門禁系統能保障資源或建築物、居住者及物品的安全。無論該門禁系統的規模是家庭的單個智慧門鎖，還是大型酒店或辦公場所的數百扇門板，Wi-Fi HaLow都可以降低其複雜性及成本。安全系統架構設計人員要考慮明顯的出入口、預期的威脅，以及定義空間內外用戶的不斷變化的門禁密碼。鎖頭、開關、感測器、小鍵盤、讀取器、攝影機、門板等等各種硬體設備，都需要與合適的網路連接起來，以傳達系統的即時狀態並對系統進行控制。

無論是在現場的電腦上運作，還是在雲端遠端監控站點執行的整合安全系統，都將受益於把所有部分連接在一起的網際協定(IP)網路。現在出現了一種強大的無線通訊技術，能夠靈活地將這些不同的網路聚合到一個業界標準下。以下本文將談及IEEE 802.11ah Wi-Fi HaLow如何在現在和將來，安全地降低這些網路的成本和複雜性。

在系統決定是否開門前，可能需要驗證開門者身份、驗證安全設定檔憑證、並評估存取時的情況，這需要低延遲、多個輸入、輸出和智慧系統的面向對話的連接。Wi-Fi HaLow的高資料速率、遠程連接、能效和安全功能等特性，可滿足整合系統中，門鎖、讀取器、門板、攝影機、感測器及任何想像得到的安全裝置不斷成長的網路需求。

鎖頭、鎖扣板和大門

首先關注住宅的智慧門鎖，如何利用Wi-Fi HaLow提高可靠性，延長電池壽命，以及在降低總成本的情況下，與家庭網際網路更加穩固的連接。

住宅智慧門鎖

現在許多住宅智慧門鎖在設計時會優先考慮低功耗，這樣做的代價就是導致無線協定通訊技術(例如藍牙、Zigbee或Z-Wave等)的資料傳輸速率變得非常低。若要透過智慧手機應用連接網路在遠端控制鎖頭，則需要支付額外的費用為IP網路提供私人網路閘道。而且通往這個閘道的路徑，可能需要使用其他類似低資料傳送量及高延遲設備的壅塞網格網路。

設計人員為優先考慮低功耗這點，在選擇使用以上這些技術時便會有所顧慮，而使用該技術的代價則是降低安全性並增加成本。門鎖還可能包含按鍵、指紋掃描器或NFC讀卡機，這些裝置需要透過安全的頻道定期更新，許多門鎖甚至配備電動鎖銷。為了滿足所有這些功能的能耗需求，門鎖可能需要4~6個五號電池。傳統Wi-Fi由於能耗高且距離短，因此很少被考慮。

現在，可以使用低功耗的Wi-Fi HaLow無線通訊技術，它的幾項關鍵優勢適合應用到智慧門鎖解決方案。Wi-Fi HaLow使用IPv6的標準，可以直接連接到整個家庭的Wi-Fi HaLow路由器，與使用2.4GHz的解決方案(例如BT和Zigbee)相比，Wi-Fi HaLow採用窄通道、1GHz以下的無線電訊號傳播，因此距離更遠，穿透牆壁的能力更好，而且無需額外的閘道或複雜的網狀網路。WPA3加密協定提供的安全性可確保所有的控制訊號均已加密，若檢測到新的威脅，數十Mbps的資料速率可提供充足的空間來實現快速韌體更新。這將大大簡化與雲端家庭自動化應用程式的連接，使得屋主或閘鎖製造商不必耗費高昂成本來架設專有基礎架構。

企業門禁系統(ACS)

現在，將目光放到由電插鎖、電磁鎖和混合智慧鎖來提供保護的大型商業建築物。這些網路中的其他元件包括每扇門外面的外部按鍵或RFID卡掃描器，以及每扇門內的外出觸發器，例如被動紅外線(PIR)運動感測器或「請求退出」(REX)按鈕。典型的安裝需要安全代理的電腦連接到控制站，該控制站使用電線網路來控制一個低壓電力變壓器，用於啟動或改變門鎖狀態。一種常見的有線控制解決方案採用RS-485協定，這種協定的電線連接距離可以達到控制站外一千公尺的地方，並可與多達32個設備進行通訊。另一種方法是使用乙太網路供電(PoE)電纜向閘道控制器設備提供控制訊號和電源，最遠距離可達一百公尺。一些系統使用PoE和RS-485的混合配電網路，到達房間附近的專有存取點(AP)，每扇房門都有無線智慧鎖。哪些卡對房門有效的資訊(例如酒店客人進入房間的許可權)會定期更新。

