Wi-Fi似乎是将一切整合在一起的最后希望。制造商们急于满足对联网电器、安全系统、门锁、开关、电灯、车库自动门和虚拟辅助扬声器的需求。通过为用户提供新便利和新功能、同时收集分析数据、并扩展诊断功能，制造商们已找到方法来抵消连接设备所带来的额外制造成本和维护成本。消费者认为设备制造商已经在使用安全、可靠的架构，来部署和维护他们的服务。
然而，几个常见问题困扰着这些连接产品的各种使用场景：传统Wi-Fi连接的高功耗、因不同家庭住宅建筑技术和建筑材料差异所导致的盲点和低覆盖率、拥堵的2.4GHz和5GHz RF频谱、复杂的部署/设置程序、以及黑客利用安全漏洞等。
消费者对简单、可靠、安全连接的期望，促使制造商将安装成本和安全维护成本极高的专有无线技术草草地拼凑在了一起。
需定制、成本高、操作复杂
消费者被迫使用运行在Zigbee、Z-wave、蓝牙和其他非标准RF技术上的专有无线集线器设备，并将其连接到Wi-Fi路由器。 他们发现这需要经常更换电池或一直使用交流电源。他们不得不为远离路由器的设备使用网络扩展器；不得不为监控摄像头和传感器使用有线电源，或大型可充电电池。
由于缺乏更好的远程技术解决方案，制造商不得不依靠耗电量较大的移动通信技术，并需不断支付续订费和出乎预料的数据使用费。因设备没有无线(OTA: Over-the-Air)更新能力应对新的挑战，设备上保护性不高的身份验证协议安全漏洞会被黑客利用。
IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow™是一种无线技术工业标准，可以解决IoT现有无线解决方案面临的问题——通过使用可扩展的行业标准。
摩尔斯微电子的WI-FI HALOW如何解决这些问题？
IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow专为满足IoT设备的特定需求而构建：更远的距离、更低的功耗、更强的穿透建筑材料能力、充足的带宽、增大的网络容量、易于部署和安装、生命周期内的安全性、无线(OTA: Over-the-Air)更新能力、和低材料成本。
让我们分别探讨这些需求。从IoT对距离和功耗的需求开始，然后到穿透性、带宽、安全性，最后是容量。
距离
Wi-Fi HaLow使用较窄的1MHz信道，工作频段低于1GHz，比传统Wi-Fi的传输距离远十倍，且无需网络扩展器。由电池驱动的摄像头可以放在更方便的地方，如在家里或车库墙外任何需要的地方。无论灯具在室内还是室外的花园，照明系统都可以由单个AP控制。为客户提供距离远达100米的解决方案——无需额外的扩展器或手机流量——这是一项巨大的竞争优势。
下一个要求与距离同样重要：
功耗
与传统Wi-Fi相比，Wi-Fi HaLow以更低的功耗实现了更远的距离，同时提供充足的双向数据传输。 IEEE 802.11ah规定了各种新的睡眠模式，允许设备长时间处于低功耗状态——节省电池能量。
电池消耗
摩尔斯微电子正用数十年的低功耗IC设计经验，来创建一种解决方案，该解决方案可由简单的纽扣电池供电，平均功耗低于10uW。凭借如此低的功耗，摩尔斯微电子的HaLow技术可以应用于以前必须依赖Zigbee、蓝牙或专有技术的设备中。
穿透性
Wi-Fi HaLow卓越的建筑覆盖范围，将减少客户投诉和产品退货率，而这些问题一直困扰着普通Wi-Fi产品。Wi-Fi HaLow采用的更低频率可穿透各种建筑材料，优于2.4GHz和5GHz，且功耗更低。
Wi-Fi HaLow使用OFDM调制来校正反射和多径环境。设备制造商可以确保与AP之间强大的HaLow连接，无论其产品是放在室内还是室外、或者是放在家中的地下室或阁楼。这消除了提供专有集线器或桥接设备的额外复杂性和成本，可以弥补全球不同消费者住宅架构的差异。
带宽
与传统Wi-Fi相似，Wi-Fi HaLow可根据信号完整性及与AP间距离自动调整带宽。
这些预定义的调制和编码方案(MCS: Modulation and Coding Scheme)标准支持150Kbps至40Mbps间的带宽范围，适用于单数据流、单天线(1x1)产品，使用的信道宽度范围在1、2、4和8MHz之间，使用可选的16MHz宽通道可提供高达80Mbps的能力。自动选择最适合的MCS速率可确保数据快速传输。
这一点非重要，因为数据传输速度越快，所消耗的电池能量越少，设备在无线电波传输上所需的时间也越短——从而可供其它设备自由使用。
安全性
IEEE 802.11ah包括最新的Wi-Fi认证要求(WPA2 / WPA3)和无线流量AES (Advanced Encryption Standard高级加密标准)加密。摩尔斯微电子的产品还提供独有的设备ID技术，以支持加密和签名数据，从而通过IPv6网络与可信平台进行数据交换。设备制造商可以生产符合ISO / IEC网络安全标准的产品。摩尔斯微电子将不断改进产品，设备制造商可通过OTA固件更新，使消费者享受到产品的升级。这也可确保设备永远不会错过未来的安全升级。
容量
一个Wi-Fi HaLow AP可处理多达8,191个设备。这足以覆盖住宅中每一个灯泡、门锁、窗帘，恒温器、热水器、冰箱，烟雾探测器、开关、太阳能板、摄像头、车载充电器，以及未来所有可能添加的智能家居设备。
典型的家用Wi-Fi路由器仅支持几十个设备。如果由宽带服务提供商在住宅中部署，Wi-Fi HaLow AP可通过为一个社区的一个或多个家庭订购安全和公用事业管理设备及服务，而获得额外收益。
HaLow是星型网络拓扑结构，因此不会受到网状网络容量问题的影响。而使用网状网络时，无线电频谱会因重复发送相同信息而变得拥堵。
易于设计、部署和安装
摩尔斯微电子的SOC提供完整的解决方案，包含Wi-Fi HaLow所需的射频收发器、物理层(PHY: Physical Layer)，MAC(Media Access Control介质访问控制)、安全性、处理器和内存组件。包括常见的I/O和连接接口，以及主机应用程序处理器选项。这种高度集成的解决方案对于摩尔斯微电子来说设计起来很复杂，却给我们的用户带来了使用上的便利。
摩尔斯微电子是一家快速发展的无线集成电路解决方案公司，正在为物联网（IoT）重塑Wi-Fi。该公司由Wi-Fi先驱和创新者迈克尔·德尼尔（MichaelDeNil）和安德鲁·特里（AndrewTerry）共同创立，团队成员还包括Wi-Fi的最初发明者尼尔·韦斯特教授（Prof.NeilWeste）以及无线通讯行业的其他资深人士，该团队为数十亿部智能手机设计过Wi-Fi芯片。摩尔斯微总部位于澳大利亚，在中国和美国均设有办事处，其强大而多样化的系统团队、IP和专利组合，让Wi-FiHaLow连接贯穿整个物联网生态系统，从监控系统、访问控制到工业自动化和移动设备，让连接的设备能够到达更远的地方。
了解更多摩尔斯微电子及Wi-FiHaLow信息，请关注摩尔斯微电子公众号MorseMicro |
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