IoT的快速發展迫使人們重新思考傳統Wi-Fi，Wi-Fi HaLow與傳統Wi-Fi有何不同？

TECHSUGARTECHSUGAR 發表於 2021年6月22日 15:00 2021-06-22

Wi-Fi就像是我們互聯世界的氧氣，是當今最普遍的無線網路協議，承載了超過一半的網際網路流量。「Wi-Fi 是一個通用術語，指的是經過二十多年發展而成的802.11協議家族。Wi-Fi聯盟是推動Wi-Fi應用和發展的組織，該組織用數字命名法，簡化了常用的幾代Wi-Fi名稱，例如，Wi-Fi 4 = 802.11n、Wi-Fi 5 = 802.11ac 、Wi-Fi 6 = 802.11ax。您正在家裡或工作場所使用的，很有可能就是這些類型的Wi-Fi。

儘管Wi-Fi 4/5/6無處不在，但物聯網（IoT）的快速發展，迫使人們重新思考傳統Wi-Fi，揭示技術差距，重新定義802.11協議在現今超低功耗物聯網設備的無線連接世界中應該發揮的作用。物聯網和機器對機器（M2M）應用，對遠端連接和低功耗的更高要求，促使人們需要另一種為物聯網而最佳化的Wi-Fi。

Wi-Fi HaLow（發音為HEY-low）協議，透過提供超低功耗的無線解決方案，填補了這一空白，與傳統Wi-Fi相比，該方案可以在更遠的距離和更低的功耗下，連接更多的物聯網設備。該協議於2016年得到了IEEE 802.11ah任務組的批准，被Wi-Fi聯盟稱為Wi-Fi HaLow。

Wi-Fi HaLow本質上是一款低功耗、遠距離、多用途的Wi-Fi版本，在免許可的1 GHz頻譜下運行。Wi-Fi HaLow標準結合了能效、遠端連接、低延遲、高解析度影片品質數據速率、安全功能和本地IP支持，是無線連接、電池供電的物聯網設備的理想協議選擇。讓我們仔細看看Wi-Fi HaLow和傳統Wi-Fi之間的一些主要分別，以及為什麼802.11ah協議非常適合物聯網應用的連接要求。

一種省電的協議

Wi-Fi HaLow為耗電的物聯網設備，提供了卓越的能效。IEEE 802.11ah規定的各種複雜的休眠模式，使HaLow設備能夠長時間處於極低功率狀態， 節省電池能量：

TWT（Target wake time）：這允許工作站（STA）和存取點（AP）預先安排一個時間，喚醒休眠的節點以存取訊號。

RAW（Restricted access window）：存取點可以授予工作站子集傳輸其資料的權限，而其他工作站則被迫休眠、緩衝非緊急數據或兩者兼而有之。

BSS（Basic Service Set ）空閒期：這將工作站的「允許空閒期」延長至五年。

TIM（Traffic Indication Mapping ）： 更有效地分組編碼TIM，節省信標（Beacon）的傳輸時間。

短MAC標頭：將低標頭傳輸虛耗、傳輸時間和功耗，並釋放無線電波頻段。

空值PHY協議數據單元（NPD）：這將類似MAC的ACKs/NACKs嵌入PHY層，以減少時間和功耗。

短信標：短（有限）信標頻繁發送以同步工作站，而完整信標的發送頻率較低。

BSS著色機制：顏色分配表示特定接入點的BSS組，而站點可以忽略其他顏色。

雙向TXOP（BDT：Bi-directional TXOP）：當喚醒工作站，發現存在用於傳輸的上行和下行訊框（Frame）時，會減少介質的存取次數。BDT使用實體層協議資料單元（PPDU）的訊號（SIG）字段中的響應指示，以增加對第三方工作站傳輸的TXOP持續時間保護。

該協議的高效休眠和電源管理模式，支援物聯網設備使用電池運行多年，以及多種靈活的電源和電池大小選擇，從採用鈕扣電池的短距離物聯網設備，到傳輸超過一公里的更高功率、採用更大電池的應用。與2.4 GHz和5 GHz頻段的Wi-Fi協議相比，該協議採用的sub-GHz窄頻訊號，傳輸距離更遠，能耗更低，讓每單位能耗可傳輸更多數據。

