一、前言
隨著物聯網(IoT)快速發展,全球連網設備數量持續成長,IoT Analytics研究指出物聯網設備預計從2024年的188億台增至2030年的400億台,快速增加的連接設備數量將對網路連接技術帶來更高負擔。然而,傳統Wi-Fi與藍牙受限於功耗、覆蓋範圍及可連接裝置數,難以滿足物聯網應用需求,特別是在偏遠地區部署感測器時,通訊距離與低功耗是為關鍵因素。

圖片來源:工研院產科國際所 ITIS研究團隊整理(2025/06)
圖1 傳輸距離、速率與通訊技術關係示意
將通訊技術依傳輸速度和距離進行比較,如圖1所示,可以發現低功耗廣域網路(Low-Power Wide-Area Network , LPWAN)技術可提供低功率、遠距離通訊,涵蓋LoRa、LTE-M、NB-IoT、Sigfox及Wi-Fi HaLow等。其中,Wi-Fi HaLow採用非授權頻段,能與傳統Wi-Fi互通,支援大量裝置連接,提升物聯網應用的靈活性與技術易用性。
二、Wi-Fi HaLow 的技術特點
Wi-Fi HaLow對應IEEE 802.11ah標準,此標準修改了傳統IEEE 802.11網絡的物理層(Port Physical Layer, PHY)和媒體訪問控制層(Media Access Control Address, MAC),以支持1 GHz頻段以下(如900 MHz)的資料傳輸需求。
Wi-Fi HaLow採用900 MHz的通訊頻段,為非管制的通訊頻率,不需要經過許可即可使用,與傳統2.4 GHz、5 GHz和6 GHz Wi-Fi網路相比,900 MHz的頻段能夠提供傳播的更遠,具備更好的穿透率,達通訊距離可達1公里以上。單一個裝置最多可以連結8,191個裝置,單一個通道最大傳輸速度為86.7Mb/s,可以採用多種不同的編碼(Modulation and Coding Scheme, MCS)方案。
表1 Wi-Fi HaLow技術規格

資料來源:工研院產科國際所 ITIS研究團隊整理(2025/06)
Wi-Fi HaLow 採用低功耗設計並具備節能機制,意指允許設備在大部分時間處於休眠狀態,僅在特定時間喚醒進行資料傳輸;並通過限制設備訪問時間,減少網路擁堵和功耗。研究表明,使用一顆 500mAh 電池的 Wi-Fi HaLow 設備,如果每 10 分鐘傳輸一次資料,電池壽命可支持設備運作長達 3.15 年。
Wi-Fi HaLow 運作於不到 1 GHz 頻段,具有較低的傳輸損耗和高訊號的穿透能力,可以穿過牆壁和障礙物,其覆蓋範圍可達 1 公里,其傳輸距離遠超出傳統 Wi-Fi。採用 WPA3 加密協議,讓Wi-Fi HaLow提供更強大的資料保護和設備認證功能,保護資料在傳輸過程中的安全性,不易受到攔截或竄改。
三、Wi-Fi HaLow晶片及產品陸續問世
(一) Wi-Fi HaLow晶片
在實現 Wi-Fi HaLow 產品時,Wi-Fi HaLow 晶片扮演重要的角色,目前此領域的主要晶片供應商有 Morse Micro、Newracom和Methods2Business。
1. Morse Micro
Morse Micro 是一家專注於 Wi-Fi HaLow(IEEE 802.11ah)技術的無晶圓廠半導體公司,致力於提供低功耗、長距離、高連接數量的Wi-Fi 解決方案。公司由來自 Broadcom的前工程師於年創立,總部位於澳洲。Morse Micro的MM6108 和 MM8108是業界領先的HaLow 晶片,晶片規格如表2所示。
表2 Morse Micro的Wi-Fi HaLow晶片

資料來源:工研院產科國際所 ITIS研究團隊整理(2025/06)
Morse Micro的晶片提供最高達43.33Mbps的傳輸速率,採用低功耗設計且支援電源管理單元(PMU),並提供單晶片(SoC)與模組方案,便於方便開發者。
2. Newracom
Newracom是一家無晶圓廠半導體公司,專注於開發創新的Wi-Fi HaLow解決方案,旨在實現全球任何行業或個人之間的自由連接。Newacom為滿足物聯網(IoT)時代的連接需求,推出支援完整Wi-Fi HaLow 協定單晶片,分為NRC7394與NRC7292,其中NRC7394 是 NRC7292 的升級版,採用更小的封裝。Newracom開發的Wi-Fi HaLow晶片如表3所示。
表3 Newracom的Wi-Fi HaLow晶片

資料來源:工研院產科國際所 ITIS研究團隊整理(2025/06)
3. Methods2Business
Methods2Business(M2B)是一家位於荷蘭的半導體公司,專注於為全球半導體市場開發下一代Wi-Fi IP產品。M2B是Wi-Fi HaLow系統單晶片(SoC)的IP,能夠提供最遠達1公里的長距離、超低功耗的Wi-Fi連接,適用於高安全性的家庭和工業物聯網網路。該公司為終端設備和接入點提供完全整合的MAC和基礎IP,並提供IP客製化和交鑰匙ASIC項目的設計服務。
在商業模式上,M2B與Cadence和射頻合作夥伴緊密合作,M2B公司將IP解決方案整合至Cadence的EDA工具,讓IC設計人員可以輕易的透過Cadence EDA導入M2B的Wi-Fi HaLow IP,加速晶片開發。
(二) Wi-Fi HaLow產品
除了晶片外,實現Wi-Fi HaLow技術落地需要具備相應的路由器和支援Wi-Fi HaLow協議的終端設備。隨著技術的不斷進步,各大企業已經開始陸續推出Wi-Fi HaLow產品,提升Wi-Fi HaLow技術的普及率和應用範圍。

