由于物(wù)聯網市場(chǎng)非常的(de)碎片化(huà)，不同的(de)場(chǎng)景之下(xià)，對(duì)于連接技術也(yě)有不同的(de)要求，這(zhè)也(yě)使得(de)目前在物(wù)聯網市場(chǎng)上，有著(zhe)種類非常多(duō)的(de)連接技術，比如Wi-Fi、藍牙、Zigbe等成本低廉的(de)短距離無線連接技術，以及LoRaWAN和(hé)Sigfox等運行在非授權頻(pín)段的(de)低功耗廣域網（LPWAN）技術，還(hái)有NB-IoT、eMTC、Cat.1等成本相對(duì)較高(gāo)的(de)基于運營商網絡的(de)蜂窩物(wù)聯網技術。
由于Wi-Fi和(hé)藍牙早已成爲了(le)智能手機的(de)标配，這(zhè)也(yě)使得(de)在消費類物(wù)聯網市場(chǎng)，Wi-Fi和(hé)藍牙成爲了(le)應用(yòng)最廣的(de)物(wù)聯網連接技術。但是在很多(duō)行業應用(yòng)領域，由于對(duì)功耗、傳輸距離、成本等多(duō)方面有著(zhe)更高(gāo)的(de)要求，這(zhè)也(yě)使得(de)Wi-Fi和(hé)藍牙應用(yòng)較少。
雖然，相對(duì)于其他(tā)的(de)短距離物(wù)聯網連接技術來(lái)說，Wi-Fi有著(zhe)傳輸速率更快(kuài)、可(kě)直接接入互聯網、低時(shí)延的(de)優勢，但是它的(de)功耗和(hé)成本也(yě)更高(gāo)，傳輸距離也(yě)僅比藍牙高(gāo)一些，連接數量也(yě)有限。而這(zhè)也(yě)限制了(le)Wi-Fi技術在更爲廣闊的(de)物(wù)聯網市場(chǎng)的(de)應用(yòng)。
爲了(le)進一步開拓Wi-Fi技術在物(wù)聯網領域的(de)應用(yòng)，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(de)Wi-Fi芯片來(lái)争奪物(wù)聯網市場(chǎng)；另一方面，一些Wi-Fi芯片廠商也(yě)在大(dà)力推動Wi-Fi聯盟針對(duì)物(wù)聯網市場(chǎng)推出的(de)Wi-Fi Halow技術的(de)商用(yòng)。
什(shén)麽是Wi-Fi Halow？有何優勢？
早在2016年3月(yuè)，Wi-Fi聯盟就針對(duì)物(wù)聯網市場(chǎng)發布了(le)一項無線局域網的(de)物(wù)理(lǐ)層和(hé)媒體接入控制層協議(yì)，其是能在低于1GHz（750MHz—930MHz）免許可(kě)的(de)頻(pín)段内運行的(de)新型WLAN系統标準，即IEEE 802.11ah，該技術又被稱爲Wi-Fi Halow。
由于Wi-Fi Halow可(kě)以運行在低于1GHz的(de)頻(pín)段，這(zhè)也(yě)使得(de)其能夠保持相對(duì)較高(gāo)速率的(de)基礎上，實現更長(cháng)距離、更低功耗的(de)連接，可(kě)以滿足很多(duō)對(duì)于傳輸速率、距離、功耗有著(zhe)更高(gāo)要求的(de)物(wù)聯網市場(chǎng)的(de)需求。
在傳輸速率方面，根據微信公衆号“知芯彙”提供的(de)數據顯示，Wi-Fi Halow在sub 1GHz頻(pín)段内提供的(de)數據傳輸速率最高(gāo)可(kě)達86.7M，相比Sigfox、LoRaWAN、Zigbee、Z-Wave、Bluetooth Low Energy、NB-IoT和(hé)其他(tā)專用(yòng)的(de)頻(pín)移鍵控（FSK）無線電系統等競争性物(wù)聯網技術高(gāo)出了(le)幾個(gè)數量級。
在傳輸距離方面，Wi-Fi Halow也(yě)可(kě)超過1公裏，僅次于Sigfox、LoRaWAN等遠(yuǎn)距離無線局域網技術。
在連接數量方面，Wi-Fi Halow的(de)設計目标也(yě)是與NB-IoT以及5G下(xià)的(de)mMTC（Massive Machine Type Communications）場(chǎng)景目标是一樣的(de)，都是支持大(dà)規模的(de)節點數關聯。根據知乎用(yòng)戶@徐方鑫 分(fēn)享的(de)資料來(lái)看，Wi-Fi Halow将AID的(de)範圍從2007擴展到8191，即Wi-Fi Halow每個(gè)接入單點的(de)最大(dà)理(lǐ)論連接數可(kě)高(gāo)達8191個(gè)，并且不需要專用(yòng)網關即可(kě)直接訪問互聯網。
△Wi-Fi Hallow的(de)AID擴展到了(le)8191