因此，Wi-Fi HaLow晶片所需的功率僅為傳統Wi-Fi晶片的一小部分。雖然傳統Wi-Fi的數據速率較高，讓使用者能夠在2.4 GHz、5 GHz和6 GHz頻段，使用寬頻頻道快速傳輸高解析影片和下載大量檔案，但這些Wi-Fi連接的有效距離很短，電池消耗很快，需要頻繁充電或更換電池，或者最好有一個主電源連接。基於這些原因，Wi-Fi HaLow是電源受限的物聯網設備的更好選擇，這些設備需要達到更遠的距離，並能用電池運行數年，同時仍然提供較高的數據吞吐量。

Wi-Fi HaLow的sub-1 GHz協議優化了滲透率、覆蓋範圍、功率和容量。

覆蓋範圍更廣

802.11標準涵蓋的頻率範圍非常廣泛，從sub-GHz到毫米波（mmWave）。Wi-Fi HaLow是第一個在免許可的sub-GHz頻段運行的Wi-Fi標準。Wi-Fi HaLow提供的數據速率，從幾百kb/s到幾十Mb/s不等，傳輸距離從幾十公尺到一公里以上。

與傳統Wi-Fi使用的最窄的20MHz頻道相比，Wi-Fi HaLow的sub-1 GHz訊號使用更窄的頻道，從1MHz到更窄。由於頻道中的熱雜訊較低，這種20倍的頻寬系數轉化為13 dB的link budget改進。與傳統的2.4 GHz Wi-Fi相比，750 MHz – 950 MHz之間的RF頻率，需要額外增加8dB-9 dB的link budget，進而節省自由空間傳輸損耗。此外，Wi-Fi HaLow協議增加了一個範圍最佳化的調變和編碼方案（MCS10），可提供額外的3dBlink budget改進。

總之，與傳統的2.4GHz IEEE 802.11n（Wi-Fi 4）相比，Wi-Fi HaLow提供了高達24dB的link budget改進。與頻率更高、頻寬更寬的802.11ac（Wi-Fi 5）和802.11ax（Wi-Fi 6/6E）協議相比，Wi-Fi HaLowlink budget優勢進一步增強，其使用頻寬更寬的5GHz和6GHz頻譜。這就解釋了為什麼Wi-Fi HaLow訊號的傳輸距離，是傳統Wi-Fi的十倍，而不需要網路擴展器。例如，電池供電的攝影鏡頭可以放置在家裡或車庫外牆更方便的地方。照明系統可以從單個AP控制，而不管燈具是在室內還是室外的花園裡。

為終端使用者提供無線物聯網解決方案，覆蓋數百公尺的距離，而無需額外的擴展器或昂貴的手機行動網路，是802.11ah協議的一個關鍵競爭優勢。Wi-Fi-HaLow的遠端覆蓋優勢，擴展了智慧型家居和智慧型城市網路的範圍，讓使用者能夠控制1公里以外的物聯網設備，遠遠超出了傳統Wi-Fi協議的覆蓋範圍。

訊號穿透力更強

一般來說：頻率越低，覆蓋範圍越遠，穿透障礙物的能力越強。Sub-GHz 的Wi-Fi HaLow訊號可以比傳統Wi-Fi更容易穿過牆壁和其他障礙物。與2.4GHz和5GHz頻段的Wi-Fi協議相比，住宅和商業建築的建築材料和布局的變化，對sub-GHz HaLow訊號的影響較小。Wi-Fi HaLow可以穿透牆壁和建築物，這有助於減少客戶投訴和產品退貨，這些問題有時會困擾使用傳統Wi-Fi的產品。

Wi-Fi HaLow使用正交分頻多工（OFDM）調變，來校正反射和多徑環境。無論設備製造商的產品是在室內還是室外，或者是在地下室還是閣樓，Wi-Fi HaLow都可以確保設備與接入點之間有穩健的連接。這種靈活性消除了提供專有集線器或橋接設備以補償不同家庭架構的額外成本和複雜性。

高度可擴展的解決方案

單個Wi-Fi HaLow接入點可以處理多達8191個設備，是傳統Wi-Fi接入點的4倍多。在可預見的未來，這足夠連接每個LED燈泡、電燈開關、智慧型門鎖、電動窗簾、恆溫器、煙霧探測器、太陽能電池板、監控攝影鏡頭或任何可想像的智慧型家居設備。典型的家庭Wi-Fi路由器，通常支援幾十種設備。當頻寬服務提供商在家居中進行部署時，單個Wi-Fi HaLow接入點可以成為一個可擴展的平台，用於提供額外的安全和公用事業管理設備和服務。

