本文翻譯來自Wi-Fi聯盟2020年5月釋出的《Wi-Fi HaLow™ Technology Overview》
簡介
Wi-Fi®連線加速了物聯網應用的發展，從幫助跟蹤倉庫裝置位置的感測器，到健康監測器，再到氣候控制感測器。Wi-Fi Alliance®推出了Wi-Fi HaLow™以滿足不斷增長的物聯網市場的獨特需求。Wi-Fi 4是一種成熟的技術，基於IEEE 802。11n標準，可提供電子郵件、網上購物和智慧電視流媒體所需的資料速率和距離。Wi-Fi CERTIFIED 6™是最新一代的基礎性Wi-Fi連線，可提供改進的裝置節省電能支援某些環境的物聯網功能，同時還可以處理頻寬要求較高的應用。然而，許多物聯網環境需要更遠距離的連線，能夠穿透多重牆壁，以及裝置電池一次充電就可以執行數月或數年。
Wi-Fi HaLow基於IEEE 802。11ah標準，提供了物聯網配置期望的距離、資料速率、穿透性和低功耗配置檔案。這些包括用於工業、農業、智慧城市環境以及家庭和樓宇自動化產品。Wi-Fi HaLow工作在sub-1GHz頻段，可提高Wi-Fi普遍性和安全性，以應對更多的物聯網環境。其原生IP支援簡化了對網際網路和基於雲應用程式的訪問，而無需額外昂貴的基礎設施，如集線器、中繼器或閘道器等。
這個技術概述文件詳細闡述了《Wi-Fi HaLow™：Wi-Fi®物聯網應用”》白皮書中的要點，並提供了有關Wi-Fi HaLow成為不斷增長的物聯網市場優秀解決方案更多的背景知識，包括：
底層無線技術特性，如sub-1GHz頻率、網路頻寬、調製和編碼方案
Wi-Fi HaLow定義的創新的新節能功能，如目標喚醒時間（TWT）、受限訪問視窗（RAW）和更長的最長空閒週期
Wi-Fi HaLow安全方法
此外，本概述還介紹了Wi-Fi HaLow與其他免授權的低功率廣域網（LPWAN）、授權廣域網（WAN）、無線個人區域網路（PAN）和區域網（LAN）技術在電池壽命、覆蓋範圍、資料速率和擴充套件性等重要特性上的比較。讀者將瞭解為什麼Wi-Fi HaLow被認為是許多不同物聯網環境的首選。
技術概述
Sub-1GHz和窄帶
電磁定律和通訊理論規定了功率、距離和射頻（RF）訊號可靠性之間的相對權衡。一般來說，在任何特定頻率上達到更遠的距離需要使用較高的訊號傳輸功率或較低的資料速率。對於任何給定的發射放大功率而言，在2。4 GHz和5 GHz頻段傳輸的無線電波不像低頻無線電波傳播得那麼遠，如915MHz。因此，Wi-Fi HaLow主要工作在sub-1GHz頻譜。
預測遠距離射頻訊號傳輸成功的另一個因素是能量集中的通道寬度。在給定頻率範圍內的較窄頻帶通道可以進行集中傳輸，比在相同頻率上的較寬通道到達更遠的距離。如圖1所示，工作在sub-1GHz頻率的較窄通道模式提供了更大的覆蓋範圍，超過了2。4GHz頻率的較寬通道。
準確地說，Wi-Fi HaLow使用那部分sub-1GHz頻段因市場法規要求而有所不同。美國目前使用902MHz至928MHz。澳大利亞和紐西蘭使用915MHz至928MHz。歐洲在800MHz和900MHz頻段間劃分了7MHz頻譜。裝置製造商應諮詢當地監管機構確認sub-1GHz哪部分頻段被批准使用。為支援全球部署的產品開發，Wi-Fi聯盟積極倡導Wi-Fi HaLow的全球統一接入頻譜在915MHz至925MHz範圍內。
較低的頻率和較窄信的道可改善連結預算
