也有不同的要求，這也使得目前在物聯(lián)網(wǎng)市場上，有著種類非常多的連接技術，比如Wi-Fi、藍牙、Zigbe等成本低廉的短距離無線連接技術，以及LoRaWAN和Sigfox等運行在非授權頻段的低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）技術，還有NB-IoT、eMTC、Cat.1等成本相對較高的基于運營商網(wǎng)絡的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術。

由于Wi-Fi和藍牙早已成為了智能手機的標配，這也使得在消費類物聯(lián)網(wǎng)市場，Wi-Fi和藍牙成為了應用最廣的物聯(lián)網(wǎng)連接技術。但是在很多行業(yè)應用領域，由于對功耗、傳輸距離、成本等多方面有著更高的要求，這也使得Wi-Fi和藍牙應用較少。

雖然，相對于其他的短距離物聯(lián)網(wǎng)連接技術來說，Wi-Fi有著傳輸速率更快、可直接接入互聯(lián)網(wǎng)、低時延的優(yōu)勢，但是它的功耗和成本也更高，傳輸距離也僅比藍牙高一些，連接數(shù)量也有限。而這也限制了Wi-Fi技術在更為廣闊的物聯(lián)網(wǎng)市場的應用。

為了進一步開拓Wi-Fi技術在物聯(lián)網(wǎng)領域的應用，一方面，不少Wi-Fi芯片廠商開始不斷推出更低功耗、更低成本的Wi-Fi芯片來爭奪物聯(lián)網(wǎng)市場；另一方面，一些Wi-Fi芯片廠商也在大力推動Wi-Fi聯(lián)盟針對物聯(lián)網(wǎng)市場推出的Wi-Fi Halow技術的商用。

早在2016年3月，Wi-Fi聯(lián)盟就針對物聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)布了一項無線局域網(wǎng)的物理層和媒體接入控制層協(xié)議，其是能在低于1GHz（750MHz—930MHz）免許可的頻段內(nèi)運行的新型WLAN系統(tǒng)標準，即IEEE 802.11ah，該技術又被稱為Wi-Fi Halow。

由于Wi-Fi Halow可以運行在低于1GHz的頻段，這也使得其能夠保持相對較高速率的基礎上，實現(xiàn)更長距離、更低功耗的連接，可以滿足很多對于傳輸速率、距離、功耗有著更高要求的物聯(lián)網(wǎng)市場的需求。

在傳輸速率方面，根據(jù)微信公眾號“知芯匯”提供的數(shù)據(jù)顯示，Wi-Fi Halow在sub 1GHz頻段內(nèi)提供的數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達86.7M，相比Sigfox、LoRaWAN、Zigbee、Z-Wave、Bluetooth Low Energy、NB-IoT和其他專用的頻移鍵控（FSK）無線電系統(tǒng)等競爭性物聯(lián)網(wǎng)技術高出了幾個數(shù)量級。

在傳輸距離方面，Wi-Fi Halow也可超過1公里，僅次于Sigfox、LoRaWAN等遠距離無線局域網(wǎng)技術。

在連接數(shù)量方面，Wi-Fi Halow的設計目標也是與NB-IoT以及5G下的mMTC（Massive Machine Type Communications）場景目標是一樣的，都是支持大規(guī)模的節(jié)點數(shù)關聯(lián)。

根據(jù)知乎用戶@徐方鑫 分享的資料來看，Wi-Fi Halow將AID的范圍從2007擴展到8191，即Wi-Fi Halow每個接入單點的最大理論連接數(shù)可高達8191個，并且不需要專用網(wǎng)關即可直接訪問互聯(lián)網(wǎng)。

△Wi-Fi Hallow的AID擴展到了8191

在功耗方面，Wi-Fi HaLow技術的關鍵設計標準之一是低功耗，使用電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設備能夠運行數(shù)年。新的MAC功能使Wi-Fi HaLow網(wǎng)絡中的設備能夠節(jié)省能源、減少擁塞、增加容量和設備密度。

