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Anjielo – Feldtestbericht zu Wi‑Fi HaLow mit großer Reichweite: 40 km Sichtverbindung bestätigt
Zeit:
2026-09-07
Veröffentlichungsdatum: 7. September 2026
Testort: Aussichtsplattform Majiawu (200 m Höhe) und Wangwei-Berg (700 m Höhe), Hangzhou, China
Schlüsselwörter: Wi‑Fi HaLow, Langstreckenkommunikation, IoT‑Funkmodul, Sub‑1‑GHz, Alternative zu LPWAN, 40‑km‑Reichweitenprüfung
1. Testhintergrund
Da sich die Anwendungen des Internets der Dinge (IoT) und der LPWAN‑Netzwerke (Low-Power Wide-Area Network) weiter ausbreiten, wächst die Marktnachfrage nach Langstrecken‑, mittel‑ bis niedrig‑datenraten‑ sowie energieeffiziente Funkkommunikation Lösungen. Wi‑Fi HaLow (IEEE 802.11ah), das im Sub‑1‑GHz‑Band betrieben wird, bietet deutliche Vorteile, darunter überlegene Durchdringungsfähigkeit, erweiterte Abdeckung und native Kompatibilität mit dem IP-Protokollstapel .
Um die Kommunikationsleistung im Extrembereich unserer selbst entwickelten Wi‑Fi‑HaLow‑Module unter realen geografischen Bedingungen zu überprüfen, führten wir eine… 40-Kilometer-Sichtverbindung (LOS)-Reichweitenprüfung im Dezember 2025 zwischen Majiawu und dem Wangwei-Berg in Hangzhou. Der Test konzentrierte sich auf die Bewertung von Stabilität des Paketdurchsatzes und Resilienz gegenüber Umwelteinflüssen über Module mit unterschiedlichen Sendeleistungsstufen hinweg.
2. Testumgebung und -ausrüstung
Teststandorte (Luftlinie: etwa 40 km)
| Standort | Höhe | Umweltmerkmale |
|---|---|---|
| Aussichtsplattform Majiawu | 200m | Vorstadtbereich, hoher HF-Rauschpegel, mehrere Störquellen |
| Wangwei-Berg | 700m | Offene Hochlandlandschaft, relativ saubere elektromagnetische Umgebung |
Getestete Module (Modell und Menge)
FZ7020-27 (Tx-Leistung 27 dBm) — 3 Geräte
FZ7020-30 (Tx-Leistung 30 dBm) — 2 Geräte
FZ7020-33 (Tx-Leistung 33 dBm) — 2 Geräte
FZ7030-35 (Tx-Leistung 35 dBm) — 2 Geräte
(Auf beiden Standorten wurden Geräte eingesetzt, um Punkt-zu-Punkt- sowie mehrknotige gleichzeitige Testverbindungen aufzubauen.)
3. Testmethodik
An der Wangwei‑Bergstation (höhere Lage) wurde fest installierte Ausrüstung aufgestellt, während an der Majiawu‑Station (niedrigere Lage) mobile Ausrüstung eingesetzt wurde. Die Verbindung zwischen den beiden Standorten wies keine nennenswerten Hindernisse auf und erfüllte damit die Sichtverbindungskriterien.
Alle Module wurden mit maximaler Sendeleistung betrieben und führten aus kontinuierliche Paketinjektion mit fester Paketgröße und festen Intervallen über 30 Minuten pro Sitzung.
Erfasste Metriken umfassten PHY-Rate , tatsächlicher Durchsatz auf der Anwendungsschicht , und Paketverlustrate , wobei Leistungsvergleiche zwischen den beiden Umgebungsbedingungen vorgenommen wurden.
4. Wichtigste Testergebnisse
4.1 Alle Kommunikationsverbindungen wurden erfolgreich hergestellt
Unter Sichtverbindungskonditionen von weniger als 40 km konnten alle getesteten Module (27 dBm bis 35 dBm) erfolgreich stabile Verbindungen herstellen mit Null Unterbrechungen oder Wiederverbindungsfehler , was die außergewöhnliche Reichweite von Wi‑Fi HaLow in offenen Umgebungen eindrucksvoll unter Beweis stellt.
