[技术前沿]Wi-FiHaLow技术，覆盖范围广达3公里

激烈竞争之下，前方道路崎岖不平。

Wi-Fi HaLow

大多数人可能都体会过Wi-Fi信号弱带来的沮丧。对于一座相当普通的房子，Wi-Fi信号覆盖每一个角落也是颇具挑战的。不过，对澳大利亚初创公司Morse Micro开发的Wi-Fi技术来说，这不是问题。根据该公司的演示，其Wi-Fi信号的覆盖范围达到3公里。其覆盖范围和电池寿命令人印象深刻，此外，该技术的支持者正在力求让无线和物联网开发商采用这种技术标准，而不是其他一些具有竞争性的低功耗和远距离标准。

Morse Micro开发了一种片上芯片系统（SoC），该设计使用了基于IEEE 802.11ah标准的Wi-Fi HaLow无线协议。该协议使用低频无线电信号，比传统Wi-Fi频率传播得更远，显著提高了信号传播的距离。此外，它的功耗也很低，适合连接物联网应用程序。

为了展示这项技术的潜力，Morse Micro最近在旧金山的海洋海滩（Ocean Beach）附近进行了一次海滨测试。该公司表示，通过HaLow网络连接的两台平板电脑的通信距离可以长达3公里，同时速率可保持1兆比特/秒，能够支持略有颗粒感的视频通话。

“该系统的覆盖范围之大是前所未有的。”Morse Micro的市场营销和产品管理副总裁普拉卡什•古达（Prakash Guda）说，“它不仅能发送邮件等信息，还能实际发送兆比特级的数据。”

古达说，HaLow协议的工作方式与传统Wi-Fi大致相同，只是工作频带为900兆赫而非2.4千兆赫。低频信号能够传播更远的距离，而且能够穿透固体实物，这两个特点使HaLow能够实现更大的覆盖范围。

此外，该协议还允许信道带宽窄至1兆赫，而传统Wi-Fi的标准为20兆赫。古达说，因此我们有可能使用更多互不干扰的专用信道，这对于将众多设备连接到同一网络的物联网非常有用。

古达说，其代价就是吞吐量较低。不过，Morse Micro公司表示，其技术仍然可以支持视频等数据密集型应用。该技术的功率范围也低于传统Wi-Fi，因为它有内置功能，允许设备长时间保持休眠状态，只在需要传输数据时才唤醒。因此，古达说，HaLow单次充电可以运行很长时间。Morse Micro正在与合作伙伴共同开发电池供电、需要运行数年的HaLow物联网设备。

不过，意大利里雅斯特国际理论物理中心专门研究无线网络的科学顾问艾尔曼诺•皮埃特斯莫里（Ermanno Pietrosemoli）表示，物联网连接领域十分拥挤。“虽然（HaLow）是一个有望成功的竞争者，但该领域还有很多竞争对手。”他说。

与ZigBee、蓝牙等其他适合物联网的备选方案相比，该技术在覆盖范围上具有相当大的优势。皮埃特斯莫里说，虽然LoRa标准能够实现几十公里的覆盖范围，但其吞吐量太低，无法实现视频，甚至是实时语音传输。他补充道，HaLow的数据速率高，可用于更多的数据密集型应用，例如无线连接大量安全摄像头。

皮埃特斯莫里说，尽管HaLow标准在2017年获批并发布，但该技术的采用率非常低，这可能会导致开发人员犹豫和担心该技术能否继续得到支持。相比之下，SigFox等竞争技术（其运行原理与HaLow类似）和窄带物联网（NB-IoT，一种低功耗蜂窝技术）已经得到了广泛部署。

高德纳公司的副总裁分析师比尔•雷（Bill Ray）则更加谨慎。虽然Morse Micro已经开发了令人印象深刻的技术，但他表示，在行业中HaLow未能获得重大支持。他补充道，事实上，早期热心支持HaLow的高通公司已经失去了兴趣。

“我们对这个标准并不乐观，即使它的覆盖范围可延伸到3公里。”雷说，“蓝牙的互操作性更好，LoRa的覆盖范围更大，HaLow处于中间位置，适合的应用是有限的。”

古达对此则有不同的看法。他说，结合高数据速率和远距离覆盖，该技术能够服务于物联网应用的整个领域。“这是两全其美的事。”他说。

他承认，采用率低确实会导致人们对互操作性和过度依赖单一供应商感到忧虑，但他表示，事情正在发生变化。目前，总部位于美国加州的Newracom也在生产HaLow系统芯片，2021年，Wi-Fi联盟推出了该标准的认证计划，古达表示，该计划将提高其互操作性。

“如果你想基于新技术制造某种设备，就要确保有互操作性，并拥有不止一个供应商，”他说，“这就是我们现有的关键要素。”

作者：Edd Gent