Wi-Fi HaLow芯片是基于IEEE 802.11ah标准的低功耗、长距离Wi-Fi通信技术，主要用于物联网(IoT)应用。以下是关于Wi-Fi HaLow芯片的详细介绍：
一、 Wi-Fi HaLow芯片简介
1. 主要供应商和芯片型号
- Newracom：作为Wi-Fi HaLow芯片的主要供应商之一，Newracom推出了多款802.11ah兼容的芯片。其代表型号NRC7292具备高灵活性，能够支持点对点和多点连接，适合大规模物联网部署。
- Morse Micro：专注于Wi-Fi HaLow的公司，推出了MM6108等芯片，提供更高的连接密度和低功耗优势，非常适合低带宽的物联网应用场景。
- Broadcom 和 Qualcomm：尽管这些厂商的主要业务集中在传统Wi-Fi和5G芯片，但也有部分芯片适配Wi-Fi HaLow，推动IoT解决方案的开发。
2. 技术特性
- 频段：Wi-Fi HaLow芯片使用sub-1 GHz频段(如900 MHz)，相比传统Wi-Fi的2.4 GHz或5 GHz频段具有更强的穿透力和覆盖范围。实际测试中，传输距离可以达到1公里甚至更远。
- 低功耗设计：Wi-Fi HaLow芯片的设计特别注重功耗优化，能够满足电池供电设备的需求。例如，Newracom的NRC7292芯片在传输数据时的功耗极低，延长了设备的电池寿命。
- 数据传输速率：虽然传输速率低于传统Wi-Fi(一般在150 kbps到1 Mbps之间)，但足以支持环境监测、位置追踪等低数据量需求的应用。
- 多连接支持：Wi-Fi HaLow芯片通常支持数千个设备同时连接，使得物联网应用能够实现高密度设备连接，这是传统Wi-Fi无法轻松实现的。
- 增强的安全性：支持WPA3等安全协议，确保数据传输的安全性，尤其在工业和医疗物联网环境中显得至关重要。
3. 应用场景和市场前景
- 智能农业：Wi-Fi HaLow芯片在农业环境中能够支持土壤、空气、温度等传感器数据的远程传输，帮助农民进行数据驱动的作物管理。
- 智慧城市：在智慧照明、交通监控等应用中，Wi-Fi HaLow芯片可以实现低成本的长距离连接，支持大量设备的联网需求。
- 工业自动化：在工厂环境中，Wi-Fi HaLow芯片可连接大量传感器和设备，支持远程监控和数据收集，有助于提升自动化水平。
- 智能家居和健康监测：在智能家居中，Wi-Fi HaLow芯片可以应用于传感器、摄像头等低数据量设备;在健康监测中，它可以支持穿戴设备的长距离数据传输。
4. 优势和挑战
（1）优势
- 长距离传输能力：sub-1 GHz频段增强了信号穿透力。
- 节省电力：适合电池供电的设备，延长设备使用时间。
- 支持大规模物联网设备：一颗芯片即可支持数千个连接，适合高密度场景。
（2）挑战
- 市场接受度：尽管Wi-Fi HaLow具备优势，但当前市场上对其的需求尚在成长阶段，部分客户对其与传统Wi-Fi的兼容性持观望态度。
- 带宽和速率限制：低速率特性限制了Wi-Fi HaLow在高清视频或大数据量场景中的应用。
5. 芯片发展趋势
随着物联网的发展，Wi-Fi HaLow芯片的应用需求将不断增长。未来，芯片厂商可能会进一步优化功耗、传输距离以及兼容性，以满足更多行业的需求。此外，随着5G和Wi-Fi 6等技术的发展，Wi-Fi HaLow预计将作为补充方案，提供低成本、低功耗的广域物联网连接。
Wi-Fi HaLow芯片是实现大范围物联网部署的关键组件，特别适合长距离、低功耗、低带宽的数据传输需求。
二、 Wi-Fi HaLow芯片与传统Wi-Fi和5G技术的兼容性
Wi-Fi HaLow芯片与传统Wi-Fi和5G技术的兼容性表现良好。Wi-Fi HaLow在物理层和媒体接入控制层对传统IEEE 802.11技术进行了修改，但仍然兼容这些协议。这意味着Wi-Fi HaLow可以与现有的Wi-Fi 4、Wi-Fi 5和Wi-Fi 6网络共存，不会影响这些网络的射频性能。此外，Wi-Fi HaLow还支持与2.4/5GHz带Wi-Fi的组合使用，保证了不同厂商设备之间的互操作性。
Wi-Fi HaLow的主要优势在于其低功耗、长距离传输、穿透墙能力以及易于安装和扩展性。它适用于需要大规模节点数关联的物联网场景，如NB-IoT和5G下的mMTC(Massive Machine Type Communications)。Wi-Fi HaLow可以在低于1 GHz的频谱下运行，提供更大的传输范围和更低的功耗，满足物联网的独特需求。
三、 Wi-Fi HaLow芯片在智能农业和智慧城市中的具体应用
Wi-Fi HaLow芯片在智能农业和智慧城市中的具体应用案例包括以下几个方面：
1. 智能农业：