在功耗方面，Wi-Fi HaLow技術的(de)關鍵設計标準之一是低功耗，使用(yòng)電池供電的(de)物(wù)聯網設備能夠運行數年。新的(de)MAC功能使Wi-Fi HaLow網絡中的(de)設備能夠節省能源、減少擁塞、增加容量和(hé)設備密度。
另外，Wi-Fi HaLow與其他(tā)的(de)Wi-Fi标準一樣，原生支持IP網絡，簡化(huà)了(le)對(duì)互聯網和(hé)基于雲應用(yòng)程序的(de)訪問，相比其他(tā)的(de)物(wù)聯網連接技術來(lái)說，無需額外昂貴的(de)基礎設施，如集線器、中繼器或網關等。綜合成本可(kě)以進一步降低。
根據“知芯彙”分(fēn)享的(de)圖來(lái)看，與LoRaWAN等低功耗物(wù)聯網技術相比，Wi-Fi HaLow除了(le)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網絡集成、安裝和(hé)運行成本方面都更具優勢。
與藍牙、Zigbee等短距離無線連接技術相比，Wi-Fi HaLow在覆蓋範圍、可(kě)擴展性、傳輸速率、電池壽命、易于IP網絡集成、安裝和(hé)運行成本方面，也(yě)更具優勢。即便是與常規的(de)2.4GHz WiFi相比，Wi-Fi HaLow除了(le)傳輸速率略低之外，覆蓋範圍更大(dà)，電池壽命也(yě)更高(gāo)，優勢明(míng)顯。
國内市場(chǎng)暫時(shí)受限，海外應用(yòng)漸入佳境
由于Wi-Fi HaLow使用(yòng)的(de)是sub-1GHz頻(pín)段，主要是在750MHz—930MHz之間，而國内的(de)750MHz—930MHz頻(pín)段主要被三大(dà)運營商及廣電所掌握（廣電擁有698MHz-806MHz頻(pín)段），這(zhè)也(yě)使得(de)Wi-Fi HaLow在國内市場(chǎng)應用(yòng)受阻。
不過，在海外市場(chǎng)，一些國家和(hé)地區(qū)有開放一部分(fēn)頻(pín)段出來(lái)，比如美(měi)國目前的(de)902MHz至928MHz頻(pín)段、澳大(dà)利亞和(hé)新西蘭的(de)915MHz至928MHz頻(pín)段、歐洲也(yě)在800MHz和(hé)900MHz頻(pín)段間劃出了(le)7MHz的(de)頻(pín)譜資源。此外，Wi-Fi聯盟還(hái)積極倡導Wi-Fi HaLow的(de)全球統一接入頻(pín)譜在915MHz至925MHz範圍内。這(zhè)也(yě)使得(de)Wi-Fi HaLow在海外市場(chǎng)的(de)有了(le)用(yòng)武之地。
前面提到，Wi-Fi HaLow技術相比低功耗廣域物(wù)聯網技術以及短距離無線連接技術都有著(zhe)不小的(de)優勢，特别是那些對(duì)于傳輸速率、傳輸距離都有著(zhe)較高(gāo)要求的(de)物(wù)聯網應用(yòng)（比如無線網絡高(gāo)清攝像頭、無人(rén)機WiFi圖傳）來(lái)說，Wi-Fi HaLow無疑是更具優勢的(de)解決方案。
Wi-Fi HaLow芯片供應商稀缺，泰芯半導體率先量産商用(yòng)
雖然Wi-Fi HaLow技術在一些物(wù)聯網市場(chǎng)擁有很好的(de)應用(yòng)前景，但是目前Wi-Fi HaLow芯片供應商卻非常的(de)稀缺。
據芯智訊了(le)解，目前有在研發Wi-Fi HaLow芯片的(de)廠商主要有Morse Micro Inc.、Newratek、Palma Ceia SemiDesign Inc.、Methods2Business和(hé)珠海泰芯半導體有限公司（以下(xià)簡稱“泰芯半導體”）。
雖然在爲數不多(duō)的(de)廠商當中，大(dà)部分(fēn)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量産并成功商用(yòng)的(de)Wi-Fi HaLow芯片供應商，其首款基于Wi-Fi Halow标準的(de)SoC芯片型号爲TXW8301。
TXW8301詳解：更快(kuài)、更遠(yuǎn)、更強
作爲首款基于Wi-Fi Halow标準的(de)SoC芯片——TXW8301内部集成的(de)PA調制信号發射功率高(gāo)達17db，可(kě)工作在750M~930M頻(pín)段，工作的(de)信道寬度爲1/2/4/8MHz，可(kě)提供最高(gāo)到32.5Mbps的(de)物(wù)理(lǐ)吞吐量。同時(shí)芯片内部集成了(le)百兆以太網/USB/SDIO/SPI/UART等接口，開發者可(kě)以通(tōng)過這(zhè)些接口與應用(yòng)處理(lǐ)器對(duì)接。
