利用 Wi-Fi HaLow 接入点，提升智能家居体验
发布时间：2024-5-16 18:30
发布者：eechina
关键词：
Wi-Fi HaLow , 智能家居
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作者：摩尔斯微电子 随着每家每户联网设备数量的不断增加，管理无线干扰（尤其是 2.4 GHz 频段）的挑战也随之而来。根据国际专业服务机构德勤（Deloitte）的数据，2022 年每个家庭的平均联网设备数量为 22 台，随着消费者在家中部署更多的物联网设备（从无线传感器到安全摄像头再到智能锁），预计这一数字还会增加。重要的是要确保所有这些联网设备都能在拥挤的无线网络中共存，且不会出现连接问题。现在来详细了解一下新版Wi-Fi如何提供更远的连接距离，并能够接入额外的频谱，以缓解无线连接和干扰问题，扩展消费者接入点容量，实现更好的智能家居体验。 无线物联网设备的理想频谱区域 最新一代的 Wi-Fi 协议（如 Wi-Fi 5/ Wi-Fi 6/ Wi-Fi 7）主要针对游戏和虚拟现实等高吞吐量应用。高吞吐量的宽带频谱位于 5 GHz 和 6 GHz 频段。这些频段的发射功率通常低于 2.4 GHz 频段，而且穿透墙壁和其他障碍物的信号和穿透力要低很多。Wi-Fi 5/ Wi-Fi 6/ Wi-Fi 7的家庭整体覆盖通常需要使用网状接入点（AP）。但是，位于房屋外围或室外的联网设备可能仍然信号较弱甚至没有信号。 物联网设备通常部署在建筑物外围或室外，例如安全摄像头、门锁和窗户传感器。这些物联网设备需要更好的信号覆盖和穿透力，而不是追求尽可能高的吞吐量。室内物联网设备的位置可能有一些 2.4 GHz 的信号覆盖，但可能没有 5 GHz或 6 GHz 的信号覆盖。室外物联网设备的位置可能完全没有信号覆盖。为了同时覆盖室内和室外，物联网设备最理想的频谱部分是 1 GHz 以下。将sub-GHz频段用于物联网还能缓解对 2.4 GHz 频段的需求，将 5GHz 和 6GHz 频段留给高吞吐量、短距离的设备使用。 更强的信号穿透力 实现室内外智能家居无缝覆盖的最大障碍之一，是墙壁及其他物理障碍物所造成的死角问题。智能家居必须拥有可靠的无线网络，以支持洒水系统、安防摄像头、视频门铃和户外娱乐设备等远距离应用。然而，由于物理障碍物的存在，房屋内部或周围的某些区域（如车库、阁楼或庭院）往往连接不畅。 作为一种 sub-GHz 协议，Wi-Fi HaLow 从本质上克服了这些限制。在 sub-GHz 频段运行的无线设备可以到达大型住宅和庭院的边界，并能穿透阻挡标准 Wi-Fi 信号的物理障碍。由于 sub-GHz 信号比高频信号更能有效地穿透墙壁、地板和其他障碍物，Wi-Fi HaLow 可以降低在家中部署物联网设备的成本和复杂性，否则可能需要范围扩展器、网状网络或额外的接入点。 扩展的信号覆盖 Wi-Fi HaLow最显著的优势之一是扩展的信号覆盖，这使得部署在车库、前院或后院，甚至屋顶上的设备都能轻松触及接入点和智能家居生态系统。随着人们将物联网设备部署在家居内外较远的地方，通常也是在高频信号无法覆盖的地方。例如，传统的 Wi-Fi 接入点可能无法覆盖摄像头、天气传感器和洒水系统等智能室外设备。然而Wi-Fi HaLow 信号可延伸超过 1 公里，远远超出传统 Wi-Fi 的覆盖范围以及大型住宅和庭院的边界，使其成为针对智能家居环境接入点的理想协议。此外，Wi-Fi HaLow 还能让多达 8,191 台设备同时接入同一个 Wi-Fi 接入点，从而降低了大型住宅物联网部署的复杂性。 应对无线干扰的挑战 智能家居网络面临的最棘手挑战之一就是无线干扰。随着家居无线设备和不同无线标准的数量不断增加，出现无线干扰问题的可能性也越来越大，尤其是在传统 Wi-Fi 和蓝牙、Thread 和 Zigbee 等其他协议使用的拥挤的 2.4 GHz 频段。例如，当终端用户在使用新安装的物联网设备时遇到连接问题，可能会感到沮丧，并要求退货，即使干扰是由网络上的其他设备造成的。与此同时，影响家庭网络的干扰问题仍未得到解决，物联网设备制造商的品牌声誉可能会受到不必要的打击。 Wi-Fi HaLow 是解决物联网设备无线干扰难题的一个有效解决方案。 在北美，多个 Wi-Fi HaLow 接入点可配置为多达 24 个不重叠的 1 MHz 信道，用于低吞吐量设备；或配置为 3 个不重叠的 8 MHz 信道，用于高吞吐量设备（如安防摄像头）；或配置为不重叠的 1 MHz、2 MHz、4 MHz和 8 MHz 信道组合，用于不同用途。这使得 Wi-Fi HaLow 成为智能家居设备的理想连接技术，也是对当前几代 Wi-Fi 的理想补充，以缓解 2.4 GHz 频段的拥塞状况。 最近，Wi-Fi 联盟发布了 Wi-Fi HaLow 认证，这为在家庭中轻松部署 Wi-Fi CERTIFIED HaLow 接入点和物联网产品提供了信心。将智能家居物联网设备（如灯泡、冰箱、门锁、传感器或摄像头）移至 sub-GHz 频段将为其提供必要的信号覆盖和连接性，同时还能防止这些设备干扰 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 频段的高带宽应用（如电视、笔记本电脑和手机）。此外，Wi-Fi HaLow 还提供最新的 WPA3 安全性，其操作方式与传统的 Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 6 相同，但距离更远、功耗更低。 Wi-Fi HaLow 解决物联网限制问题 将Wi-Fi HaLow技术集成到现代消费者接入点中，提供了一个可行的解决方案，可以解决阻碍将这些接入点与部署在室内外环境中的物联网设备一起使用的某些挑战。这些挑战包括范围有限、信号干扰和网络拥塞。接入点制造商现在可以选择设计具有Wi-Fi HaLow功能的接入点，从而在不影响安全性的情况下，为广泛的智能家居和物联网应用实现可靠、无缝的连接。 |
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