確定哪種物聯網無線電技術最能滿足應用程式需求的一種方法是評估可用的鏈路預算。基本上鍊路預算使用傳輸功率和傳輸增益和損耗（以分貝（DB）為單位）來確定給定距離的傳輸的接收功率。IEEE 802。11ah標準規定了1、2、4、8和16MHz的有效通道寬度選項。以美國為例，在將Wi-Fi作為物聯網無線電選項的場景中，Wi-Fi Halow利用sub-1GHz的工作頻率和窄的通道寬度，與使用20MHz寬通道的2。4GHz頻段的Wi-Fi相比，可實現8至12 dB的優勢。
Wi-Fi HaLow在sub-1GHz的頻段內可以進行更遠距離的資料傳輸，從而有效地解決了大量物聯網和工業物聯網應用的問題，同時釋放了Wi-Fi工作的其他頻段的容量。這使Wi-Fi HaLow成為Wi-Fi產品組合的絕佳補充，使各種形式的Wi-Fi幾乎可以處理任何的用途，從低頻寬物聯網網路需求到高頻寬密集應用。
信標（Beacons）是由接入點（AP）廣播同步其服務的客戶端裝置的資料包，設定了網路範圍的上限。儘管Wi-Fi HaLow在1MHz通道中使用調製編碼方案0（MCS0）1或300Kbps工作，但Wi-Fi HaLow信標比在20MHz通道中以6Mbps速率傳送信標具有10dB的優勢。這些效應的結合創造了約20分貝的連線預算優勢，與2。4GHz Wi-Fi相比，可大致有10倍的距離優勢。
在最遠距離處（約1公里左右），Wi-Fi HaLow在MCS 10模式工作，資料以300kbps的速率在1MHz通道中複製，有效地達150kbps的資料速率。這種有意義的冗餘為接收裝置提供了額外的糾正資料錯誤的機會，併為Wi-Fi HaLow鏈路預算提供了另一種改進。這種資料速率和距離組合超過了許多可替代無線物聯網技術選項。
正交頻分複用（OFDM）調製和前向糾錯（FEC）
Wi-Fi HaLow使用OFDM調製，該調製從802。11g開始就在以前的Wi-Fi版本中使用。如圖2所示，要傳輸的資料使用強大的前向糾錯（FEC）碼進行編碼，該碼增加了有價值的冗餘校驗資訊，並且編流可以在分佈在工作通道上的26個或更多子載波上同時傳送。跨多個子載波能夠在通道失真的情況下實現穩健地接收，而冗餘則改善了在干擾和噪聲的情況下接收訊號的鏈路預算。OFDM和強大的FEC相結合，提供了一種比簡單頻移鍵控（FSK）型別無線電更強大的解決方案。使用OFDM並結合相移鍵控（PSK）或正交幅度調製（QAM），Wi-Fi HaLow在給定時間段內比其他無線電技術攜帶更多的資料。Wi-Fi HaLow提供的這種頻譜效率在沒有廣泛提供sub-1GHz的工業、科學和醫學（ISM）頻段的國家/地區尤為重要，其感測器裝置的佔空比有一定的限制。在許多國家/地區，使用ISM頻段不需要許可證。Wi-Fi HaLow在此頻譜內提供的資料速率比Sigfox、LoRaWAN、Zigbee、Z-Wave、Bluetooth Low Energy、NB-IoT和其他專用的頻移鍵控（FSK）無線電系統等競爭性物聯網技術高出幾個數量級，如下表所示。
調製和編碼方案（MCS）
