Wi-Fi HaLow: Low Power, Long Range

Was ist Wi-Fi HaLow – und warum ist es relevant?

Wi-Fi HaLow ist eine Sub-GHz-Erweiterung der bekannten Wi-Fi-Technologie. Es funkt in lizenzfreien Frequenzbändern unterhalb von 1 GHz – typischerweise bei 868 MHz in Europa und 915 MHz in Nordamerika. Diese Frequenzen bieten eine besonders gute Reichweite, starke Durchdringung von Wänden und geringere Störungen in industriellen Umgebungen.

Im Gegensatz zu Protokollen wie LoRaWAN oder Zigbee unterstützt Wi-Fi HaLow native IP-Kommunikation (TCP/IP) – und ist somit direkt kompatibel mit bestehender Internet-Infrastruktur. Gleichzeitig bietet der Standard überzeugende Vorteile:

• Große Reichweite: Bis zu 1 Kilometer in städtischer Umgebung, mehr im freien Gelände

• Geringer Energieverbrauch: Mehrjährige Batterielaufzeit möglich

• Hohe Skalierbarkeit: Bis zu 8.000+ Geräte pro Access Point

• Datenrate: 150 kbps bis 15 Mbps – je nach Modulation und Entfernung

• Sicherheit: WPA3-Verschlüsselung und Authentifizierung auf aktuellem Stand

• Niedrige Latenz: Geeignet für viele Industrie- und Steuerungsanwendungen

Wi-Fi HaLow vereint die Reichweite und Energieeffizienz klassischer LPWAN-Technologien (wie LoRaWAN oder NB-IoT) mit der Flexibilität und IP-Fähigkeit klassischer Wi-Fi-Netzwerke – und schafft so einen einzigartigen Mittelweg im IoT-Umfeld.

Praxisbeispiele & Einsatzbereiche

Landwirtschaft & Umweltüberwachung

Wi-Fi HaLow ist ideal für großflächige Einsätze, bei denen Reichweite und Energieeffizienz entscheidend sind. Auf Feldern, in Weinbergen oder bei Bewässerungssystemen kommt HaLow zum Einsatz für:

• Bodensensoren

• Wetterstationen

• Systeme zur Ernteüberwachung

• Wassermanagement und Verbrauchskontrolle

Diese Sensoren befinden sich oft mitten auf Feldern oder in Gewächshäusern – weit außerhalb der Reichweite herkömmlicher WLAN-Netze und mit begrenzten Stromquellen. Dank hoher Reichweite und geringem Energiebedarf ermöglicht Wi-Fi HaLow die Erfassung von Umweltdaten mit minimalem Infrastrukturaufwand.

Lesetipp:

• AgriLink in Marokko: Intelligente Bewässerung gegen Wasserknappheit (Technologische Grenzen von LoRaWAN bei der Automatisierung)

Industrial IoT (IIoT)

In Fabriken, Lagerhallen oder Versorgungsbetrieben ermöglicht Wi-Fi HaLow:

• Zustandsüberwachung (z. B. Temperatur, Vibration) für Predictive Maintenance

• Kommunikation mobiler Roboter in metallreichen Umgebungen

• Überwachung von Pumpen, Kompressoren oder Förderanlagen

• Drahtlose Anbindung verteilter Steuerungen (PLCs, SCADA-Systeme)

Die Sub-GHz-Frequenz sorgt für bessere Funkdurchdringung als 2,4 GHz- oder 5 GHz-WLAN – besonders in Stahlkonstruktionen oder Tunneln. Durch die IP-Kompatibilität lässt sich HaLow direkt in bestehende Unternehmensnetzwerke integrieren.

Smart Buildings & Smart Cities

Wi-Fi HaLow eignet sich hervorragend für Anwendungen wie:

• Parkraumsensorik

• Intelligente Straßenbeleuchtung

• Füllstandsüberwachung von Abfallbehältern

• Notrufsysteme im öffentlichen Raum

• Energie- und Gebäudemanagementsysteme (HVAC)

Weniger benötigte Access Points bedeuten geringere Netzdichte, einfachere Installation und reduzierte Wartungskosten – sowohl in großen Gebäuden als auch im Außenbereich.