在埼玉县入间市，茶栽培的农业DX(数字化转型)项目中，利用IoT传感器和摄像头来减轻生产者的劳动负担，并抑制病虫害的发生。通过在茶园内安装低功耗的IEEE 802.11ah通信模块的摄像头，实现长距离无线通信，并将图像数据上传至云端。
高知县安芸市的次世代型设施园艺农业项目中，使用最新的设备、IoT和AI技术收集环境数据，分析植物的生理生态信息，从而优化栽培和生产管理，并预测出货时间。这些数据需要通过Wi-Fi HaLow技术进行传输。
2. 智慧城市：
Wi-Fi HaLow技术支持多种智能城市解决方案，如楼宇自动化系统整合、视频与传感器结合等。这些应用可以实现楼宇、数据中心、工业制程及其他城市公共设施的实时运营数据管理和智能楼宇管理。
Wi-Fi HaLow设备可以支持超过1公里的远程通信，适用于智能农业、防灾系统、城市排水、污染监测等多种民用物联网项目。这些设备与LTE网关结合使用，可以创建具有成本效益的智能城市解决方案。
Wi-Fi HaLow芯片在智能农业和智慧城市中的应用案例涵盖了从茶叶种植到设施园艺的农业DX项目，以及楼宇自动化、视频监控和环境监测等智慧城市应用。
四、 Morse Micro和Newracom的Wi-Fi HaLow芯片性能比较。
Morse Micro和Newracom的Wi-Fi HaLow芯片在性能上有一些显著的差异和特点。
Morse Micro的MM6108 SoC支持1MHz、2MHz、4MHz和8MHz带宽，能够提供数十Mbps的吞吐量，这使其能够支持高清视频流媒体传输。MM6108 SoC还具有高传输和接收效率，在距离达到1公里时，其效率比传统Wi-Fi解决方案高出10到100倍。此外，MM6108 SoC在全规模生产中，已经开始出货。
相比之下，Newracom的NRC7292芯片是行业内首款符合IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow标准的系统级芯片(SoC)，专注于物联网设备的优化Wi-Fi解决方案。虽然具体的性能参数没有详细列出，但可以推测其性能与Morse Micro的产品相当，因为它们都被用于802.11ah Wi-Fi HaLow网络中。
Morse Micro的MM6108 SoC在带宽支持和数据吞吐量方面表现更为出色，特别是在高清视频流媒体传输方面。
五、 Wi-Fi HaLow技术在工业自动化领域的最新进展
Wi-Fi HaLow技术在工业自动化领域的最新进展主要体现在其在连接大量传感器和控制设备方面的应用。根据2024年9月20日的报道，Wi-Fi HaLow能够在工业环境中连接成千上万的传感器和控制设备，用于监控工厂运作、设备维护及生产流程自动化。此外，Wi-Fi HaLow的长距离传输特性使其成为农业监控、工业自动化和智能城市等应用的理想选择。
亚洲无线通信公司(AsiaRF)推出的Wi-Fi HaLow MESH技术，结合了易于使用的Mesh标准，标志着无线网络灵活性和可扩展性的重大进步。这一标准允许来自不同制造商的设备无缝集成，创建统一且易于管理的网络，特别适合需要广泛协作的智能工厂。Wi-Fi HaLow MESH网络提供超长覆盖范围、高穿透力和改进的稳定性，成为工业和物联网应用的灵活、可扩展和高性能选择。
摩尔斯微电子(Morse Micro)也在Wi-Fi HaLow领域取得了显著进展，其MM6108 SoC芯片在2024年荣获WBA行业大奖最佳Wi-Fi创新奖，进一步证明了Wi-Fi HaLow在工业自动化中的应用潜力。
六、 Wi-Fi HaLow芯片的市场定位和未来发展趋势
Wi-Fi HaLow芯片在5G和Wi-Fi 6的发展背景下，其市场定位和未来发展趋势可以从以下几个方面进行分析：
- 低功耗与长距离传输：Wi-Fi HaLow技术主要工作在1GHz以下的频段(通常为900MHz)，具有低功耗和长距离传输的特点。这使得它非常适合需要长时间运行且覆盖范围广的物联网设备，如智能家居、车联网和智能城市等应用。
- 物联网领域的应用潜力：随着物联网设备数量的增加，Wi-Fi HaLow作为一种专为物联网设计的无线通信技术，正在成为连接万物的重要桥梁。它的长距离覆盖、低功耗和高容量连接特性使其在未来的无线通信市场中扮演越来越重要的角色。
- 与Wi-Fi 6的协同效应：尽管Wi-Fi HaLow专注于低功耗和长距离传输，但它可以与Wi-Fi 6等其他Wi-Fi标准共存，提供更全面的无线通信解决方案。这种协同效应有助于满足不同场景下的网络需求，从而推动整个无线通信行业的发展。
- 市场关注度与应用场景扩展：近年来，市场对Wi-Fi HaLow的关注度逐渐增加，其应用类型也在不断增多，包括婴儿监控、安全摄像头等。预计到2025年，将有越来越多的物联网设备通过Wi-Fi HaLow进行连接。