多種訊號傳遞選項，減少了管理和控制大量HaLow設備所需的開銷。這樣可以最大限度地減少訊號衝突，並為有源設備釋放無線電波，以便以最快的調變和編碼方案（MCS）速率傳輸更多數據。與傳統Wi-Fi一樣，HaLow可以根據訊號完整性和與接入點的距離，自動調整頻寬。預定義的MCS級別支持單流、單天線產品的頻寬從150 Kbps到40 Mbps，使用的頻寬從1 MHz到8 MHz，80 Mbps的能力也可通過使用可選的16 MHz寬頻道來實現。

Wi-Fi HaLow的星形網路拓撲結構、卓越的穿透力、廣闊的覆蓋面積和巨大的容量，將無線連接從難以部署和頻寬受限的網狀網路中解放出來，簡化了網路安裝，並將總體持有成本降至最低。

具有抗噪性的免許可頻譜

與採用2.4GHz、5GHz和6GHz頻段的傳統Wi-Fi一樣，Wi-Fi HaLow使終端使用者能夠擁有自己的設備並使用免許可的sub-GHz無線電頻譜，範圍從750MHz到950MHz。Wi-Fi HaLow的可用頻率範圍、最大傳輸功率和占空比，在世界各地有所不同。（例如，美洲可用的HaLow頻譜是902 MHz至928 MHz，而在歐洲是863 MHz至868 MHz）。

Wi-Fi HaLow在工業、科學和醫療（ISM）頻段內運行，可以使用多種頻段：1MHz、2MHz、4MHz、8MHz和16MHz。頻寬越窄，訊號傳輸的距離就越遠。使用OFDM，以跨多個子頻道的數據包形式傳輸數據，這可以提高在具有挑戰性的RF環境中的性能，特別是當有來自其他無線電設備的強干擾時。前向錯誤更正（FEC）編碼也為恢復數據包提供了額外的保護，確保穩健的連接。

安全性和互通性

與其他IEEE 802.11 Wi-Fi版本一樣，Wi-Fi HaLow是一種固有的安全無線協議，支援最新的Wi-Fi認證要求（WPA3）和空中傳輸（OTA）AES加密，其數據速率可以實現安全的OTA韌體升級。

就像其他類型的Wi-Fi一樣，HaLow是一個全球公認的標準（IEEE 802.11ah），定義了連接設備如何進行安全認證和通訊。採用Wi-Fi HaLow的設備供應商，可以保證其產品和網路，將按照Wi-Fi聯盟的開髮指導來實現互通性。由於Wi-Fi HaLow是IEEE 802.11標準的一部分，Wi-Fi HaLow網路也可以與Wi-Fi 4、Wi-Fi 5和Wi-Fi 6網路共存，而不影響其RF性能。

本地IP支援

所有物聯網路都需要網路協議（IP）支持，以實現雲端連接。由於Wi-Fi HaLow是802.11 Wi-Fi標準，因此它提供本地TCP/IP支持。這種內建的IP功能，意味著物聯網連接不需要專有閘道器或橋接器。所有連接到具有Wi-Fi HaLow功能的路由器的客戶端設備，可以使用IPv4/IPv6傳輸協議，直接連結網際網路，以獲得基於雲端的服務和物聯網數據的管理。

HaLow效應：延伸範圍，拓展物聯網的可能性

傳統Wi-Fi的網路擁塞、範圍限制和較高的功耗，以及可連接到單個AP的設備數量有限，在當今物聯網設備的世界中已不再可行。這些限制阻礙了各行業出現的以物聯網為中心的新商業模式，這些模式需要更遠的距離、更大的容量、更靈活的電池和電源選項，同時最大限度地降低部署成本。

作為一種遠端協議，Wi-Fi HaLow支持那些2.4GHz和5GHz Wi-Fi無法達到的室內外物聯網應用，例如遠端監控鏡頭、門禁網路甚至無人機。其他潛在的使用案例包括大型公共場所，如體育場館、購物中心和會議中心，在這些場所，單個Wi-Fi HaLow接入點可以替代大量的接入點，無需複雜的網狀網路，簡化了安裝，降低了總持有成本。

工業物聯網、過程控制感測器、大樓自動化、倉庫和零售店等眾多應用，也將受益於這種遠端、低功耗協議，讓無數設備能夠在日益自動化的世界中保持連接。事實上，Wi-Fi-HaLow在傳統的802.11協議中因其覆蓋範圍、能效、容量和多功能性而脫穎而出。