相比常見的(de)藍牙、Zigbee等短距離無線連接技術來(lái)說，TXW8301傳輸速率更快(kuài)（最高(gāo)32.5Mbps）、傳輸距離更遠(yuǎn)（最大(dà)距離1公裏以上），同時(shí)信号的(de)穿透力也(yě)更強。
即便是與目前Wi-Fi使用(yòng)的(de) 2.4GHz 和(hé) 5GHz 頻(pín)段相比，TXW8301由于采用(yòng)了(le)更低的(de)頻(pín)段（小于1GHz），也(yě)具有以下(xià)三大(dà)優勢：
1）數據傳輸距離更長(cháng)，網絡覆蓋範圍更廣。具體表現：一是在相同的(de)發射功率下(xià)，數據傳輸的(de)距離更遠(yuǎn)，最大(dà)可(kě)達1公裏以上（空曠的(de)區(qū)域可(kě)達1.2公裏），如現行的(de)Wi-Fi技術最大(dà)的(de)數據傳輸距離僅爲100m，而該技術的(de)傳輸距離是現行技術的(de)10倍以上。二是如果加大(dà)發射功率或者選擇低階的(de)調制方式，則TXW8301的(de)數據傳輸距離将進一步增大(dà)。且通(tōng)過在1MHz/2MHz/4MHz/8MHz之間進行切換，TXW8301能動态的(de)調整WI-FI的(de)覆蓋範圍。
2）數據傳輸的(de)貫穿性更好，适合無線安防的(de)應用(yòng)。具體表現爲：提高(gāo)信号的(de)繞射能力，因此數據具有更強的(de)穿牆和(hé)穿過建築物(wù)的(de)能力，可(kě)将通(tōng)信從室内擴展到室外，極大(dà)的(de)提高(gāo)數據穿透障礙物(wù)的(de)能力。
3）無線終端沖突更低，無線傳輸質量更平穩。具體表現爲：提供了(le)TWT（Target wake time）資源調度功能，TWT技術使得(de)AP（無線接入點）可(kě)以将不同的(de)無線終端設備歸納到不同的(de)TWT周期，AP可(kě)以與每台終端設備設置“喚醒協議(yì)”，從而協商終端使用(yòng)哪個(gè)TWT周期傳輸數據。使用(yòng)了(le)TWT技術的(de)TXW8301無線終端沖突更低，無線傳輸質量更平穩。
據泰芯半導體銷售總監李少輝介紹，基于TXW8301的(de)特性和(hé)優勢，其可(kě)以廣泛的(de)應用(yòng)于無線高(gāo)清監控、無線網橋、無人(rén)機圖傳、智能家居以及智慧電網等多(duō)個(gè)領域。
以傳統視頻(pín)監控應用(yòng)爲例，比如在一些需要密集部署視頻(pín)監控的(de)小區(qū)、辦公樓、交通(tōng)樞紐，如果采用(yòng)傳統的(de)方案，因爲每個(gè)攝像頭都需要單獨進行布線（包括供電線和(hé)數據傳輸線），部署的(de)周期和(hé)成本會都比較高(gāo)，而且維護也(yě)并不是很方便。
如果将集成TXW8301芯片的(de)NVR(Network Video Recorder 網絡硬盤錄像機)作爲接入點AP，再将内置TXW8201的(de)無線網絡攝像機（IP Camera）作爲終端可(kě)以布置在屋内或者戶外，可(kě)以輕松實現中距離的(de)1拖8，并且保持高(gāo)清視頻(pín)傳輸（戶外距離600米實際測試結果每路攝像頭傳輸速率可(kě)以保持1Mbps以上）。這(zhè)也(yě)使得(de)無線高(gāo)清監控視頻(pín)傳輸具有更強的(de)穿牆和(hé)穿過建築物(wù)的(de)能力，可(kě)将無線監控從室内擴展到戶外。相比傳統的(de)方案來(lái)說，不僅提升了(le)性能和(hé)體驗，同時(shí)還(hái)極大(dà)的(de)降低了(le)部署成本和(hé)維護成本。
據芯智訊了(le)解，目前泰芯半導體的(de)TXW8301芯片已經被國内多(duō)家安防大(dà)廠的(de)産品所采用(yòng)。
另外，值得(de)一提的(de)是，TXW8301還(hái)支持移動導頻(pín)技術，更适合移動中的(de)無人(rén)機、無人(rén)船舶設備，加大(dà)發射功率後，最高(gāo)可(kě)支持3公裏範圍内的(de)1080P高(gāo)清圖傳。
小結：
通(tōng)過上面的(de)介紹，我們不難看出，Wi-Fi Halow技術确實是一項非常具有市場(chǎng)潛力的(de)物(wù)聯網連接技術，特别是在安防監控、無人(rén)機圖傳等領域前景廣闊。雖然目前國内Sub-1GHz頻(pín)段使用(yòng)受限，限制了(le)Wi-Fi Halow技術在國内的(de)發展，不過，海外市場(chǎng)的(de)需求正在快(kuài)速增長(cháng)。