伴隨多樣化物聯網場景不斷湧現，Wi-Fi HaLow提供高資料速率、雙向傳輸、廣泛覆蓋範圍等特性，滿足LPWA物聯網應用場景需求，HaLow將在2022年為物聯網領域開啟新篇章。
Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance)在2016年發表802.11ah技術規格，該技術結合物聯網所需的覆蓋範圍、穩健性、可擴展性和效能，提供低功耗廣域網路(LPWA)解決方案新選項。隨著物聯網產業持續發展，近年垂直產業與消費性應用儼然成為市場發展新興趨勢，現有LPWA技術如NB-IoT和LoRa，受限於無法提供即時回應、資料隱私、雙向資料傳輸等功能，也為HaLow的商轉開了一扇窗。
在沉寂一段時間後，Wi-Fi聯盟2021年推出改版的協定標準，支援PC生態系統的IP網路和正交分頻多工(Orthogonal Frequency Division Multiple, OFDM)調變等重要功能，也開始讓產業重新認識這項技術的應用潛力。Wi-Fi聯盟高級行銷副總裁Kevin Robinson(圖1)表示，Wi-Fi HaLow晶片預計出貨量將在2022年突破1,000萬片，將用於住宅和工業物聯網環境、零售、農業、醫療保健及智慧家庭等領域。
圖1 Wi-Fi聯盟高級行銷副總裁Kevin Robinson表示HaLow晶片出貨量將在2022年突破1,000萬片，將用於住宅物聯網(IoT)和工業物聯網，以及零售、農業、醫療保健、智慧家庭，以及智慧城市等領域。
即時性/高流量/雙向為LPWA新需求
傳統LPWA如NB-IoT與LoRa技術，以低成本、低功耗特性成為物聯網基礎架構，透過單向、低速率及廣域傳輸運作，Newracom全球業務行銷副總裁暨台灣區總經理林琮閔(圖2)表示，過去LPWA大多應用於單向基礎建設，並以傳送感測數據為主，如電表，但現今許多設備都開始搭配人臉辨識、物體和語音辨識，採用機器視覺功能進行影像分析消費行為，因此下一代物聯網即時性、高流量、雙向，且須導入現有網路架構中的需求日益被看見。
圖2 Newracom全球業務行銷副總裁暨台灣區總經理林琮閔認為現有LPWA技術已不能滿足新興物聯網應用場景，因此HaLow結合雙向傳輸、聯網，及節能等功能協助新興場域的應用。
與其他無線技術相較，HaLow技術具有獨特的優勢。由於HaLow在低於1GHz的頻率範圍內運行，使用窄頻通道，訊號繞射的效果更容易穿透牆壁、天花板、地板和物體，所以裝置的部署位置較不受限且更具靈活性。這消除多級網狀網路連接和中繼器，降低了基礎設施成本和消耗能源的設備數量。此外，Robinson表示，HaLow使用新的MAC改進和睡眠模式，並有效處理各種環境中的感測器網路，每個SSID可支援多達8,191個設備，確保在沒有網狀網路或中繼器的環境下依然可提供家庭和大樓裝置聯網。
HaLow調變功能能夠控制節點，強化物聯網技術便利性。百佳泰產品認證事業部經理李育峻解釋，網路架構以主從模式點對點之間連線，可在網路中讀取每一個終端節點，因此距離上可控制1公里以外的物聯網裝置，遠遠超越傳統Wi-Fi協定的覆蓋範圍，且調變功能還可協助使用者控制傳輸距離範圍。
HaLow組網具高度彈性
HaLow技術可在數十公尺到1公里的距離達到數Mbps的傳輸速率，且一個存取點(Access Point, AP)可支援數千個節點，因而填補了速率低、功能少的LoRa與Sigfox網路，以及更耗電、又需要搭配資費方案的LTE Cat-M和NB-IoT之間的缺口。
就HaLow的速度、傳遞資料量，除能夠協助物聯網或工業4.0深入運用之外，也提供物聯網安全功能。李育峻指出，Wi-Fi協定講求相容性，HaLow與其它IEEE 802.11的Wi-Fi版本一樣，是一種固有的安全無線協定，支援最新的Wi-Fi認證要求WPA3加密協定和遠端空中下載(OTA)傳輸的AES加密，並與連接裝置進行身份驗證和安全通訊，其資料速率還可實現安全的遠端軟體升級。
Ｗi-Fi HaLow與其他LPWA技術綜觀
資料來源：Newracom
然而，位居LPWA主流的NB-IoT/LTE-M也不斷優化技術，不免擠壓HaLow市場發展空間，對此林琮閔表示，在人口密集區城市中大多以手機作為傳輸工具，若未來NB-IoT/LTE-M走向消費性應用，這兩個技術就有優勢，但並非所有市場都需要5G。反而在許多垂直應用有著數據加密、網路建構等自組網需求，企業不希望透過第三方營運商伺服器傳送自家的資料，HaLow源自熟悉親切的Wi-Fi，正適合自建私網，並自行決定架設無線存取點、傳輸流量以及IP位址，可以建設私人網路，並與原有的Wi-Fi網路架構相容。
HaLow元年向前行
HaLow歷經進展推遲、標準改版後，逐漸找出專業領域需求與可接受的商業模式，在2021年下半年已有廠商發表晶片與模組解決方案，2022年將會有更多廠商陸續推出HaLow相關產品。據了解，目前已推出HaLow晶片方案的業者，包括Newracom、Morse Micro，以及Palma Ceia SemiDesign等；而台灣的光寶及海華則已推出HaLow通訊模組方案。
2022年是否成為HaLow商轉機會，對此，Robinson表示，聯盟方面將依然扮演物聯網連接重要媒介，提供各垂直產業物聯網應用方案，包括多供應商互聯互通、WPA3安全性、更加便利性的設置及IP網路整合功能。