4.2 Durchsatzleistung positiv korreliert mit der Sendeleistung
Module mit höherer Leistung (FZ7030-35, FZ7020-33) erzielten durchweg höhere MCS-Raten in günstigen Umgebungen.
Module mit geringerem Leistungsverbrauch (FZ7020-27) wiesen auf derselben Entfernung weiterhin eine nutzbare Datenübertragungsrate auf, die für typische IoT-Anwendungen wie die Rückübertragung von Sensordaten und die Bildübertragung ausreicht.
4.3 Auswirkungen des Umgebungslärmpegels – Systemrobustheit bestätigt
Die Fundstätte Majiawu, die sich in einem Vorortgebiet befindet, wies im Vergleich zum Wangwei-Berg einen deutlich höheren Rauschpegel im Funkfrequenzbereich auf, was zu einem … führte. Gesamtdurchsatzrückgang von etwa einem MCS-Level (z. B. von MCS 4 zu MCS 3). Trotz dieser ungünstigen Bedingung behielten alle Module Null oder extrem geringer Paketverlust , was eine hervorragende Störfestigkeit und leistungsfähige Link-Anpassungsfunktionen unter Beweis stellt.
5. Datensumme (Höhepunkte)
| Testmetrik | Beste Umgebung (Wangwei-Berg) | Lärmigerer Umgebung (Majiawu) | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Maximaler stabiler Durchsatz | Höher (≥XX Mbit/s) | Mäßig (~1 MCS-Stufe niedriger) | Rate aufgrund des Rauschpegels automatisch angepasst |
| Verbindungsaufbau-Erfolgsrate | 100% | 100% | Kein bemerkenswerter Unterschied |
| Paketverlustrate (30 min) | <0,1 % | <0,5 % | Deutlich unter der üblichen Anwendungstoleranz |
Hinweis: Spezifische MCS-Indizes sowie die entsprechenden Durchsatzwerte können auf Anfrage in ausführlichen Anhängen bereitgestellt werden.
6. MCS-Raten-Referenztabelle (Wi‑Fi HaLow 802.11ah)
Die nachstehende Tabelle zeigt die theoretischen PHY-Raten (in Mbit/s) für verschiedene Modulations- und Kodierungsschemata (MCS) bei der Nutzung eines einzigen räumlichen Datenstroms. Die tatsächliche Durchsatzrate fällt aufgrund von Protokoll-Overhead und Umgebungseinflüssen etwas geringer aus.
| MCS-Index | Modulation | Kodierungsrate | 1-MHz-Kanal | 2-MHz-Kanal | 4-MHz-Kanal | 8-MHz-Kanal |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | BPSK | 1/2 | 0.30 | 0.65 | 1.35 | 2.93 |
| 1 | QPSK | 1/2 | 0.60 | 1.30 | 2.70 | 5.85 |
| 2 | QPSK | 3/4 | 0.90 | 1.95 | 4.05 | 8.78 |
| 3 | 16-QAM | 1/2 | 1.20 | 2.60 | 5.40 | 11.70 |
| 4 | 16-QAM | 3/4 | 1.80 | 3.90 | 8.10 | 17.55 |
| 5 | 64-QAM | 2/3 | 2.40 | 5.20 | 10.80 | 23.40 |
| 6 | 64-QAM | 3/4 | 2.70 | 5.85 | 12.15 | 26.30 |
| 7 | 64-QAM | 5/6 | 3.00 | 6.50 | 13.50 | 29.30 |
| 8 | 256-QAM | 3/4 | 3.60 | 7.80 | 16.20 | 35.10 |
| 9 | 256-QAM | 5/6 | — | 8.67 | 18.00 | 39.00 |
Empfohlene Visualisierung: Ein Liniendiagramm oder Balkendiagramm mit dem MCS-Index auf der X-Achse, dem Durchsatz (Mbps) auf der Y-Achse sowie vier Kurven bzw. Balken für Kanalbandbreiten von 1/2/4/8 MHz.