Wi-Fi HaLow的MCS表源自IEEE 802。11ah規範。該表描述了調製型別排列、通道寬度、符號間保護間隔（GI）以及通訊導致的資料吞吐量。接入點（AP）和客戶端裝置會自動調整兩個支援的最佳MCS，以最大限度地提高當前通道條件下的資料吞吐量。這樣的MCS表存在於Wi-Fi 4、Wi-Fi 5和Wi-Fi6。IEEE 802。11ah表的資料速率通常規定為IEEE 802。11ac MCS錶速率的十分之一，並且最多可用於四個空間流。雖然最初的Wi-Fi HaLow實現可能針對單流裝置，但將來會有一個四流多輸入多輸出（4x4 MIMO）Wi-Fi HaLow解決方案的途徑。
MCS選項考慮到了兩個裝置之間的距離和射頻條件可能會發生變化。與其他Wi-Fi技術一樣，Wi-Fi HaLow可以適應不斷變化的條件。接入點（AP）和客戶端裝置在加入網路時會廣播通知其功能。他們可以根據需要自動調整到最佳MCS。例如，如果接入點（AP）有個關聯的客戶端，其以300kbps的速率在1MHz通道上以MCS 0執行，並且兩個裝置都確定它們之間的射頻通道條件適合在4MHz的通道上支援MCS 4，則它們可以同意更改其MCS和通道頻寬，以便以9 Mbps的速率傳輸資料。
多種MCS選項的好處在於管理員可以根據特定應用調整資料速率，並允許混合裝置型別自動最佳化以改善條件。例如，一個遠端僅需要150 kbps資料速率的感測器可以由附近需要10Mbps的影片攝像頭的同一個接入點（AP）來提供服務。靠近接入點（AP）的裝置通常會以更快的MCS速率執行，傳輸其資料並節省能源。
下表顯示了單流連線的MCS。注意，MCS 10支援遠距離連線的最低有效速率，然後MCS 0至MCS 9具有依次較高的資料速率。
介質訪問控制（MAC）效率和節能
Wi-Fi HaLow技術的關鍵設計標準之一是低功耗，使電池供電的物聯網裝置能夠執行多年。新的MAC功能使Wi-Fi HaLow網路中的裝置能夠節省能源、減少擁塞、增加容量和裝置密度。發射無線電訊號通常比接收訊號消耗更多的功率。裝置傳輸的任何減少通常都會節省能源。低功耗的關鍵因素是確保無線電能夠長時間可靠地保持休眠狀態，而不會被接入點（AP）掉線或斷開連線。透過讓Wi-Fi裝置更多時間休眠，可以大大降低這類裝置的平均能耗。處於休眠或被動監聽狀態的裝置將釋放可用頻譜，以便活躍的客戶端裝置傳輸其資料。下面列出了Wi-Fi HaLow效率和節能的主要特性。
非流量指示圖（Non-traffic indication map，TIM）模式選項
在一些無線區域網（WLAN）中，裝置必須頻繁喚醒，每秒多次監視和響應接入點（AP）在信標幀中傳送的流量指示圖（TIM）。TIM用於指示哪些客戶端裝置應該期待入站資料。Wi-Fi HaLow裝置可以透過在可選的非TIM模式下節省電能，而他們無需保持執行狀態即可主動監視信標幀。此功能無需Wi-Fi客戶端裝置定期檢查信標訊息。Wi-Fi HaLow從TIM模式中釋放出來使其能夠節約能源，從而與其他物聯網感測器網路技術競爭。
注意，非TIM模式是一個選項，取決於裝置和網路所需的功能。Wi-Fi HaLow也支援TIM模式。Wi-Fi HaLow AP可以同時支援兩種裝置的混合。
目標喚醒時間 （Target Wake Time，TWT）
希望長時間休眠的客戶端裝置可以與接入點（AP）協商TWT約定。接入點（AP）會儲存發往客戶端的所有流量，直到達到約定的喚醒時間為止。當客戶端裝置在規定的時間喚醒時，它會監聽其信標，並使接入點（AP）在返回到其休眠狀態之前接收和傳送所需的任何資料。喚醒時間間隔，由客戶端和AP協商，可以從很短（微秒）到很長（年）不等。
受限接入視窗（Restricted Access Window，RAW）