圖片來源:GL.iNet (2025/01);工研院產科國際所 ITIS研究團隊整理(2025/06)
圖2 Wi-Fi HaLow 路由器
圖2顯示了GL.iNet和Morse Micro推出的HaLowLink 1路由器,此路由器配備聯發科架構的MT7621A雙核處理器,並整合了聯發科的MT7603E Wi-Fi 4晶片和Morse Micro的MM6108 Wi-Fi HaLow晶片,使其不僅同時支援Wi-Fi和Wi-Fi HaLow傳輸,並串聯Wi-Fi HaLow與傳統Wi-Fi裝置之間的無縫溝通。
臺灣亞旭電腦於2024年成功開發出全球首台符合Wi-Fi HaLow標準的無線攝影機,如圖3所示。該公司推出的Wi-Fi HaLow無線攝影機支持遠距離Wi-Fi連接功能,因此能夠將監控應用擴展至先前難以覆蓋的區域。此外,Wi-Fi HaLow安全機制也為長距離資料傳輸提供了充分的數據安全保障。

圖片來源:亞旭科技(2024/07)
圖3 支援Wi-Fi Halow的攝影機
四、Wi-Fi HaLow的應用潛力
日本IIJ Academy研究人員曾驗證 Wi-Fi HaLow在長距離通訊和影像傳輸場景中的表現,測試包括傳輸距離極限、影像傳輸性能。測試傳輸距離極限主要在探索 Wi-Fi HaLow 在不同距離下的信號穩定性和資料傳輸能力;影像傳輸測試能則是為了檢查 Wi-Fi HaLow 是否能支持影片串流傳輸,實現穩定串流傳的最遠距離。
實驗環境設定如圖4所示,監視器採用亞旭電腦的Wi-Fi HaLow攝影機,使用Furuno Systems ACERA330的 Wi-Fi HaLow 接收器,在通訊頻段採用符合日本法規的920 MHz。
Furuno Systems ACERA330的 Wi-Fi HaLow 接收器將固定於一處,亞旭電腦的Wi-Fi HaLow攝影機則會在不同距離點(例如 100 米、500 米、1 公里等)進行測試,將逐步增加距離,直至信號無法支持穩定傳輸。

圖片來源:IIJ Academy(2024/05)
圖4 Wi-Fi HaLow 技術戶外影像傳輸能力測試設置
從測試的結果可以發現,Wi-Fi HaLow在1公里內仍能維持穩定的數據傳輸,符合其設計規格。超過1公里後,信號開始衰減,但具體極限距離可能因環境而有不同。若將距離分組,可以發現近距離(100-500 米)時,影片流傳輸流暢,無明顯延遲或畫質損失;中遠距離(500 米-1 公里)時,影片播放仍可接受,但偶爾出現卡頓;超遠距離(超過 1 公里)時,影片傳輸變得不穩定,畫質下降或中斷在障礙物的測試中,Wi-Fi HaLow 能應對樹木和部分建築物的阻擋,但是若障礙物太過密集則會影響通訊品質。這次實驗證實了 Wi-Fi HaLow 在長距離通訊和影片傳輸中的實用性,尤其是在 1 公里範圍內的穩定性令人印象深刻。
Wi-Fi HaLow 技術在智慧家庭、工業自動化、農業監測和醫療保健等領域具有高應用潛力。在智慧家庭中,它能連接大量家電,如燈具、冷氣機和監視器,僅需要一個設備即可覆蓋全屋,無需中繼路由器。在工業領域,它可連接工廠內的感測器和控制系統,適合大規模部署。在智慧城市,它可用於智慧停車、環境監測和公共設施管理,支持大範圍感測器網路。在農業上,它可連接土壤感測器和灌溉系統,自動管理農田,並確保設備長期運行。在醫療保健方面,在可穿戴健康監測器和醫療設備提供可靠連接,支持遠程健康數據監測,並保護資料隱私。
五、結論
Wi-Fi HaLow技術專為物聯網設計,具有低功耗、長距離傳輸和高穿透力,可支援多達8,192個設備,並確保資料安全。Wi-Fi HaLow傳輸速率(最高8.67 Mbps)和低延遲(<5 ms)優於LoRaWAN、NB-IoT和Zigbee,適合高效能和即時傳輸需求。雖然傳輸範圍約1公里,不如LoRaWAN或NB-IoT,但在中距離應用中表現不錯,每接入點可支援大量設備。
隨著物聯網設備增多,市場需要高效連接技術。Wi-Fi HaLow適用於智慧家庭、工業自動化和醫療保健等領域,技術特點在頻寬、延遲和設備連接數取得平衡,已有企業推出支援該技術的產品,如路由器和無線攝影機,展示其商業潛力。此技術還能與傳統Wi-Fi互通,提供便捷和安全的物聯網體驗,對企業具吸引力。
表4 低功耗廣域網路(LPWAN)技術比較

資料來源:工研院產科國際所 ITIS研究團隊整理(2025/06)
對於臺灣產業來說,Wi-Fi HaLow技術既是挑戰也是機遇。臺灣在Wi-Fi晶片技術上有競爭優勢,但需加大Wi-Fi HaLow晶片研發投入。這項技術在智慧家庭、工業自動化、醫療保健和農業監測方面具有潛力,與臺灣產業發展方向契合。臺灣企業應加強研發,推動技術發展,佔據全球物聯網市場更大份額,鞏固其領先地位。