7. Empfohlene Diagramme für Testdaten
Abbildung 1: Durchsatzvergleich nach Modul und Umgebung
Ein Gruppiertes Balkendiagramm Vergleich der Leistungsdaten der FZ7020‑Serie mit denen der FZ7030‑35 – zwischen Wangwei‑Berg (geringer Rauschpegel) und Majiawu (hoher Rauschpegel):
X-Achse: Modell des Moduls (FZ7020-27 / -30 / -33 / FZ7030-35)
Y-Achse: Gemessene Übertragungsrate (Mbps)
Jede Gruppe: Zwei Balken — links = Wangwei, rechts = Majiawu
Anmerkung: Markieren Sie den beobachteten ~1-MCS‑Niveauabfall am Standort Majiawu.
Abbildung 2: RSSI vs. Entfernung (sofern vollständige Pfaddaten verfügbar sind)
Ein Liniendiagramm Anzeige der RSSI‑Schwankungen (Received Signal Strength Indicator) über die 40‑km‑Verbindung oder ein einfacher Balkendiagrammvergleich der durchschnittlichen RSSI‑Werte zwischen den beiden Standorten.
8. Vertikale Anwendung – Vertiefungsthemen
8.1 UAV/Drohnen — Steuerung und Videoübertragung außerhalb der Sichtlinie (BVLOS)
Wesentliche Anforderungen:
Steuerungsverbindung: Geringe Latenz, hohe Zuverlässigkeit (flugsicherheitskritisch)
Video-Link: Mittlere Datenrate (mehrere Mbit/s für Echtzeit-Video-Streaming)
Abdeckung: Mehrere bis einige zehn Kilometer, insbesondere in LTE-Totzonen
Vorteile von Wi‑Fi HaLow:
Das Sub‑1‑GHz‑Band bietet eine deutlich größere Reichweite als 2,4‑GHz‑ bzw. 5,8‑GHz‑WLAN.
Die dynamische Anpassung der MCS gewährleistet die Verbindungskontinuität bei Signalabschwächung.
Der native IP‑Stack eliminiert die Notwendigkeit einer zusätzlichen Gateway‑Übersetzung und verringert damit die Systemkomplexität.
Praxisbezug:
In den Jahren 2024–2025 führten EY Japan und NEC in der gebirgigen Region der Kamo-Hochebene in der Präfektur Hiroshima Logistiktests mit unbemannten Luftfahrzeugen durch. In LTE‑blinden Zonen gelang es Wi‑Fi HaLow, eine kontinuierliche Kommunikation zwischen Drohnen und Bodenstationen aufrechtzuerhalten, wodurch Echtzeit-Übertragung von Borddaten und Ausgabe eines Fernlandebefehls , was die Praktikabilität von HaLow für logistische Anwendungen in bergigen Regionen bestätigt. Im Jahr 2025 untersuchte die akademische Forschung zudem die Kombination von Wi‑Fi HaLow mit Wi‑Fi 6 für das Multi‑Hop‑Video‑Streaming in UAV‑Schwarmarchitekturen.
8.2 Intelligente Landwirtschaft — Großflächige Sensornetzwerke
Wesentliche Anforderungen:
Umfassende Abdeckung: Ein einzelner Betrieb erstreckt sich über Zehntausende bis Hunderttausende Quadratmeter.
Hindernisdurchdringung: Müssen Gewächshausglas, Wände und Pflanzenbewuchs durchqueren
Hohe Gerätedichte: Bodensensoren, Wetterstationen, Schädlingsmonitoring‑Systeme, Bewässerungssteuerungen usw.
