传统WiFi虽然占据传输速率优势，但其范围限制和更高的功耗，以及较小的设备接入限制，已不再适应当前物联网设备远距离、大容量、低功耗、灵活部署的需求。

WiFi HaLow作为一种远程协议，其区别于传统WiFi的特点，使它有机会在智能家居、工业物联网、智能仓库、大型公共设施等应用场景中脱颖而出。根据IDC发布的《中国WLAN市场季度跟踪报告，2020年第四季度》报告，2020年，中国WLAN市场总体规模达到8.7亿美元，WiFi6占总体WLAN市场31.2%，规模达2.7亿美元。

WiFi是当今使用最普遍的无线网络协议，承载了互联网流量的一半以上。WiFi指的是IEEE 802.11协议家族，这些协议经过20多年的发展，从WiFi4的802.11n发展到WiFi6的802.11.ax，无线传输速率越来越快。

尽管WiFi4/5/6无处不在，但物联网的快速发展重新定义了802.11协议在当今超低功耗物联网设备的无线连接中应扮演的角色。物联网中设备对设备应用的远程连接和低功耗要求推动了另一种针对物联网优化的WiFi需求，即IEEE 802.11ah，该协议于2016年通过正式版规范，同年定名为WiFi HaLow。其制定目标是在1 km的传输距离下能提供100kbps的传输效能，并提供低功耗、多节点的使用场景。

低功耗

协议规定了一系列复杂的睡眠模式使设备能够长时间保持在非常低的功耗状态，节省电池电量。

• 目标唤醒时间 (TWT)：这允许站点和接入点预先安排一个时间，唤醒休眠节点存取信号。
• 受限访问窗口 (RAW)：接入点可以授予一部分站点传输数据的权限，而其他站点则被迫休眠、缓冲非紧急数据，或两者兼有。
• 基本服务集 (BSS) 空闲：这将允许的站点空闲期延长至五年。
• 分层流量指示映射 (TIM)：按组对TIM进行更有效的编码可以节省信标的传输时间。
• 短MAC报头：这减少了报头开销、传输时间和功耗，并释放了无线电波频段。
• 空数据 PHY 协议数据单元 (NPD)：这将类似于MAC的ACK/NAK嵌入到 PHY 层以减少时间和功率。
• 短信标：频繁发送短信标以同步站点，而不太频繁地发送完整信标。
• BSS 着色：颜色分配指示特定接入点的BSS组，而站点可以忽略其他颜色。
• 双向TXOP (BDT)（以前称为速度帧）。

远距离

WiFi HaLow使用更窄的信道，与WiFi4相比有着20倍的频宽系数转化为13dB的链路预算改进，且频道中的热杂讯较低进而降低自由空间传输损耗。此外WiFi HaLow协议增加了一个范围最佳化的调节编码方案(MCS10)，可提供额外3dB的链路预算。因此，其传输距离能达到1 km。

更强的信号穿透

正常情况下，电磁波的频率越低，穿透能力越强。与WiFi4/5/6相比，WiFi HaLow使用低于1 GHz的运行频段，受到建筑材料和装修布局的影响相对较小，可以穿透障碍物保证整个空间的无线网络信号强度。此外WiFi HaLow使用正交频分复用调制(OFDM)来校正反射和多路径环境来确保接入设备与站点建立可靠连接。

高度可拓展性

单个WiFi HaLow站点最大寻址数为8191，是传统WiFi站点的四倍多。在可预见的未来，这足以支撑一整个智能家居的无线联网设备，减少了管理多个无线信号源所带来的开销。

与传统WiFi一样，HaLow可以根据信号的完整性与接入点的距离来自动调整频宽，实现不同的传输速率。