Gesundheitswesen & Smart Wohnen

In Smart Homes und medizinischen Einrichtungen kann Wi-Fi HaLow verwendet werden für:

• Patientenüberwachung (Vitalwerte, Sturzerkennung)

• Drahtlose medizinische Geräte

• Hausautomatisierung (Türschlösser, Thermostate, Lecksensoren)

Im Gegensatz zu BLE oder Zigbee erlaubt HaLow eine direkte Cloud-Anbindung – ganz ohne proprietäre Gateways.

Hardware – Chips, Module und Geräte

Obwohl der HaLow-Standard bereits 2016 ratifiziert wurde, hat sich die Hardwarelandschaft erst in den letzten Jahren dynamisch entwickelt. Mittlerweile sind zahlreiche kommerzielle Chipsets, Module und Entwicklerplattformen erhältlich, die den Einsatz in realen IoT-Projekten ermöglichen.

Wichtige Hardware-Anbieter

• Morse Micro (Australien): Marktführer für Wi-Fi-HaLow-Chipsätze, darunter MM6108 und MM6104 – mit besonders großer Reichweite und Sub-GHz-Funktechnologie

• Newracom: Bietet HaLow-SoCs sowie Referenzdesigns für OEM-Entwicklung

• Silex Technology: Produziert Entwicklungsboards und Module auf Basis von Newracom-Chipsätzen

• Edgecore: Entwickelt industrielle Access Points und Gateways für Wi-Fi HaLow

Gerätetypen im Kommen

• USB-Dongles und Entwicklungsboards mit Wi-Fi HaLow

• Industrielle Sensorknoten mit integrierten HaLow-Modulen

• Access Points für Innen- und Außeneinsatz mit großer Reichweite

• Gateways zur Anbindung von HaLow-Netzen an Ethernet oder Cloud-Systeme

Antennendesign: Wichtiger Faktor bei Sub-GHz

Da Wi-Fi HaLow im Sub-GHz-Bereich funkt, sind die Antennen physikalisch größer als bei klassischem 2,4 GHz-WLAN. Für kompakte Consumer-Geräte ist daher ein durchdachtes Antennendesign notwendig – insbesondere wenn Formfaktor und Performance in Einklang gebracht werden sollen.

In industriellen oder landwirtschaftlichen Anwendungen, wo Platz weniger kritisch ist, lassen sich HaLow-Module und Antennen problemlos in Gehäuse und Sensoren integrieren.

Lesetipp:

• Wi-Fi HaLow revolutioniert Long-Range-IoT in Europa im Jahr 2025 – 16 km zuverlässige Verbindung im Realbetrieb

• Erster Wi-Fi HaLow-Chip mit integrierter Edge AI – ein Meilenstein für Edge-zentriertes IoT

Wi-Fi HaLow im Überblick der Funktechnologien

Für IoT-Anwendungen steht heute eine Vielzahl an Funktechnologien zur Verfügung – jede mit eigenen Stärken und Grenzen. Wi-Fi HaLow lässt sich am besten nicht isoliert betrachten, sondern im Zusammenspiel mit konkreten Anwendungsfällen und technischen Anforderungen.

Im Vergleich zu klassischem Wi-Fi (2,4 / 5 GHz)

Wi-Fi HaLow bietet eine deutlich größere Reichweite und einen wesentlich geringeren Energieverbrauch. Damit ist es ideal für batteriebetriebene und weit verteilte Sensoren. Klassisches WLAN punktet bei hoher Bandbreite (z. B. Video-Streaming oder Bürokommunikation), ist aber weniger geeignet für Industrieanwendungen mit Fokus auf Abdeckung und Energieeffizienz. HaLow schließt diese Lücke – mit nativer IP-Kompatibilität, aber optimiert für IoT-Bedingungen.

Im Vergleich zu LoRaWAN

LoRaWAN bietet in ländlichen Gebieten oder bei Sichtverbindung eine noch größere Reichweite, dafür aber Einschränkungen bei Bandbreite, Standardisierung und Echtzeitfähigkeit. Die Nutzlast ist begrenzt, die Latenz hoch, IP-Kompatibilität fehlt – es sind Gateways und Übersetzungsschichten nötig. Wi-Fi HaLow hingegen ermöglicht schnelle, zuverlässige Kommunikation mit nativer Unterstützung für Firmware-Updates, Verschlüsselung und Echtzeitanwendungen.

