株式会社村田制作所(以下简称"村田晶振")作为全球领先的电子元器件解决方案提供商,近期成功开发出两款支持Wi-Fi®标准"Wi-FiHaLow™^{(1)}"的通信模块"Type2HK"与"Type2HL"(以下统一简称"本产品").该模块突破性实现了1公里以上的远距离高速数据传输,内部搭载了采用Arm®Cortex®-M3处理器的NEWRACOM公司高性能芯片组NRC7394,凭借村田在电子元器件领域数十年的技术沉淀,在稳定性,耐环境性等方面表现卓越.目前产品已进入量产筹备阶段,预定于2025年下半年正式开启规模化生产,将为全球IoT设备厂商提供更高效的无线通信解决方案.

(1)Wi-FiHaLow™,全称为IEEE802.11ah,是专门针对IoT场景研发的远距离无线通信标准.其核心优势在于使用工业,科学和医疗专用的900MHzISM频带,该频带无需额外申请通信许可即可合法使用,极大降低了企业部署成本.从技术参数来看,Wi-FiHaLow™的通信覆盖范围可达数公里,通信带宽可灵活调整为1MHz至4MHz,在理想环境下理论数据传输速率最高能达到80Mbps,既能满足IoT设备对大量数据传输的需求,又能适配低带宽场景下的低功耗运行,是平衡"远距离""高速率""低功耗"三大核心需求的理想通信标准.?随着全球数字化转型进程的加速,IoT技术已深度渗透至工业制造,智慧城市,农业生产,医疗健康等多个领域,IoT终端的部署数量呈现爆发式增长.据行业数据统计,2024年全球IoT连接设备数量已突破150亿台,且仍以每年10%以上的增速扩张.在终端数量激增的背后,是各行业对"高速,远距离,大容量"数据传输的迫切需求例如智能工厂中需实时传输生产线设备的高清监控画面与运行数据,智慧农业中需远程采集田间传感器的环境数据并控制灌溉设备,智慧城市中需实现跨区域交通信号与监控设备的联动通信.然而,传统无线通信技术存在明显短板,2.4GHz/5GHz频段的普通Wi-Fi覆盖范围有限(通常仅100米以内),且易受墙体,金属等障碍物干扰,LoRa,NB-IoT等低功耗广域网技术虽覆盖远,但传输速率较低(通常不足1Mbps),难以满足高清数据传输需求.在此背景下,Wi-FiHaLow™凭借"远距离+高速率+低功耗"的三重优势,成为解决IoT通信痛点的关键技术,而村田此次推出的通信模块,正是针对这一市场需求的精准布局.?此次村田开发的两款Wi-FiHaLow™通信模块均采用表面贴装设计,适配主流IoT设备的生产工艺,可直接集成到各类终端产品中,大幅简化厂商的设计流程.其中,"Type2HK"模块特别配备了高增益功率放大器,能进一步增强信号输出强度,适用于对通信距离要求更高的场景(如户外大型园区,长距离工业设备互联),"Type2HL"模块则未配备功率放大器,在保持核心通信性能的同时,更注重体积与功耗的优化,适合对空间与能耗敏感的小型IoT设备(如便携式工业传感器晶振,室内智能终端).

为确保产品的高可靠性,村田充分发挥了在电子元器件设计,贴装工艺,生产管理及质量管控方面的技术积累,在设计阶段,采用抗干扰能力更强的电路布局,减少外部电磁环境对模块通信的影响,在生产环节,使用高精度贴装设备确保元器件焊接的稳定性,同时引入全流程质量检测体系,对每一批次产品进行严格的性能测试,在质量管理上,建立了从原材料采购到成品出厂的全生命周期追溯机制,一旦发现问题可快速定位并解决.这些措施共同保障了模块优异的耐环境性与低故障率,即使在复杂的工业环境或户外恶劣条件下,也能稳定运行.?此外,村田在量产环节特别加入了"逐台输出校准"工艺每一台模块在出厂前,都会通过专业设备对其无线信号输出功率,频率稳定性等关键参数进行精准调整,确保所有产品的通信性能保持高度一致性,避免因个体差异导致的通信不稳定问题.这一细节设计,能为智慧工厂,智慧城市等需要大规模部署IoT设备的场景提供更可靠的通信保障,减少后期运维成本.同时,本产品搭载的NEWRACOM公司NRC7394芯片组,是目前Wi-FiHaLow™半导体芯片领域的标杆产品,其在低功耗控制,信号处理效率等方面的技术优势,进一步提升了模块的综合性能.?NEWRACOM公司CEO兼董事长Dr.SokKyuLee先生对此次合作给予高度评价,"NRC7394芯片组是我们针对IoT应用场景研发的核心产品,其最大特点在于在实现宽通信范围的同时,能将功耗控制在极低水平,完美契合当前IoT设备对‘长续航+远距离’的需求.村田制作所作为全球电子元器件领域的领导者,拥有成熟的模块设计与生产能力,通过将我们的芯片技术与村田的模块解决方案深度融合,能够为汽车级电子晶振,工业,医疗等广泛行业提供高可靠性,高效率的无线通信平台.我们坚信,这款联合开发的模块将成为下一代IoT解决方案的核心组件,助力更多企业实现数字化转型目标."

