帳號:
密碼:
最新動態
產業快訊
CTIMES / 文章 /
Wi-Fi技術對比:Wi-Fi HaLow與Wi-Fi 6
 

【作者: Morse Micro】   2023年09月12日 星期二

瀏覽人次:【9845】

隨著物聯網(IoT)設備數量的激增(根據預測,至2025年物聯網設備的總數量將超過400億台),對於快速、節能和安全連接的期望也在飆升。這種對物聯網設備的巨大增長和需求,顯現出當前連線協議中的空隙,無線技術創新者也正在競相填補這些空隙。


什麼是Wi-Fi CERTIFIED 6?

Wi-Fi 6是最新一代的Wi-Fi技術,適用於2.4GHz、5GHz和6GHz免許可和類許可頻段,指定用於採用IEEE 802.11ax規範的產品。


前幾代產品包括用於2.4 GHz和5 GHz頻段的Wi-Fi 4(IEEE 802.11n)和用於5 GHz頻段的Wi-Fi 5(IEEE 802.11ac)。為2.4GHz和/或5GHz頻段設計的Wi-Fi 6設備也與早期的Wi-Fi技術向後相容,包括IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和IEEE 802.11g,此意味著Wi-Fi 6傳輸封包數據時會有額外成本,包括更長的封包數據傳輸前導碼和額外的保護機制。


根據Wi-Fi聯盟表示,Wi-Fi 6強調「在體育場和其他公共場所等擁有數百或數千台連接設備的場所,以及在那些使用高頻寬應用的企業網路中能實現高品質的連接」。我們談論的是容量、能耗、覆蓋範圍以及當今用戶在繁忙環境中所需的性能。因此,主要適用於5GHz和6GHz頻段的高傳輸量、短距離應用,如網路遊戲和虛擬實境。


關於Wi-Fi CERTIFIED HaLow

Wi-Fi HaLow是Wi-Fi聯盟認證的最新MAC/PHY協議2,專為滿足物聯網的需求而設計,提供比Wi-Fi 4、Wi-Fi 5或Wi-Fi 6更遠的連接距離和更低的功耗。Wi-Fi HaLow可滿足具有挑戰性環境的獨特要求,能夠實現工業、農業、智慧建築、智慧城市環境中各種物聯網的應用案例。


一目了然: Wi-Fi HaLow與Wi-Fi 6比較

並非所有Wi-Fi都是一樣的,尤其是在物聯網應用方面。下表根據家庭和企業最看重的功能,對IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow和802.11ax Wi-Fi 6進行了比較。


表一:Wi-Fi HaLow與Wi-Fi 6比較

Wi-Fi 6

Wi-Fi HaLow

Reach

100公尺

1公里

容量(AP

2000多台設備

8,000 多台設備

安全

卓越

卓越

能量消耗

滲透

普通

卓越

多功能性

免許可可互操作

免許可可互操作

數據速率 (SISO)

400 Kbps - 143 Mbps20 MHz

道中 1x1

150 Kbps - 86.7 Mbps16 MHz

道中 1x1

數據速率 (MIMO)

400 Kbps - 9.6 Gbps160 MHz

道中 8x8

150 Kbps - 347 Mbps16 MHz

道中 4x4


連接深度和廣度

Wi-Fi HaLow在sub-1 GHz頻段運行,頻道相對較窄,通常在1 MHz至8 MHz之間(儘管IEEE 802.11ah也規定了16 MHz頻道)。功耗極低的物聯網設備可使用1MHz或2 MHz頻道,而對輸送量要求較高的遠距離、低功耗攝影機則可以使用4MHz和8 MHz頻道。較窄的頻道加上850 MHz和950 MHz之間的sub-1 GHz的RF頻率,以及範圍優化的調製和編碼設計(modulation and coding scheme;MCS)速率,使Wi-Fi HaLow的傳輸距離超過1公里。這是Wi-Fi 6(100米)覆蓋範圍的10倍。


此外,Wi-Fi HaLow使用sub-1 GHz的信號,比2.4GHz、5GHz和6GHz的Wi-Fi 6信號能更有效地穿過牆壁和其他障礙物,無論障礙物的結構材料如何。


Wi-Fi 6支援具備資源單元(resource unit;RU)分配的OFDMA(正交頻分多址),允許多個用戶端同時從一個接入點(AP)接發信號。雖然這看起來提供了更窄的頻道,但實際的最小頻道寬度和取樣速率仍保持在20MHz,無法提供與 Wi-Fi HaLow 使用窄通道相同的節能效果。