💡 Lesetipp: Wi-Fi HaLow: Eine starke Alternative zu LoRaWAN

Im Vergleich zu NB-IoT und LTE-M

Zellulare LPWANs wie NB-IoT eignen sich für flächendeckende Anwendungen wie Smart Metering. Sie sind jedoch auf Mobilfunknetze angewiesen, benötigen SIM-Verwaltung und verursachen laufende Kosten. HaLow gibt Unternehmen die volle Kontrolle über ihre Infrastruktur – ideal für industrielle Private-Netzwerke mit lokaler Datenverarbeitung (Edge Computing).

Im Vergleich zu Bluetooth Low Energy (BLE)

BLE ist für kurzreichweitige, energieeffiziente Consumer-Anwendungen wie Wearables oder Smart-Home-Geräte ausgelegt. In großen Fabrikhallen, auf Feldern oder im städtischen Raum stößt BLE schnell an seine Grenzen. HaLow bietet hier eine hundertfach höhere Reichweite, stärkere Sicherheit und hohe Skalierbarkeit – ohne auf ein zentrales Smartphone-Gateway angewiesen zu sein.

Im Vergleich zu Zigbee und Thread

Zigbee und Thread ermöglichen Mesh-Netzwerke für smarte Beleuchtung, Heizung/Klima oder Hausautomatisierung. Allerdings setzen sie auf proprietäre Stacks und benötigen meist spezielle Gateways. Wi-Fi HaLow umgeht diese Hürden durch native IP-Kommunikation – ideal für direkte Cloud-Anbindung ohne Protokollumwandlung.

Stärken und Alleinstellungsmerkmale von Wi-Fi HaLow

• Echte IP-Kompatibilität: Kein Protokoll-Bridge nötig

• Frei von Netzbetreibern: Nutzung lizenzfreier Frequenzen

• Hohe Sicherheit: WPA3-Verschlüsselung auf Wi-Fi-Niveau

• Weniger Interferenzen: Da Wi-Fi HaLow im Sub-GHz-Bereich arbeitet, ist es weniger anfällig für Störungen durch überlastete 2,4-GHz-WLAN-Netze.

• Geringerer Infrastrukturbedarf: Größere Reichweite = weniger Access Points

Herausforderungen & Ausblick

• Marktreife: Noch geringere Geräteverfügbarkeit als bei BLE oder LoRa

• Zertifizierung: Die Wi-Fi Alliance zertifiziert HaLow-Geräte erst seit 2021

• Antennengröße: Einschränkung bei sehr kompakten Designs

Trotzdem wächst die Dynamik – besonders in Europa, Asien und Nordamerika, wo smarte Infrastrukturen und Edge-Technologien stark ausgebaut werden.

Wi-Fi HaLow als IP-Rückgrat des IoT von morgen

Wi-Fi HaLow schließt eine zentrale Lücke in der Welt der drahtlosen IoT-Konnektivität. Es kombiniert große Reichweite, geringen Energieverbrauch, moderne Sicherheit, IP-Kompatibilität und robuste Performance – selbst in schwierigen Umgebungen.

Ob in der Landwirtschaft, Industrie, in Smart Buildings oder kommunaler Infrastruktur: Wi-Fi HaLow entwickelt sich zu einer tragfähigen Basis für die nächste Generation intelligenter IoT-Anwendungen.

Andere Technologien werden auch künftig in speziellen Nischen bestehen – doch HaLow bietet die Vielseitigkeit und Skalierbarkeit, die Projekte heute brauchen: für zuverlässige, kosteneffiziente und interoperable Netzwerke mit hoher Reichweite – dort, wo klassisches WLAN oder Kurzstreckenlösungen an ihre Grenzen stoßen.

Mit zunehmender Hardware-Verfügbarkeit und einfacher Cloud-Integration ist Wi-Fi HaLow keine Zukunftsvision mehr – sondern bereit für den Einsatz.