Wi-Fi HaLow可以極大地簡化這種設備網路，不僅降低了安全網路基礎設施的成本，而且還降低了安裝成本和時間，並減少了電池更換和韌體更新帶來的系統維護成本。

Wi-Fi HaLow提供了一種簡化的星型拓墣架構，用於連接高密度的感測器和門鎖控制器。Wi-Fi HaLow適用於電池驅動的門鎖，不需要中間的子閘道或專有控制器。該網路非常簡單，Wi-Fi HaLow AP連接到每層樓的一條PoE電纜，每個門鎖都可以作為內建式設備或雲端設備運作。Wi-Fi HaLow也可以用作回程網路，取代骨幹與設備區域之間的低速電纜連線，若因添加功能而要安裝、移動或更改RS-485或PoE網路，則需要巨大的材料成本和人工成本。如果系統架構設計者希望在無線門鎖上添加視訊或其他多元身份驗證功能，Wi-Fi HaLow可以滿足這些需求。

大門和週邊屏障

將連接範圍擴展到外部車門或路樁。Wi-Fi HaLow採用窄通道、1GHz以下的RF訊號，當距離AP 1公里時，最低資料速率為150kbps，而這是PoE有線解決方案最大100公尺訊號傳輸距離的10倍。Wi-Fi HaLow的傳輸距離也達到2.4GHz Wi-Fi和其他無線技術的10倍。透過使用定向天線進行站線連接，Wi-Fi HaLow可以連接得更遠。HaLow可用於控制屬性邊緣的週邊無線存取點，相同的標準解決方案還可以服務於多感測器設備，例如運動檢測器和近接感測器，對接近的威脅提前示警。其他遠端無線通訊網路(例如LoRa和Sigfox)的資料傳輸速率極低，低至每秒12位元，而且只能用於非常小的資料封包。這些解決方案不支援快速且安全的無線韌體更新，更不支援基於會話的連接通訊。

Wi-Fi HaLow透過一個簡單的標準解決了大多數的問題。為了覆蓋具有大量監控設備的結構，Wi-Fi HaLow提供了可擴展的解決方案，每個AP最多可支援8,191台設備，遠超世界上最大酒店的客房數量。1GHz以下的窄頻寬RF訊號可穿透牆壁、門板、天花板和地板。訊號傳輸比有線連接設備一般要求距離要遠。Morse Micro`提供額外的物理不可仿製功能(PUF)安全技術，可以用來為IP網路上可信平台連接建立唯一私有密鑰，雲端服務可以管理HaLow網路上的所有門鎖系統。

現在及未來的合規性

房客可能會搬家，法規也可能會改變，但建築物卻可以屹立100年不倒。樓宇自動化技術必須不斷發展，以滿足對更高安全性、能效和租戶便利性的需求。Morse Micro將持續提供節能技術和自訂功能的不斷更新，以及將來未知加密協定的升級，採用Morse Micro的無線通訊技術，以往拆除舊電線、安裝新電線的時代將成為過去。

活動簡介

從無線連接、更快的處理和運算、網路安全機制、更複雜的虛擬實境(VR)到人工智慧(AI)等技術，都將在未來的每一個嵌入式系統中發揮更關鍵功能。「嵌入式系統設計研討會」將全面涵蓋在電子產業最受熱議的「智慧」、「互連」、「安全」與「運算」等系統之相關硬體和軟體設計。

會中將邀請來自嵌入式設計相關領域的研究人員、代表廠商以及專家，透過專題演講、產品展示與互動交流，從元件、模組到系統，從概念設計到開發工具，深入介紹嵌入式系統設計領域的最新趨勢、創新和關注重點，並深入分享關於嵌入式系統設計的經驗、成果以及遇到的實際挑戰及其解決方案。

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