附圖：▲Wi-Fi 4/5/6與Wi-Fi HaLow的比較
▲ 傳統的Wi-Fi 4/5/6協議，使用更高的頻率和更寬的頻寬來最大化吞吐量。
▲ 比較802.11n/ac（左）和802.11ah（右）的吞吐量與範圍。（資料來源：Sensors期刊（Basel ）。2016年11月，IEEE 802.11ah：一種應對物聯網挑戰的技術，作者：Victor Baños-Gonzalez, M. Shahwaiz Afaqui, Elena Lopez-Aguilera, and Eduard Garcia-Villegas）

資料來源：https://www.techbang.com/posts/87835-wifi-halow-iot?fbclid=IwAR1P3nR4iV8V3ZhhOO4zX7GZ_9Tz4v5MBzLlCX3aXYbnOCVqPYi58LPFrmQ

解決 Win 10 在 Hyper V 使用『加強的工作階段』沒有登入選項的問題

前陣子買了十多台的Dell筆記本, 包含Inspiron跟Latitude等系列 陸陸續續發現有許多關於電源方面的小問題 像是開機會卡在LOGO, 無法關機, 進入睡眠後異常耗電, 機身發熱等症狀 甚至還有原本正常無線網路連線的情況下, 進入睡眠後, 重新喚醒卻發現機身進入飛航模式...Orz 這些問題, 或多或少藉由更新BIOS與系統驅動而有了改善??! 不過還是有些電腦會遇到這樣的問題...但其實這樣的問題其實有點抽象 同型號的電腦也不是每台會發生, 但不同型號的電腦卻可能同時存在多項症狀 跟原廠反應又相當耗時, 甚至無法重現, 導致問題還是無法解決 後來發現可能是電腦硬體與系統預設的快速啟動功能衝突導致 我們可以先關閉這項功能嘗試解決問題 首先在右下角電池符號上按右鍵, 並選擇電源選項 若是沒看到電源圖示的人 也可以在開始列視窗Logo上按右鍵選擇電源選項 再到這個選單內選擇其他電源設定 接下來進入後電源選項後 點選左邊設定"選擇按下電源按鈕時的行為" 先點選上方警示符號選項 這時下方選項就可以進行調整 刪除勾選之後點選儲存變更後再測試睡眠或關機等問題有沒有恢復 如果以上還是無法解決問題 可以嘗試再把Connected Standby模式關閉 這個部分要修改登錄檔 HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\Power\ 看有沒有CsEnabled這個設定, 把預設的1改成0 如果沒有就新增一個 順利的話, 應該可以恢復到原本的S3睡眠了...

https://mshw.info/mshw/?p=25417

根據先前ArsTechnica取得的獨家消息指出，Steam官方Valve似乎正在打造一款類似Switch風格的攜帶型遊戲主機；其功能是能夠透過Linux平台存取，並運作在Steam PC上的大量遊戲，消息更指出這台神秘的硬體，已經秘密開發了一段時間。
近日又有眼尖的外國網友在翻閱Steam數據項目時，發現了一項名為「海王星」（Project Neptune）的代碼，並且也發現一個全新的硬體名稱「SteamPal」；
其內容更新中還出現了「快速訪問清單」以及「電源」等選項，似乎更加證實了Valve可能真的正在開發全新主機的消息，能夠在掌機任意玩Steam遊戲的日子，真的已經不遠了嗎？
不過最終消息還是有待官方正式宣佈，我們《電玩宅速配》會持續幫大家追蹤這則消息，也別忘了訂閱我們的頻道唷。

(C)Valve Corporation


「電玩宅速配」粉絲團：https://www.facebook.com/tvgamexpress
「網紅攝影棚」節目：https://tinyurl.com/y3hejwb5
遊戲庫粉絲團：http://www.facebook.com/Gamedbfans

Twitch傳送門： https://www.twitch.tv/otakuarmy2

君要臣死，臣不得不死，但死前總是可以說真話吧？台電工程師多年以來在沒有專業背景的迫害下每天都在被迫洗地，綠營還有臉指控 #台電 ？

這是台電官派董事長寫給員工的信：【台電二萬多名員工遍布在台灣各地，平時或許沒有人注意，但其實你們每一個人，都是支撐全台民眾能夠享受穩定電力、舒適生活的依靠；現在疫情當前，全台灣的民眾充滿著不安的情緒，在這個時候，我們多一分努力，就能減少一分民眾的不安，我想跟各位同仁說，大家千萬不要因為遭遇一時的挫折，就失去了鬥志和信心。】