Vorteile von Wi‑Fi HaLow:
Einzelner AP-Abdeckungsbereich 50.000+ m² von Ackerland, ohne dass ein Mesh‑Netzwerk erforderlich ist, wodurch die Bereitstellungskosten erheblich gesenkt werden
Feldgeprüft, um aufrechtzuerhalten mehrere Mbit/s Durchsatz sogar durch 5 Schichten Gewächshausglas in Worst-Case-Szenarien
Unterstützt Hunderte gleichzeitiger Geräte laut AP die Anforderungen an den großflächigen Einsatz von Sensoren erfüllt
Referenzen aus der realen Welt:
Ohio Smart Farm (USA): Ein einzelner Wi‑Fi‑HaLow‑AP deckte 14 Acres (~56.700 m²) ab und verband erfolgreich 24 IoT‑Geräte sowohl im Innen- als auch im Außenbereich. Selbst am entferntesten Standort im Gewächshaus (durch mehrere Glasschichten hindurch) blieb der UDP‑Durchsatz bei 4,1 Mbit/s .
BeatCraft (Japan): In Anbaupraxisversuchen mit Kohl ermöglichte Wi‑Fi HaLow die Echtzeit‑Erfassung und Übertragung von Umweltdaten im Feld und optimierte so das Management des Kulturzyklus.
8.3 Industrielle Energie und intelligente Städte
Wesentliche Anforderungen:
Langstrecken-Datenrückführung (Ölfelder, Solarparks, Windkraftanlagen)
Hochdichter Gerätezugriff (Sensornetzwerke der Smart City)
Hohe Zuverlässigkeit und geringer Stromverbrauch (batteriebetriebene Geräte mit langer Lebensdauer)
Vorteile von Wi‑Fi HaLow:
Native Unterstützung für WPA3-Verschlüsselung und Wi-Fi Easy Connect , wodurch Sicherheit und einfache Bereitstellung gewährleistet werden
Ein energieeffizientes Design verlängert die Batterielebensdauer von Fernsensoren.
Bereits im Einsatz in Japanische Eisenbahntunnel und öffentliche Infrastruktur Projekte
9. Übersichtstabelle zur vertikalen Anwendung
| Anwendungsszenario | Wesentliche Anforderungen | Vorteile von Wi‑Fi HaLow | Verifizierte Fallstudien |
|---|---|---|---|
| UAV-Steuerung und Videoverbindung | Langreichweitiger, latenzarmer Betrieb ohne LTE | Sub-1-GHz‑Breitabdeckung, dynamische Datenratenanpassung | Logistikversuch in den Kamo-Hochländern (Japan) |
| Intelligente Landwirtschaft | Großflächige Abdeckung, hohe Durchdringung, hohe Gerätedichte | Ein einzelner AP deckt über 50.000 m² ab und funktioniert durch mehrere Glasschichten hindurch. | Ohio Smart Farm, BeatCraft-Kohlversuch (Japan) |
| Industrielle Überwachung | Fernbedienung, geringer Stromverbrauch, hohe Zuverlässigkeit | Unterstützt Hunderte von Knoten, batteriefreundliche lange Lebensdauer | WAC-Gebäudeinspektionsroboter (Japan) |
| Intelligente Städte | Dichte Knoten, große Abdeckung, einfache Bereitstellung | Ein einzelner AP deckt ohne Mesh ein Quadratkilometer ab. | WBA-Feldtests in städtischen und ländlichen Gebieten (USA und Japan) |
10. Schlussfolgerung
Dieser 40-km-Reichweitenversuch bestätigt umfassend die Stabilität und praktische Umsetzbarkeit unserer Wi‑Fi‑HaLow‑Module in echt langstreckenbezogene, nicht ideale elektromagnetische Umgebungen . Selbst in Vorortgebieten mit hohem Geräuschpegel gewährte das System durch dynamische Bitratenanpassung eine zuverlässige Kommunikation und bewies damit Überlegene Abdeckungsleistung im Vergleich zu herkömmlichem 2,4-GHz-Wi‑Fi und bestimmten LPWAN-Alternativen .
Wir werden unsere Algorithmen und RF-Designs weiterhin optimieren, um die flächendeckende Einführung von Wi‑Fi HaLow in immer mehr Langstrecken‑IoT‑Anwendungen mit geringem Stromverbrauch zu beschleunigen.
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