另外，Wi-Fi HaLow與其他的Wi-Fi標準一樣，原生支持IP網(wǎng)絡，簡化了對互聯(lián)網(wǎng)和基于云應用程序的訪問，相比其他的物聯(lián)網(wǎng)連接技術來說，無需額外昂貴的基礎設施，如集線器、中繼器或網(wǎng)關等。綜合成本可以進一步降低。

根據(jù)“知芯匯”分享的圖來看，與LoRaWAN等低功耗物聯(lián)網(wǎng)技術相比，Wi-Fi HaLow除了在覆蓋氛圍上要差一些之外，在傳輸速率、電池壽命、擴展性、易于IP網(wǎng)絡集成、安裝和運行成本方面都更具優(yōu)勢。

與藍牙、Zigbee等短距離無線連接技術先比，Wi-Fi HaLow在覆蓋范圍、可擴展性、傳輸速率、電池壽命、易于IP網(wǎng)絡集成、安裝和運行成本方面，也更具優(yōu)勢。即便是與常規(guī)的2.4GHz WiFi相比，Wi-Fi HaLow除了傳輸速率略低之外，覆蓋范圍更大，電池壽命也更高，優(yōu)勢明顯。

由于Wi-Fi HaLow使用的是sub-1GHz頻段，主要是在750MHz—930MHz之間，而國內(nèi)的750MHz—930MHz頻段主要被三大運營商及廣電所掌握（廣電擁有698MHz-806MHz頻段），這也使得Wi-Fi HaLow在國內(nèi)市場應用受阻。

不過，在海外市場，一些國家和地區(qū)有開放一部分頻段出來，比如美國目前的902MHz至928MHz頻段、澳大利亞和新西蘭的915MHz至928MHz頻段、歐洲也在800MHz和900MHz頻段間劃出了7MHz的頻譜資源。此外，Wi-Fi聯(lián)盟還積極倡導Wi-Fi HaLow的全球統(tǒng)一接入頻譜在915MHz至925MHz范圍內(nèi)。這也使得Wi-Fi HaLow在海外市場的有了用武之地。

前面提到，Wi-Fi HaLow技術相比低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)技術以及短距離無線連接技術都有著不小的優(yōu)勢，特別是那些對于傳輸速率、傳輸距離都有著較高要求的物聯(lián)網(wǎng)應用（比如無線網(wǎng)絡高清攝像頭、無人機WiFi圖傳）來說，Wi-Fi HaLow無疑是更具優(yōu)勢的解決方案。

雖然Wi-Fi HaLow技術在一些物聯(lián)網(wǎng)市場擁有很好的應用前景，但是目前Wi-Fi HaLow芯片供應商卻非常的稀缺。

據(jù)了解，目前有在研發(fā)Wi-Fi HaLow芯片的廠商主要有Morse Micro Inc.、Newratek、Palma Ceia SemiDesign Inc.、Methods2Business和珠海泰芯半導體有限公司（以下簡稱“泰芯半導體”）。

雖然在為數(shù)不多的廠商當中，大部分都是國外廠商，中國廠商僅有泰芯半導體一家，但是泰芯半導體卻是目前全球唯一實現(xiàn)量產(chǎn)并成功商用的Wi-Fi HaLow芯片供應商，其首款基于Wi-Fi Halow標準的SoC芯片型號為TXW8301。

作為首款基于Wi-Fi Halow標準的SoC芯片——TXW8301內(nèi)部集成的PA調(diào)制信號發(fā)射功率高達17db，可工作在750M~930M頻段，工作的信道寬度為1/2/4/8MHz，可提供最高到32.5Mbps的物理吞吐量。同時芯片內(nèi)部集成了百兆以太網(wǎng)/USB/SDIO/SPI/UART等接口，開發(fā)者可以通過這些接口與應用處理器對接。