RAW是一組客戶端裝置通訊時的另一種規劃方法。對於可預測活動週期的系統，接入點（AP）可以授予一部分具有RAW特權的客戶端傳輸其資料，而其他客戶端可以強制休眠、緩衝非緊急資料或同時執行這兩種操作。客戶端裝置可以節省電能，併為其他對時間要求嚴格的流量保留更多的網路容量。
透過將TWT和RAW功能結合起來，網路設計者可以最大程度地減少通道爭用並節省整個系統的功耗。
擴充套件最長空閒週期
擴充套件最大空閒時間功能延長了在接入點（AP）解除關聯客戶端之前允許客戶端裝置進入休眠狀態的時間。這種保留的狀態使功率敏感感測器可以避免浪費能量，如果它們掉線，則必須重新進行身份驗證。該功能提供超過五年的最長空閒時間。實際上，空閒時間取決於實現和應用要求。
分層流量指示對映（TIM）
分層TIM是一種更有效地對上述TIM進行編碼的方法，以減少其廣播時間並容納更多客戶端。定義了不同的編碼模式，以便有效地管理處於休眠模式的大量客戶端裝置。
短MAC報頭
刪除資料包開頭的不必要的報頭欄位將減少傳送和接收的佔用時間以及相關的功耗。例如，一個100位元組小資料包傳輸的開銷減少8％，將從40％減少到32％。
空資料PHY協議資料單元（NDP幀）
Null Data PHY協議資料單元（稱為NDP幀）將MAC層資訊合併到了PHY層訊號欄位中。相對於傳統管理和控制幀，這減少了資料包大小和傳輸時間。例如，在1MHz通道上，MCS10用於NDP確認的廣播時間約為0。56毫秒（ms），而傳統方式確認將花費1。34ms。
簡訊標選項
信標通常以最低的MCS速率傳送到覆蓋區域中最遠的客戶端裝置，但是它們的傳輸時間很長。Wi-Fi HaLow可以識別AP傳送的兩種信標：傳送頻率較低的完整信標和傳送資訊最少保持同步的簡訊標，使用較少的傳輸時間，但傳送頻率更高。較短的信標可減少了監聽裝置的功耗，並釋放了頻譜中寶貴的廣播時間。
基本服務集（BSS）顏色
BSS著色為每個接入點（AP）或接入點（AP）上的每個BSS分配不同的“顏色”。這個顏色編碼是一個簡單的指示符，它使客戶端裝置關注與其BSS顏色匹配的傳輸，而忽略不打算用於其BSS的相鄰網路的傳輸，即那些與其相關聯的BSS顏色不匹配的傳輸。這旨在減少介質爭用開銷並增加總體容量，尤其是在密集的物聯網網路中。
安全
身份驗證和加密
Wi-Fi HaLow支援最新的和最先進的Wi-Fi安全技術：Wi-Fi CERTIFIED WPA3™和Wi-Fi CERTIFIED Enhanced Open™，基於機會性無線加密（Opportunistic Wireless Encryption，OWE）技術。例如，後者在裝置需要訪問雲伺服器的公共環境中提供隱私。隨著時間的推移，Wi-Fi HaLow將採用未來的Wi-Fi Alliance的安全改進。
空中韌體更新的高速對稱資料吞吐量
Wi-Fi HaLow的最低有效的MCS 10速率為150kbps，適用於更遠距離使用。附近的裝置可以使用支援每秒數十兆位元的更高速率。如果裝置需要新韌體才能繼續有效且安全地執行，那麼Wi-Fi HaLow可以快速提供資訊並減少停機時間。這與PAN和無線WAN相比更有優勢，PAN和WAN的資料速率低得多，低至每秒100位。這些網路的資料速率如此低，無法提供快速應對威脅的能力，需要將安全更新透過空中推送到現場數千臺裝置。使用這些技術的裝置可能需要較長的停機時間，或者派人到每個裝置現場執行手動更新而產生更高的維護成本。Wi-Fi Halow具有安全性、容量、覆蓋範圍和資料速率，能夠在最短的停機時間內支援空中更新。
