今日，物聯網幾乎與每個產業都息息相關，成為IT類別中成長最快的領域之一。物聯網的支出在去年高達3,003億美元，預計到2026年將達到6,505億美元。
物聯網日漸成為生活中不可或缺的一環，隨著新時代而來的連接需求不斷增加，企業必須去了解如何為物聯網提供支援。
並非所有的無線連接都相同
首先要注意的是，並非所有的無線連接都是相同的。Wi-Fi HaLow採用的IEEE 802.11ah技術規格是IEEE 802.11系列中最新的Wi-Fi協議之一，Wi-Fi HaLow是專為滿足物聯網環境的獨特需求而設計。
Wi-Fi HaLow能為物聯網提供更全面性的無線連接方法，為消費者實現獲得Wi-Fi技術所有優勢的期望，同時提供十倍的無線連接距離，並且為連接到同一接入點的數千個設備大幅降低功耗。Wi-Fi HaLow與其他新的Wi-Fi技術一樣具備多家供應商的互通性，在不中斷現有Wi-Fi網路的情況下也能輕鬆設置，並具有最先進的Wi-Fi安全性。
藍牙的通訊效果？
藍牙是一個主流的無線個人區域網路(WPAN)協議，在眾多消費性產品上受到採用，例如智慧型手機、無線耳機和短距通訊的可擕式揚聲器。對於大量依賴遠距離無線連接的低功耗設備物聯網應用，藍牙不太可能為其提供支援。這裡的比較考慮到兩個部份的藍牙標準：傳統藍牙(Bluetooth Classic)和低功耗藍牙(BLE)，即我們所知的藍牙4.0。
Wi-Fi HaLow與藍牙的快速比較
下表列出了Wi-Fi HaLow與藍牙的比較，顯示了兩種技術協議各自的特點。
連接範圍
Wi-Fi HaLow與使用20MHz~160MHz通道的Wi-Fi 4、Wi-Fi 5和Wi-Fi 6不同，它在sub-1GHz的頻段運作，通道較窄(從1MHz~16MHz)。Wi-Fi HaLow的射頻頻率較低，在850 MHz和950 MHz之間(與Wi-Fi 4或Wi-Fi 6的2.4 GHz或5GHz相比)。連接範圍經最佳設計的調變和編碼方案，使Wi-Fi HaLow設備的連接距離超過1公里。
相比之下，藍牙標準在2.4GHz的ISM頻段運作，在沒有障礙物的情況下，最遠可支援到室外100公尺的距離。然而，大多數支援藍牙通訊的設備是在室內較短的範圍內運行，一般約為9~12公尺。最新版的藍牙5.0能以遠距離模式運作(最遠400公尺)，即我們所知的Coded PHY，它允許藍牙連接到無障礙物的室外範圍，甚至超過1公里，但資料傳輸速率低至固定的125Kbps。
無線連接通訊協議的實際通訊範圍，另外，還取決於設備之間存在的實體屏障或障礙物。無論障礙物的材料是玻璃、木材、金屬網還是混凝土，Wi-Fi HaLow的sub-1GHz的協議都實現了卓越的穿透性能。相比之下，2.4GHz頻段的藍牙訊號比Wi-Fi HaLow訊號衰減幅度更大，更容易被障礙物阻擋。
容量是關鍵
單個Wi-Fi HaLow接入點(AP)可以處理數千台連接設備。這種容量是處理大量物聯網設備的關鍵性能，可用於商業建築、工廠和其他工業應用的大規模部署。在居家環境中，單個Wi-Fi HaLow 接入點可以輕鬆進行擴展，滿足一般家庭對物聯網連接的需求。
雖然標準藍牙連接的標稱容量顯示高達7台設備，但實際容量往往在3~4台設備之間。BLE容量稍大一些，但也不是很大。一台中央BLE設備的實際限制是大約20台設備。因此，BLE需要網狀網路來處理更多的設備。藍牙mesh的開發就是為了滿足這一需求，讓大規模網路的開發成為可能，數百甚至數千台藍牙設備就可以實現相互通訊。 然而，藍牙mesh資料封包的資料載荷(payload)很小，只有11個位元組，必須分段來發送較大的資料封包，而且資料封包的大小和mesh的跳數(hop)將對資料包延遲產生不利影響。
保持連接安全
