Wi-SUN技術 強勢賦能智慧城市構筑海量IoT網絡節(jié)點

在智慧城市領域中，當一個智慧路燈項目因信號盲區(qū)而被迫增設數(shù)百個網關時，當一個傳感器網絡因入網設備數(shù)量爆增而導致系統(tǒng)通信失效時，當一個智慧交通系統(tǒng)因基站故障而導致交通癱瘓時，星型網絡拓撲與蜂窩網絡拓撲在構建廣覆蓋與高節(jié)點數(shù)物聯(lián)網網絡時的局限性便愈發(fā)凸顯，行業(yè)內亟需一種更高效、可靠與穩(wěn)定的組網技術以滿足構建智慧城市海量IoT網絡節(jié)點的需求。

星型網絡的無線信號覆蓋范圍高度依賴網關的部署密度，同時單一網關的承載設備數(shù)量有限，難以支撐海量IoT網絡節(jié)點的城市物聯(lián)系統(tǒng)；而蜂窩網絡的無線信號覆蓋范圍同樣高度依賴基站，且其節(jié)點設備工作在LTE頻段，需為運營商支付昂貴的頻譜費用，長期成本較高。故其，城市管理者需要更清醒的認知：選擇合適的LPWAN技術路線，就是選擇未來的城市數(shù)字基因。

Wi-SUN協(xié)議，輕松構建海量IoT網絡節(jié)點

資料顯示，Wi-SUN（Wireless Smart Utility Networks）是一種基于IEEE 802.15.4g/e以及IPv6標準的低功耗廣域網（LPWAN）技術，專為大規(guī)模物聯(lián)網應用設計，主要適用于智能電網、智慧城市、工業(yè)物聯(lián)網等領域，共包括 Wi-SUN FAN、 Wi-SUN HAN、 Wi-SUN RLMM 和 Wi-SUN JUTA四種協(xié)議。

注：Wi-SUN FAN（Field Area Network）用于廣域物聯(lián)網連接，Wi-SUN HAN（Home Area Network）專注智能家居，Wi-SUN RLMM（Roadside and Low-speed Mobile）適用于車聯(lián)網，Wi-SUN JUTA（Japan Utility）針對日本市場需求。

其中，Wi-SUN FAN（Field Area Network）作為Wi-SUN中最重要的網狀網絡協(xié)議，具有Mesh自組網功能和自我修復路由功能，網絡中的每個設備都可與相鄰設備通信，這種結構使得數(shù)據傳輸更加靈活高效，當某個節(jié)點出現(xiàn)故障或信號受阻時，數(shù)據可以自動通過其他路徑進行傳輸，極大地提高了網絡的可靠性和穩(wěn)定性。

Wi-SUN FAN理論上可兼容數(shù)百萬個IoT網絡節(jié)點，能輕松滿足超大規(guī)模物聯(lián)網部署的需求。在智慧城市的建設中，海量的路燈節(jié)點、交通傳感器以及傳感器設備等都可在基于IEEE 802.15.4標準的條件下接入同一個Wi-SUN 網絡，且隨著城市后續(xù)的壯大發(fā)展和節(jié)點入網需求的增加，Wi-SUN網絡還可無成本地進行節(jié)點擴展，無需大規(guī)模重新布線或更換設備。

同時，Wi-SUN FAN還支持多信道跳頻傳輸功能，基于FHSS（跳頻擴頻）技術，網絡中的設備節(jié)點會根據特定跳頻圖案在不同信道之間進行跳轉來傳輸數(shù)據，能促進不同節(jié)點對之間通過多個信道同時進行數(shù)據傳輸，提高網絡吞吐量，增強網絡的抗干擾能力。

例如，在智能工廠中，大量的生產設備需要向控制層實時傳輸生產數(shù)據，而使用Wi-SUN FAN協(xié)議則能快速、穩(wěn)定地傳輸這些數(shù)據，確保生產過程的高效進行，避免因數(shù)據傳輸延遲而導致的生產故障。

