22、HaLow：智能城市中数千个低功耗传感器的注册

HaLow：智能城市中数千个低功耗传感器的注册

1. 引言

物联网旨在将众多低功耗传感器和执行器连接起来，作为未来网络基础设施的一部分。然而，当前整合这些传感器和执行器的无线网络面临诸多挑战，如能源效率、网络可靠性以及大量物联网设备连接到单个无线信道时的网络延迟等问题。设计一种考虑注册和数据传输竞争的合适无线技术仍是一个待解决的问题。

IEEE 802.11ah工作组引入了Wi - Fi HaLow技术，它是长距离Wi - Fi技术的修订版，适用于智能城市中的物联网应用。HaLow在努力满足将数千个低功耗物联网设备注册到网络的需求的同时，坚持Wi - Fi（无线局域网，WLAN）的基本理念。该工作组为WLAN引入了许多新机制，以解决物联网系统的特殊需求：
- 受限访问窗口（RAW） ：可通过分组为多达8000个物联网设备分配专用的注册和传输时隙，减少了信道竞争，提高了传输可靠性。
- 流量指示图（TIM）分段 ：通过对设备进行分组，使设备仅接收特定组的数据包，提高了WLAN的能源效率。

在HaLow中，中央接入点（AP）在使用上述机制之前，需要与节点（设备）建立链接。AP使用基于二进制指数退避（BEB）算法的载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）机制来传输管理帧以建立链接。但BEB算法由于盲目竞争机制会增加冲突，仅适用于小型网络的快速链接建立；对于大量竞争设备，CSMA/CA会出现严重冲突，网络性能不佳，还可能导致链接建立断开时间延长，影响已连接设备的性能。

IEEE 802.11ah工作组提出了集中式认证控制（CAC）和分布式认证控制（DAC）两种链接建立协