物聯網技術競爭分析
Wi-Fi聯盟對Wi-Fi HaLow和其他物聯網技術選項進行了比較，分析了資料速率、覆蓋範圍、電池壽命、IP網路整合的簡易性、能源效率和可擴充套件性。這些屬性在下表中定義。
分析的技術包括：
非授權LPWAN： LoRaWAN、Sigfox和Wi-SUN
PAN和LAN：Zigbee、Bluetooth Low Energy、Z-Wave和2。4 GHz Wi-Fi
授權WAN：NB-IoT、LTE-M
在Wi-Fi HaLow之前，無線物聯網系統通常是圍繞著滿足關鍵執行引數（如長的電池壽命）進行設計，而犧牲了其他引數（如更遠的距離、簡單性或高資料吞吐量）。使用Bluetooth、Zigbee、Z-Wave或專用無線電等PAN技術實現的低功耗系統犧牲了距離、速度或網路的簡單性。
下面的資訊顯示了Wi-Fi Halow與其他使用這些屬性的物聯網技術選項的比較。對於這個分析，線越靠近中心，技術的這一方面就越不有效。屬性線離中心越遠，效果越好。
低功耗WAN系統
如圖3所示，LoRaWAN和Sigfox等LPWAN系統提供遠距離連線，但在資料速率、規模、能效、IP整合簡易性或安全性方面表現不佳。
在分析中，LoRaWAN用淺藍色線條表示，它是唯一一個在距離、電池壽命和擴充套件性方面接近Wi-Fi HaLow的技術。然而，它在資料速率和IP網路整合方面仍有許多不盡人意的地方。同樣，Sigfox在距離上也表現非常好，但與在這種情況下的其競爭對手相比，它在其他方面都表現不佳。
與其他LPWAN技術相比，Wi-Fi HaLow在六個方面有五個表現出色。歷史上，人們一直認為Wi-Fi不能用於物聯網，因為它能效比不高。Wi-Fi HaLow已不再是這樣了。Wi-Fi HaLow是專門為提高裝置效率而開發的，它具有前面描述的專門用於裝置節能的功能，從而使裝置電池（包括硬幣大小的電池）能夠使用多年。
與其他低功耗廣域網相比，Wi Fi Halow在大多數測量屬性上都表現出色
PAN和LAN網路
許多型別的PAN網路是為短距離連線而設計的。他們試圖透過網狀架構達到更遠的距離。網狀架構要在裝置間建立多條通訊路徑。雖然網狀架構可以簡化使用者的初始安裝，但它們增加了物聯網環境中的複雜性、延遲和成本。網狀網內中繼其他節點流量的Zigbee裝置會消耗更多的電池能量，並被限制到250kbps資料吞吐量。網格體系結構的瓶頸和延遲會阻礙這些系統實現Wi-Fi的簡單性。Z-Wave網狀網路最大限制232個裝置。Wi-Fi HaLow每個接入點（AP）允許有8，191臺裝置，並且不需要專有閘道器即可訪問IP網路。
如圖4所示，雖然PAN/LAN的每種技術在安裝和執行效率方面均表現良好，但在其他類別的技術中唯一與Wi-Fi HaLow競爭的技術是在2。4GHz的Wi-Fi。這是管理者需要評估物聯網環境主要目標的地方。當最重要的因素是更遠的距離和更長的電池壽命，穿透牆壁，安裝方便以及可擴充套件更多客戶端裝置時，Wi-Fi HaLow是明確的選擇。IP網路整合容易和接入點（AP）範圍內的資料吞吐量更有利於2。4GHz Wi-Fi，因為該技術已經成熟並且已存在於當今的許多接入點（AP）中。將Wi-Fi HaLow新增到Wi-Fi 4、Wi-Fi 5或Wi-Fi 6網路使使用者幾乎可以滿足在相同IT基礎架構上的任何需求，而不會受到干擾。