從通信協(xié)議棧上看，Wi-SUN 網絡中的設備主要工作在 Sub-GHz頻段，該頻段具有信號繞射能力強、穿墻性能好與通信功耗低等特點，能有效減少信號在傳輸過程中的衰減，實現(xiàn)廣域網絡覆蓋 ，是連接城市建設、能源管理和智能家居等領域的理想選擇。以智能水表為例，采用 Wi-SUN FAN協(xié)議的智能水表可以在電池供電的情況下，持續(xù)工作數(shù)年，不僅降低了維護成本，還提高了系統(tǒng)的可靠性。

此外，Wi-SUN FAN協(xié)議還提供了成熟的安全機制，其采用了RADIUS/AAA 認證機制，認證方式采用 EAP-TLS，能保護數(shù)據傳輸?shù)碾[私性，極大地增強了系統(tǒng)的安全性。

Wi-SUN協(xié)議，彌合LPWAN生態(tài)的最后一塊“拼圖”

在低功耗廣域網（LPWAN）領域，Wi-SUN 與 LoRaWAN、NB-IoT 是備受關注的三種通信協(xié)議，它們在通信性能方面上各有千秋，各自適用于不同的應用場景。Wi-SUN的價值不在于替代LoRaWAN、NB-IoT與其他協(xié)議，而是填補LPWAN生態(tài)的關鍵缺口——Wi-SUN是唯一能協(xié)調滿足距離、功耗、速率與網絡節(jié)點容量等多種需求的技術路徑。

與 LoRaWAN 、 NB-IoT 與其他 LPWAN 協(xié)議相比，Wi-SUN FAN在拓撲結構、通信功耗、數(shù)據速率和應用場景等方面展現(xiàn)出明顯的差異和獨特的優(yōu)勢。其互操作性、可擴展性、安全性以及低延遲和高數(shù)據吞吐量等特性，使其成為智能電網、智慧城市、智能農業(yè)等領域的理想選擇。

值得一提的是，當Wi-SUN FAN協(xié)議為智慧城市成功搭建起設備互通的網絡骨架時，如何將各種IoT設備完美接入網絡中就成為了行業(yè)關注的焦點，而這則需要底層模塊在通信性能、功耗控制與功能集成等維度上通過設計實現(xiàn)。

例如，HM-WS-001就是一款完全符合Wi-SUN FAN1.0規(guī)范和功能要求的模塊產品，其射頻通信頻段為868MHz與915MHz；最大發(fā)射功率20dBm，最大接收靈敏度-107 dBm（868MHz，50kbps、25KHz）；具有長距離通信，超低功耗，收發(fā)一體等優(yōu)勢。

以HM-WS-001模塊構建的 Wi-SUN無線組網數(shù)據平臺

Wi-SUN FAN基于網狀網絡，HM-WS-001能夠與周圍大量的設備建立多個連接，通過多個鏈路中繼數(shù)據并提高可靠性。此外HM-WS-001已通過Wi-SUN? 聯(lián)盟PHY認證并獲得認證證書，可完美應用于自動抄表、家居安防及樓宇自動化、ISM 波段數(shù)據通訊、工業(yè)監(jiān)控及控制、遙控及安防系統(tǒng)、遙控鑰匙進入、無線傳感器節(jié)點、標簽讀寫器以及其他物聯(lián)網通信應用場景。

展望未來，隨著中國物聯(lián)網產業(yè)的快速發(fā)展，Wi-SUN 協(xié)議在解決產業(yè)痛點、推動各行業(yè)數(shù)字化轉型方面具有巨大的潛力。在智能電網中助力電力企業(yè)實現(xiàn)精準能源管理，在智慧城市建設中提升城市智能化管理水平，在工業(yè)物聯(lián)網中推動制造業(yè)轉型升級 ?？梢灶A見，Wi-SUN 協(xié)議將在未來的物聯(lián)網發(fā)展中扮演更加重要的角色，成為 LPWAN 中不可或缺的關鍵部分，為構建更加智能、高效、安全的物聯(lián)網世界貢獻力量。

想進一步了解可4001189180、郵箱sales@hoperf.com或者移步https://www.hoperf.cn/。