Wi-Fi HaLow屬於 IEEE 802.11 Wi-Fi 協議， 須遵循全球公認的安全物聯網身份驗證和通訊標準。Wi-Fi HaLow可支援最新的Wi-Fi認證要求(WPA3)和空中下載(OTA)的AES加密，它的資料傳輸速率能夠實現安全的OTA韌體升級。
雖然藍牙本身最初「並不打算成為一種安全協議」，不過該技術近來在安全性獲得升級。 例如，BLE 現在支持 AES-CCM 加密和 128 位元加密。 此外，藍牙技術聯盟(Bluetooth Special Interest Group，Bluetooth SIG)表示會繼續監測和改進藍牙安全功能。
藍牙與Wi-Fi HaLow的能效
Wi-Fi HaLow是為了滿足一系列物聯網應用的低功耗要求而設計的，包括感測器、音訊和視訊應用。它提供了最節能的連接選項之一，使用的功率比起其他Wi-Fi版本來說相當低。
傳統藍牙主要用於音訊應用，可以傳輸例如靜止影像或低速視訊等較大的檔案，與Wi-Fi 4、Wi-Fi 5或Wi-Fi 6相比，仍然相對節能。而BLE比傳統藍牙更加節能，它是專為感測器應用和LE音訊設計，功耗比Wi-Fi 4、Wi-Fi 5或Wi-Fi 6低十倍。
多樣化的連接
Wi-Fi HaLow使用免授權和登記許可的sub-1GHz頻段，範圍從850MHz~950MHz。供應商的Wi-Fi HaLow產品若能獲得Wi-Fi聯盟認證，就能與其他支援Wi-Fi HaLow的產品和網路互通。
值得注意的是，Wi-Fi HaLow和其他Wi-Fi版本(Wi-Fi 4、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6)都屬於IEEE 802.11標準的一部分，採用不同的射頻頻段運行，因此它們可以共存而不影響射頻性能。對於旨在利用Wi-Fi HaLow遠端、卓越的穿透性和能效等獨特優勢的網路來說，這是一個關鍵優勢。
藍牙同樣使用免授權的2.4GHz頻段，藍牙技術聯盟也提供了一些資格認證，然而傳統藍牙和BLE彼此無法相容，這意味著手機等裝置通常會安裝這兩個版本，以便與同一頻段的不同終端藍牙設備進行通訊。
資料速率的比較
Wi-Fi HaLow提供了一系列非常適合於物聯網設備的資料速率，例如從使用MCS 10與BPSK調製的150Kbps，到使用MCS 9的最高速率4.4Mbps，其中單個空間流處於1MHz的最窄頻寬。在8MHz操作通道中，單流Wi-Fi HaLow 接入點可以支援各種物聯網設備，從以低至150Kbps的速率發送1Hz資料封包的極低功率感測器，到以高達43Mbps速率發送8Hz資料封包的攝影機。
藍牙的資料傳輸量就低了許多，大大低於Wi-Fi HaLow的最高速度。傳統藍牙支援高達3 Mbps的速度，而BLE只提供約1 Mbps的速度(若使用藍牙5，最高可達2 Mbps)。
結論
儘管許多人認為傳統藍牙在今日的無線音訊領域是不可或缺的協議，然而它無法為各種遠距離、高容量、低功耗的物聯網提供全面性的解決方案。若網路對安全、節能和大規模連接有需求，Wi-Fi HaLow將可為物聯網所需的各項要求提供最佳的整體解決方案。
備註：
1 https://www.wi-fi.org/discover-wi-fi/wi-fi-certified-halow
2 https://www.wi-fi.org/beacon/neil-weste/the-future-of-farming-testing-the-rural-range-of-wi-fi-certified-halow
3 https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/an1137-bluetooth-mesh-network-performance.pdf
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