與其他物聯網技術選項相比，Wi-Fi Halow滿足關鍵要求
授權的WAN技術
NB-IoT或LTE-M等WAN技術使用運營商或行動電話服務提供商的授權頻譜。儘管有泛在網路覆蓋的承諾，但這些系統增加了物聯網網路的經常性成本負擔，透過要求資料計劃訂閱才能使用移動蜂窩基礎設施。
與LTE-M相比，Wi-Fi HaLow在接入點（AP）範圍內的客戶端實現了顯著更高的資料速率，使用5MHz的頻寬達到了4Mbps的最大下行鏈路資料速率；與NB-IoT相比，使用180kHz的頻寬達到了127kbps的資料速率。在這項分析中，除覆蓋範圍這一項之外，Wi-Fi HaLow在其他方面都勝過了其他技術（請參見圖5）。1公里的覆蓋範圍，Wi-Fi HaLow滿足企業內許多物聯網用例的要求是可能的。
Wi-Fi HaLow為裝置在接入點（AP）範圍內的應用提供了一種低成本解決方案，還有電池續航時間更長、IP網路整合容易以及更高資料速率的優勢。Wi-Fi HaLow是一個在低功耗客戶端裝置密集的情況下聚合流量比較好的選擇，然後可以將其路由到網際網路。如果運營商網路不可用，Wi-Fi HaLow網路可以繼續作為LAN執行。
Wi Fi Halow成本效益、可擴充套件性和對原生IP支援使其成為昂貴的授權或專有物聯網技術的極佳替代方案
物聯網裝置能效比較
IMEC研究小組進行了一項研究：比較sub-1GHz的無線技術能耗。該小組進行了兩種不同的實驗。一種實驗是比較了遠距離技術NB-IoT、LoRaWAN和Sigfox；另一種實驗比較了基於IEEE 802。15。4 Zigbee技術的Wi-SUN和Wi-Fi HaLow。
為了對這五種解決方案進行公正客觀的比較，研究假設每10分鐘傳送一次12位元組的資料包。在每個系統執行期間測量功耗。注意，因在比較中包括了Sigfox，本研究選擇了12位元組資料包，這對於Wi-Fi HaLow來說非常小。在實際應用中，Wi-Fi HaLow傳輸長達1500位元組的資料包，傳輸速率是Sigfox的15倍。
IMEC研究假設
下表列出了在IMEC模擬結果中顯示的用於計算電池壽命的假設。它們基於10分鐘傳輸間隔的能量消耗：每600秒傳送一條訊息，選擇使用了無線電+微控制器（MCU）半導體解決方案示例。注意，其他Wi-Fi HaLow技術供應商可能會顯示出不同的結果。
能量效率（位/焦耳）
這項研究是透過使用1焦耳的能量可以傳送或接收多少位資料來定義能源效率。如圖6所示，在比較關鍵的物聯網技術選項並假設10分鐘的傳輸間隔時，就每焦耳的位元數而言，Wi-Fi HaLow的能源效率要高得多，因為其傳輸時間相對較短。在這項研究中，其他技術傳輸相同長度的資料包所需的時間要長得多。例如，Wi-Fi HaLow每焦耳傳送22。4kb，而NB-IoT則每焦耳3。7kb。Wi-Fi Halow的這各六倍優勢轉化為更長的裝置電池續航時間。
研究還表明，對於簡單的網路，Wi-Fi HaLow的能源效率是LoRaWAN和Wi-SUN的四倍。隨著更多節點加入到網狀網路中，Wi-SUN能源效率略有下降，而Wi-Fi HaLow能源效率保持相對不變。
事實證明，在本項研究中Wi-Fi HaLow比其他技術選項更節能。
Wi Fi HaLow能源效率至少是其他幾種物聯網技術選項的四倍