接入點容量

單個Wi-Fi HaLow 接入點(AP)可處理多達8,191台設備,是Wi-Fi 6 AP(僅支援2,007台設備)的四倍。這大大增加了能連接的LED燈泡、智慧門鎖和安全攝影機的數量,更不用說智慧建築和工廠所採用的大量自動化設備。在智慧家居環境中,Wi-Fi 6路由器通常支援數十台設備,而寬頻服務提供者安裝在各個家庭的單一Wi-Fi HaLow AP可以輕鬆擴展,滿足任何家庭的物聯網需求。


安全性

Wi-Fi HaLow和Wi-Fi 6都採用IEEE 802.11協議,意味著兩者都遵守全球公認的標準,該標準定義了連網設備如何進行身份驗證和安全通信。兩者都支持Wi-Fi聯盟最新的認證安全要求(WPA3)和遠端升級(OTA)高級加密標準,資料傳輸速率可實現安全的OTA韌體升級。


能源效率

Wi-Fi 6的連接需要大量的電力。因此,基於電池供電的Wi-Fi 6物聯網設備可能需要頻繁充電。對於電力受限的物聯網設備來說,尤其是個難題,因為這些設備必須遠距離傳輸,並需要使用電池運行數年。Wi-Fi HaLow旨在解決這一挑戰。Wi-Fi HaLow是最節能的現有Wi-Fi類型,所需電力僅為Wi-Fi 6的一小部分。


目標喚醒時間(TWT)最初是為長時間睡眠Wi-Fi HaLow設備設計的一種省電機制。儘管Wi-Fi 6也支持TWT,但主要用於調度多用戶MIMO上行鏈路傳輸,而非支援長時間睡眠的物聯網設備,因此Wi-Fi 6不支援Wi-Fi HaLow所支援的超長睡眠時間。


連接多樣性

與其他專有無線協定不同,Wi-Fi HaLow和Wi-Fi 6都是基於開放的IEEE 802.11標準的免許可連接解決方案。由於無需專有閘道、控制器或集線器,因此簡化了安裝並降低了營運成本。此外,由於兩種協議都是IEEE 802.11標準的一部分,所以Wi-Fi HaLow和Wi-Fi 6網路可以共存,而不會影響其RF性能。


資料速率

Wi-Fi HaLow提供一系列非常適合物聯網設備的資料傳輸速率,例如,從使用MCS 10和BPSK調製的150 Kbps速率,到使用MCS 9的4.4 Mbps最高速率(最窄頻寬為1 MHz的單個空間流)。在8 MHz頻道運行時,單個空間流Wi-Fi HaLow AP可支援各種物聯網設備,從低功耗感測器(發送速率低至150 Kbps的1 MHz頻道)到攝影機(發送速率高達43 Mbps的8 MHz資料包)。


雖然Wi-Fi HaLow為大多數物聯網應用提供了最均衡的802.11標準,但並不適用於傳輸範圍較小、資料密集型的應用,如超高清視頻串流、高清網路遊戲或低延遲虛擬實境應用。Wi-Fi 6的資料傳輸速率更快,更適合這些需要高傳輸量和低延遲的耗電應用。


結論

我們可以把Wi-Fi HaLow和Wi-Fi 6視為具有競爭力的兄弟,兩者略有不同,但相容且各有獨特點。Wi-Fi 6是帶寬密集型家居和企業應用的高速主力協議,在這些應用中,功耗和覆蓋範圍並不是主要考慮因素。如果物聯網應用需要的是更廣的覆蓋範圍、更優的穿透力、更低的功耗和良好的資料輸送量,那麼首選就是Wi-Fi HaLow。


相關文章
Wi-Fi HaLow將徹底改變工業控制面貌
Wi-Fi HaLow—與眾不同的Wi-Fi體驗
Wi-Fi 6加速工業4.0
速度大幅進化 Wi-Fi 6開創串流應用新資源
5G時代正式啟動 高速傳輸市場熱潮再起
comments powered by Disqus
相關討論
  相關新聞
» Akamai Connected Cloud打造分散式雲,全新Gecko計畫結合雲端與邊緣網路
» 長庚大學與宏華國際簽署備忘錄 培育專業資通訊人才
» 雲達於MWC 2024展出5G與AI基礎設施與解決方案
» Sophos宣布新任總裁暨代理執行長
» 仁寶將於MWC 2024展示B5G衛星通訊方案


刊登廣告 新聞信箱 讀者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 遠播資訊股份有限公司版權所有 Powered by O3  v3.20.2048.100.26.196.222
地址:台北數位產業園區(digiBlock Taipei) 103台北市大同區承德路三段287-2號A棟204室
電話 (02)2585-5526 #0 轉接至總機 /  E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw