转载Wi-Fi/蓝牙/星闪技术概述（ 一）

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一、Wi-Fi技术现状及趋势

与大多数非蜂窝无线连接技术相比，Wi-Fi技术的突出亮点在于高传输速率、大容量传输能力、支持设备数据传到网络。
为了持续满足行业应用对更高传输速率的追求，Wi-Fi联盟规划了Wi-Fi工作频段从2.4GHz扩展到5GHz、
6GHz，获取了更多互不干扰的大带宽信道。其中5GHz频段指4.910GHz-5.875GHz，共965MHz带宽；6GHz频段指
5.925GHz-7.125GHz，共1200MHz带宽。此外，Wi-Fi标准平均每4-6年更新一代，历代标准通过提升信道宽度、工作流数、
单符号携带数据量（QAM）、有效子载波个数，以及引入MU-MIMO、OFDMA等更先进的数据传输机制，使Wi-Fi理论
传输速率从第一代的2Mbps提升到Wi-Fi 6的9.6Gbps。


Wi-Fi持续具有更高传输速率的主要原因


规划更高工作频段和更大带宽


Wi-Fi 5引入MU-MIMO技术，多路并发，减少等待


Wi-Fi 6引入OFDMA，提高信道利用率，减少等待


增加空间流数


增加单符号携带数据量（QAM）


增加有效子载波个数




注：理论传输速率 = 有效子载波个数 × 单符号携带数据量 × 码率 × 空间流数 ÷ 传输时间。（Wi-Fi 4、Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 6 的最高码率都
为 5/6。Wi-Fi 4、Wi-Fi 5 协议的传输时间都为 3.6us，Wi-Fi 6 的传输时间为 13.6us。）


按照频率越高、传输距离越短原理，高频段 Wi-Fi 更适合高速传输，一些低带宽需求的应用仍可使用 2.4GHz 网络。
因此基于对传输速率和成本的不同要求，Wi-Fi 4、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6 产品在市面上各自占有份额。其中对在意成本、功耗
和尺寸的物联网应用来说，多以 2.4GHz Wi-Fi 为主，也有部分应用场景处在 Wi-Fi 6 欲取代 Wi-Fi 4 的阶段，但综合成本
因素，这个演进还处于进行时。另外在物联网领域，现有市面上的产品有部分采用单 Wi-Fi 模式，也有大部分采用 Wi-Fi&
蓝牙 Combo 模式（蓝牙用于设备配对）。
Wi-Fi HaLow 是 Wi-Fi 联盟推出的专门面向物联网市场的标准，也称 802.11ah。在传统 Wi-Fi 朝 5GHz、6GHz
扩大工作频段，计划以传输速度快、大容量传输为特征持续获取市场时，重点满足物联网应用需求的 Wi-Fi HaLow 工作频
段被设定在约 900MHz 的低频范围，强调低功耗、远距离、大带宽、穿墙性好 4 大优势，且单点理论可接入设备数量为
8191 个，支持星状网络和 Mesh 组网


Wi-Fi HaLow 技术特征



在国内，Wi-Fi HaLow 的一个话题是频谱尚未明确。截至目前，各国或地区对 Wi-Fi HaLow 的频谱都在 900M 附
近，但具体分配不尽相同：美国使用 902-928MHz（有 26MHz 可使用），澳大利亚和新西兰使用 915-928MHz（共
13MHz），欧洲在 863-868MHz 以及 915.8-919.4MHz 之间划分出了 8MHz 频谱，韩国使用 917-923.5MHz（共 6.5MHz），3 IOTE2025 上海站：4 月 22-24 日 深圳站：8 月 海外展：IOTSWC 世界物联网解决方案展 5 月 13-15 日（西班牙·巴塞罗那）参展联系：18676385933
日本使用 920.5-928.1MHz（共 7.6MHz）。中国尚未对 Wi-Fi HaLow 划定频谱，所以此时国内企业的 Wi-Fi HaLow 产品
都是销往海外。未来 Wi-Fi HaLow 是否能在国内拿到理想频谱资源，应该还需要 Wi-Fi 联盟及产业界的合力推动。


回到技术层面，Wi-Fi HaLow 与其他技术的差异可从覆盖面积、吞吐量、使用成本 3 个方面来看待：
1） 将 Wi-Fi HaLow 与传统 Wi-Fi 技术相比，前者传输距离是 2.4GHz Wi-Fi 的 10 倍，覆盖范围是 2.4GHz Wi-Fi 的
100 倍，再加上考虑了节能需求，符合低功耗广域网的特性，更适合空间广阔或偏远地区的应用类型。
2） Wi-Fi HaLow 信道宽度可设计为 1/2/4/8/16MHz（实际应用中考虑频谱宽度和客户需求层次，一般最大设计到
8MHz），相比 LoRa 信道宽度仅有 KHz 级别，Wi-Fi HaLow 能提供更高的传输速率和更大的吞吐量，使支持的远距离应
用类型从简单数据传输拓展到了基础的音视频应用。
3） Wi-Fi HaLow 属于非蜂窝技术，不产生固定的套餐资费，相比 NB-IoT 技术可以帮助用户节省月 / 年套餐资费。


从 2016 年标准初立，到 2021 年 Wi-Fi 联盟开始支持 Wi-Fi HaLow 产品认证，Wi-Fi HaLow 前５年实际是厚积薄发
的过程，外界对它的了解并不多，大多时候都需要从 0 开始介绍。大约从 2022 年开始，Wi-Fi HaLow 的热度持续上升，
外界不仅询问该技术是什么，更多在询问怎样应用 Wi-Fi HaLow 以改良产品或方案。当然，Wi-Fi HaLow 产品大范围进入
大众视野也才两三年时间，该技术仍然需要向前演进，该产业仍然处于发展初级阶段，包括去提升技术参数，也包括在更
广泛的应用场景中完成验证并规模化落地。（未完）