電池壽命
基於電池容量
通過了解每種技術的能耗，可以預測每種物聯網技術不同容量的電池壽命。儲存在電池中的能量焦耳與其額定容量有關，通常以毫安時（mAh）表示。
圖7左邊的圖顯示了不同電池容量Wi-Fi HaLow的電池續航時間。許多常見的3V紐扣電池容量為250mAh。典型的AA 1。5V鹼性電池平均額定容量為2，000mAh，可用於較大型的裝置。研究結果表明，在這種具有挑戰性的物聯網用例情況下，Wi-Fi HaLow使用紐扣電池可以工作超過一年半的時間，每10分鐘傳輸一次。不論電池大小如何，研究表明Wi-Fi HaLow可以支援紐扣電池供電的小型物聯網裝置，並在許多應用中均優於其他技術。
圖示基於電池容量（左）和傳輸頻率（右） 的Wi-Fi HaLow電池壽命
基於傳輸頻率
該項研究的重點是用10分鐘的傳輸間隔來比較技術。需要在資料傳輸間進行更頻繁通訊的技術將受到電池壽命縮短的影響。Wi-Fi HaLow顯示可以將休眠時間延長到更長的時間。TWT和BSS Extended Max Idle等功能使Wi-Fi HaLow裝置可以在兩次喚醒操作間休眠數小時、數天、數月甚至數年。
研究結論
在比較頻寬、資料速率和拓撲結構時，Wi-Fi HaLow表現出明顯優於Sigfox、NB-IoT、LoRaWAN和Wi-SUN的優勢。在類似的用例中，與這些其他技術相比，Wi-Fi HaLow是最節能的。IMEC研究小組的評估確定，Wi-Fi HaLow不僅比其他廣泛認為的遠距離技術能效高四倍以上，而且還提供了比其他物聯網技術選項更高的資料吞吐量。該小組還確定，使用典型鹼性AA電池的Wi-Fi HaLow裝置可以使用10年以上，比典型的電池保質期更長。
總結
Wi-Fi HaLow顯然滿足並且在很多情況下超過了物聯網連線和應用的關鍵要求。能夠適應在距離、資料速率和能效方面的大量的物聯網用例對於物聯網技術的成功至關重要。
Wi-Fi HaLow sub-1GHz的工作頻率和窄的通道可實現更長的距離（約1公里），並提高了穿透牆壁和障礙物的能力。獨特的節能功能套件可降低裝置能耗，提高能源效率，多年的電池執行並支援紐扣電池。它支援各種資料速率，適應從低資料感測器網路到高資料速率影片系統的用例。新的Wi-Fi HaLow PHY和MAC功能使每個接入點（AP）支援數千個裝置，同時提高了無線電頻譜利用率。
由於Wi-Fi Halow是IEEE 802。11和Wi-Fi產品組合的一部分，因此它是一個開放標準，無需專有控制器、集線器或閘道器即可提供更高效的安裝和運營成本。Wi-Fi Halow網路可以在現有Wi-Fi 4、Wi-Fi 5和Wi-Fi 6網路存在的情況下部署，而不會影響其射頻效能。本地IP支援和WPA3™的高階安全性使得訪問基於雲的應用程式和空中更新變得更加簡單和安全。
相關比較研究表明，Wi-Fi HaLow的能源效率比其他無線技術高出數倍。每焦耳能量可以傳輸更多資料，確保裝置電池壽命更長。其面向星型架構具有遠端的連線，消除了網狀網路帶來的資料瓶頸和延遲。作為完整Wi-Fi產品組合的一部分，Wi-Fi HaLow提供了一種更全面的連線方法，並將當前的Wi-Fi覆蓋範圍擴大到難以到達的地方，例如車庫、地下室、閣樓、倉庫、工廠和大型室外區域。Wi-Fi HaLow使網路設計者能夠使用單一的，基於標準的、支援IP-ready的、可靠架構來部署物聯網網路，而不必犧牲簡單和效率。