相比常見的藍牙、Zigbee等短距離無線連接技術來說，TXW8301傳輸速率更快（最高32.5Mbps）、傳輸距離更遠（最大距離1公里以上），同時信號的穿透力也更強。

具體表現(xiàn)：一是在相同的發(fā)射功率下，數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x更遠，最大可達1公里以上（空曠的區(qū)域可達1.2公里），如現(xiàn)行的Wi-Fi技術最大的數(shù)據(jù)傳輸距離僅為100m，而該技術的傳輸距離是現(xiàn)行技術的10倍以上。二是如果加大發(fā)射功率或者選擇低階的調(diào)制方式，則TXW8301的數(shù)據(jù)傳輸距離將進一步增大。且通過在1MHz/2MHz/4MHz/8MHz之間進行切換，TXW8301能動態(tài)的調(diào)整WI-FI的覆蓋范圍。

具體表現(xiàn)為：提高信號的繞射能力，因此數(shù)據(jù)具有更強的穿墻和穿過建筑物的能力，可將通信從室內(nèi)擴展到室外，極大的提高數(shù)據(jù)穿透障礙物的能力。

具體表現(xiàn)為：提供了TWT（Target wake time）資源調(diào)度功能，TWT技術使得AP（無線接入點）可以將不同的無線終端設備歸納到不同的TWT周期，AP可以與每臺終端設備設置“喚醒協(xié)議”，從而協(xié)商終端使用哪個TWT周期傳輸數(shù)據(jù)。使用了TWT技術的TXW8301無線終端沖突更低，無線傳輸質(zhì)量更平穩(wěn)。

據(jù)泰芯半導體銷售總監(jiān)李少輝介紹，基于TXW820的特性和優(yōu)勢，其可以廣泛的應用于無線高清監(jiān)控、無線網(wǎng)橋、無人機圖傳、智能家居以及智慧電網(wǎng)等多個領域。

以傳統(tǒng)視頻監(jiān)控應用為例，比如在一些需要密集部署視頻監(jiān)控的小區(qū)、辦公樓、交通樞紐，如果采用傳統(tǒng)的方案，因為每個攝像頭都需要單獨進行布線（包括供電線和數(shù)據(jù)傳輸線），部署的周期和成本會都比較高，而且維護也并不是很方便。

如果將集成TXW8301芯片的NVR(Network Video Recorder 網(wǎng)絡硬盤錄像機)作為接入點AP，再將內(nèi)置TXW8201的無線網(wǎng)絡攝像機（IP Camera）作為終端可以布置在屋內(nèi)或者戶外，可以輕松實現(xiàn)中距離的1拖8，并且保持高清視頻傳輸（戶外距離600米實際測試結(jié)果每路攝像頭傳輸速率可以保持1Mbps以上）。

這也使得無線高清監(jiān)控視頻傳輸具有更強的穿墻和穿過建筑物的能力，可將無線監(jiān)控從室內(nèi)擴展到戶外。相比傳統(tǒng)的方案來說，不僅提升了性能和體驗，同時還極大的降低了部署成本和維護成本。

目前泰芯半導體的TXW8301芯片已經(jīng)被國內(nèi)多家安防大廠的產(chǎn)品所采用。

另外，值得一提的是，TXW820還支持移動導頻技術，更適合移動中的無人機、無人船舶設備，加大發(fā)射功率后，最高可支持3公里范圍內(nèi)的1080P高清圖傳。

通過上面的介紹，我們不難看出，Wi-Fi Halow技術確實是一項非常具有市場潛力的物聯(lián)網(wǎng)連接技術，特別是在安防監(jiān)控、無人機圖傳等領域前景廣闊。雖然目前國內(nèi)Sub-1GHz頻段使用受限，限制了Wi-Fi Halow技術在國內(nèi)的發(fā)展，不過，海外市場的需求正在快速增長。

據(jù)李少輝介紹，目前泰芯半導體已經(jīng)接到了很多海外客戶以及主要做海外市場的國內(nèi)客戶的合作意向。

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總結(jié)

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