无线安全摄像机的增长增加了对商用和民用摄像机制造商的需求。 全球视频监控市场规模预计将从 2020 年的 455 亿美元增长到 2025 年的 746 亿美元。对公共安全和安保的日益关注、IP 摄像机的日益普及以及对无线和间谍摄像机需求的不断增长是推动视频监控行业增长的因素”。
考虑到这一增长趋势，Wi-Fi 摄像机简化了这些视频监控系统的部署和设置。 然而，传统的 Wi-Fi 技术无法在不增加网络大量成本和复杂性的情况下，充分满足更远距离、更好地穿透障碍物以及更长时间电池供电的需求。
我们需要一种新型的 Wi-Fi 技术，以安全、简单的基础设施满足所有这些需求。
提供覆盖范围
消费者希望他们的无线摄像头开箱即可使用，但任何家庭或办公室都不尽相同。 每栋大楼的布局都不尽相同，墙壁和物体会对信号造成反射或吸收。 从所需的摄像头位置到 Wi-Fi 路由器的距离可能决定是否有足够的带宽来支持清晰的图像，而且无法保证住宅内足够的 Wi-Fi 覆盖范围会延伸到需要安放监控摄像头的砖墙、石墙或灰泥墙之外。 通常需要 1 至 5 Mbps 的平均吞吐量，具体取决于所需的分辨率和用于视频的数据压缩算法。 如果某些摄像机采用人工智能（AI）技术对图像进行预处理，然后只发送有趣的活动片段，那么所需的带宽就会大大减少。
为了弥补这些缺陷，许多制造商必须提供电源或更大的电池，以及额外的专有中继器或集线器来中继信号，从而增加了成本和复杂性。 对于某些长距离应用，传统的 2.4GHz Wi-Fi 根本无法覆盖。
Wi-Fi HaLow “由 IEEE 标准化为 802.11ah，Wi-Fi 联盟将其命名为 “Wi-Fi HaLow”，它是一种低功耗、长距离无线标准，其优势在于可在免许可证的 1 GHz 以下无线电频率范围内工作，远低于传统的 Wi-Fi（Wi-Fi 4 中高度拥堵的 2.4 GHz 频段，Wi-Fi 5/6 和 Wi-Fi 6E 中覆盖范围较短的 5 GHz 和 6 GHz 频段）。
Wi-Fi HaLow 还使用比传统 Wi-Fi 更窄的信道。 Wi-Fi HaLow 的频率更低，信道更窄，在发射功率相同的情况下，其覆盖范围是 Wi-Fi 的 10 倍。 在传统 Wi-Fi 摄像机失去连接的地方，Wi-Fi HaLow 摄像机仍能继续发送视频。
Wi-Fi HaLow 在 1 GHz 以下频段运行的另一个天然优势是，无线电波穿透物体和建筑材料的能力比 2.4 GHz Wi-Fi 更强（比更高的 5 GHz 和 6 GHz 频段更强）。 这就提高了从摄像机到接入点之间连接的可靠性，可以弥补各种平面图和建筑结构的不足。 在户外应用中，降水的影响也会减小。 传统 Wi-Fi 使用的 2.4 GHz 能量很容易被物体和液体吸收（这就是为什么微波炉也使用 2.4 GHz 来加热食物）。
功率更低，效率更高
Wi-Fi HaLow 是首个包含新节能模式的 802.11 技术，可降低能耗。 这些综合功能可将采用 Wi-Fi HaLow 技术的无线摄像机的电池寿命延长至传统 Wi-Fi 技术的 10 至 200 倍，具体取决于摄像机的使用情况。 Wi-Fi HaLow 保持了 Wi-Fi 的相同优势，即当设备更靠近接入点时，它能自动以更快、更节能的数据传输速率工作。
传统的无线摄像头通常必须每秒唤醒传输约三次，才能与其接入点保持联系。 如果无法保持连接，则说明摄像机已与接入点断开连接。 这往往要求设备在唤醒时进行冗长的重新关联程序，从而消耗更多能量。
相比之下，采用 Wi-Fi HaLow 技术的无线监控摄像头可以长时间处于睡眠状态，而不会脱离接入点。 该机制内置于标准中，因此无需单独的专有方案来实施该解决方案。 Wi-Fi HaLow 标准包括在传感器触发前休眠数小时、数天甚至数周的规定，从而进一步延长了电池寿命。
通过提高 Wi-Fi HaLow 技术的覆盖距离，可以覆盖更广阔的区域，而无需使用蜂窝数据调制解调器连接及其经常性费用。 与传统的 Wi-Fi 类似，Wi-Fi HaLow 网络基础设施可以作为客户 IP 网络的一个简单补充进行安装。 无需中继器或复杂的 Wi-Fi 网状解决方案，也无需支付蜂窝调制解调器费用。 这意味着企业的首席信息官无需为本应属于企业前提网络一部分的服务单独谈判运营商服务协议。
这也适用于准移动应用。 以需要全时视频安保的新建筑工地为例。 在这种情况下，公司可以部署多台低功耗 Wi-Fi HaLow 摄像机，并使用一个低成本的 LTE 网关将其上行链路连接到云，而不是购买四五台使用蜂窝调制解调器的摄像机，这些调制解调器的电池容量很大，每月还要支付经常性的数据计划费用。 另一个例子是装有人体摄像头的校园安保人员。 他们可以在固定地点对呼叫做出回应，并将图像发送到附近的接入点或车内的移动 Wi-Fi HaLow 热点。
这项技术还可以扩展到无人机，因为无人机需要高带宽连接，将视频和控制信号传输到基站。 无人机系统常用的定向天线将适用于 802.11ah 频率（北美地区为 902-928 MHz），连接距离将超过标称的 1 公里。
虽然传统的 Wi-Fi 是目前使用最普遍的无线通信协议，但物联网的快速发展迫使人们重新思考 Wi-Fi，揭示技术差距以及它在全方位互联世界中需要发挥的作用。
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