同时实现远距离通信和低功耗?,Wi-FiHaLow™技术的核心突破之一,在于其采用的sub-1GHz频带(具体为900MHz频带)与普通Wi-Fi使用的2.4GHz,5GHz频带相比,900MHz频带的电磁波波长更长(约0.33米),绕射能力更强,能有效穿透墙体,树木,金属障碍物等,减少信号衰减.这一特性使其通信覆盖范围轻松突破1公里,在空旷环境下甚至可达到3-5公里,远超普通Wi-Fi的覆盖距离.?同时,更长的波长还能降低信号传输过程中的能量损耗在传输相同距离,相同数据量的情况下,900MHz频带所需的发射功率远低于2.4GHz/5GHz频带,这使得模块的功耗大幅降低.以智慧农业场景为例,搭载本模块的土壤传感器,在一次充电后可连续工作6-12个月,无需频繁更换电池,大幅减少田间运维工作量.这种"远距离+低功耗"的双重优势,完美解决了传统IoT通信技术"要么远但慢,要么快但近"的痛点,为更多远距离IoT应用场景提供了可能.

Wi-Fi/IP通信协议可以直接使用?,Wi-FiHaLow™本质上是Wi-Fi技术家族的延伸,其核心通信协议基于IP(InternetProtocol)构建,与现有Wi-Fi网络的协议体系高度兼容.这意味着,企业在部署本模块时,无需重新搭建全新的通信网络,只需在现有Wi-Fi架构基础上进行简单扩展,即可实现远距离IoT设备的接入.?例如,某智慧工厂此前已部署了2.4GHzWi-Fi网络用于车间内部设备通信,若需将通信范围扩展至厂区外围的仓储设备或运输车辆,只需在原有路由器上增加Wi-FiHaLow™功能模块,或直接使用村田本产品搭载的IoT终端,即可实现远距离数据传输,无需更换现有网络设备或重新学习新的通信协议.这种"即插即用"的兼容性,能大幅降低企业的网络升级成本,缩短项目部署周期,同时保障数据传输的安全性与稳定性因为IP协议体系经过数十年发展,已形成成熟的加密(如WPA3),认证,防火墙等安全机制,可有效防止数据泄露或被恶意攻击.

能以低成本构建自用网络?,在IoT网络部署中,传统的蜂窝基础设施晶振通信(如4G/5G)需要依赖通信运营商的基站支持,企业需按流量或设备数量支付高额的通信费用,且网络控制权掌握在运营商手中,难以满足部分场景下的个性化需求(如低延迟,高安全性).而使用Wi-FiHaLow™构建的网络,属于企业"自用网络"只需部署Wi-FiHaLow™路由器或网关,即可实现对所有搭载本模块的IoT设备的通信管理,无需依赖第三方运营商基站.?从成本角度来看,Wi-FiHaLow™网络的初期部署成本主要集中在路由器,网关等设备上,后期几乎无需额外支付通信费用,长期使用成本远低于蜂窝通信.以某智慧城市项目为例,若部署1000台道路监控摄像头,采用4G通信每年需支付数十万元流量费用,而采用Wi-FiHaLow™自用网络,仅需一次性投入数万元部署网关设备,后续每年几乎无额外成本.此外,企业还可根据自身需求,灵活调整网络覆盖范围,通信带宽,安全策略等,例如在智慧工厂中,可针对生产车间,仓储区,办公区等不同区域,设置不同的通信优先级,确保生产线数据传输的低延迟需求.

Murata村田开发适用于I0T设备且具有优异耐环境性的Wi-FiHaLow通信模块

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