但問題就是台電員工至今背負的都是歷代做官高層曲意奉承執政黨的包袱，說要廢核就廢核，說要非核家園就要非核家園，文組畫完梗圖寫完口號之後沒有任何解決方案，做不到就是做不到，政治人物都把工程師當煉金術師，卻沒有賢者之石，這是要怎麼辦到全世界都辦不到的事情？用愛鍊金嗎？

最近媒體還報導有綠營民代質疑是不是台電基層刻意弄壞系統，要讓執政黨難堪，更北七的還有說這是擁核派反撲，講得好像全台灣都有很多擁核恐怖分子會偷偷的攻擊電廠一樣，這世界真的這麼北七嗎？

根據聯合報的報導：【近來一周內全台二度大停電，民進黨立委洪申翰在臉書表示，517大停電主因是台電電廠的歲修排程，未考量用電高峰5月提前大增所致，因應之道是要大幅提高電力系統因應風險能力，而核電應變升降速度最慢，無法成為救援應變的選項。】然後他就被幹爆了，王廠長可不可以講一下到底無知的民進黨立委洪申翰錯在哪裡？

說到 #核四 到底可不可以用的問題，當年主持核四總體檢的安檢總顧問，曾任美國芝加哥最大電力公司的部門經理及美國機械工程師學會核能法規委員會主席的蔡維綱博士，今年四月在信中是這樣寫的：【在2013-2014年期間,安檢小組成功的完成了所有系統複審和運轉前測試以及重新驗證。安檢小組執行的所有任務均由經過全面培訓合格的人員執行,並按照經批准的國際和台電品質保證標準進行。測試程序書均由系統供應廠商和台電審查和批准。所有測試結果全部符合驗收標準,確認了系統功能和跨系統交互功能以滿足所有設計規範。這也證明了龍門已依據美國相關核能法規要求的建廠初始測試計畫（如 10CFR50.34,10CFR52.79,10CFR50 Appendix B 及 RG 1.68 等）。

基於我近40年的美國和國際核能經驗和專業知識,更重要的是根據龍門「系統複審」和「運轉前測試和重新驗證」的結果。

我的結論是：龍門系統符合所有設計要求,可以保證在正常或異常情況下為公眾的健康和安全提供全面保護。這給龍門法律和技術基礎去申請台灣原能會的批准做燃料裝載,啟動測試和商業運轉。】但最後政治決定還是不准運轉，你說政客機歪不機歪？

好啦，最近這兩天又全台灣大 #停電 ，根據鏡周刊的報導是這樣的，請王廠長看看是真的嗎：【台電發言人張廷抒說明，513大停電，源於人為疏失：台電一名工作人員進行輸電擴充工程測試時，誤開隔離開關，導致匯流排接地故障。匯流排是乘載電力輸配的關鍵設備。發電機組發電後，電力會傳輸到匯流排經變壓，再分配至電力配送線路。匯流排故障時，為避免接地故障產生的高熱波及發電機組造成更大的危險，會自動開啟保護設施，自動斷電、發電機組也會自動跳機。4部機組共影響約220萬瓩電力、占尖峰負載6%。至於17日的事件，張廷抒指出，當天下午2時9分的尖峰負載達到3,744.3萬瓩，「比預期多了64萬瓩、打破歷史5月用電紀錄，供電高峰比往年提早到來；入夜後至晚間19時30分，負載仍接近3,500萬瓩。如果歲修機組歸隊，供電是可運作的，可惜沒有，才會用電吃緊。」】


阿宅萬事通語錄貼圖上架囉 https://reurl.cc/dV7bmD​

【加入YT會員按鈕】 https://reurl.cc/raleRb​
【訂閱YT頻道按鈕】 https://reurl.cc/Q3k0g9​
購買朱大衣服傳送門： https://shop.lucifer.tw/

刪除主機系統更新檔的方式
完全關閉您的主機，
開機時按住 『電源』+『音量+』+『音量-』，
不要選擇任何選項，只需進入此選單，
任何已下載的更新數據都已從您的主機中刪除，
長按『電源』關機。
之後進遊戲就不會再有系統更新的通知

影片有幫助到你的話，請幫我粉絲團點個讚！
雷禪-光子力工作室
https://www.facebook.com/RayZenAndroidDev

雷禪光子力研究 網站
http://www.rayzen-dev.com/