Wi-SUN歸來(lái)，信馳達(dá)攜手TI發(fā)力廣域自組網(wǎng)
近日, 深圳老牌無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)信馳達(dá)宣布攜手美國(guó)德州儀器公司推出數(shù)款Wi-SUN產(chǎn)品，著力開(kāi)發(fā)廣域自組網(wǎng)，冀望在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和公共設(shè)施領(lǐng)域?yàn)榭蛻籼峁┒?邊-云一體化方案開(kāi)發(fā)環(huán)境。公司披露的產(chǎn)品有基于TI CC1352和CC1312系列多款Wi-SUN通信模組，支持Sub1G多頻段和2.4GHz通信，支持以mesh和多跳方式實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)，單跳距離可達(dá)數(shù)公里。
即便是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，Wi-SUN其實(shí)也是個(gè)陌生的技術(shù)。然而，從創(chuàng)想到建立技術(shù)聯(lián)盟到如今為諸多主流芯片和設(shè)備廠商所發(fā)力推廣，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了十幾個(gè)年頭。
早在2008年以前，在業(yè)界中沒(méi)有統(tǒng)一的廣域物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，而當(dāng)時(shí)行業(yè)中卻存在各式各樣的廣域物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，這些協(xié)議的相同之處是使用IEEE發(fā)布的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)802.15.4，但在應(yīng)用層卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。為了解決這一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，基于IP技術(shù)的大規(guī)模廣域無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生，簡(jiǎn)稱(chēng)Wi-SUN FAN（Wireless Utility Field Area Network），該標(biāo)準(zhǔn)致力于成為全球的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)并具備互操作性。伴隨著標(biāo)準(zhǔn)的落地，Wi-SUN聯(lián)盟于2012年成立，聯(lián)盟目前已有包括Cisco思科、ARM、TI德州儀器 、Itron（全球最大自動(dòng)讀表廠商）等全球250多家會(huì)員，
近兩年Wi-SUN標(biāo)準(zhǔn)趨于成熟，在全球已部署上億個(gè)支持Wi-SUN的設(shè)備。由于它能使智慧電表、智慧路燈等設(shè)備連接到一個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)上的特點(diǎn)，在公用事業(yè)和智能城市建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。
Wi-SUN（Wireless Smart Ubiquitous Network）技術(shù)基于IEEE 802.15.4g、IEEE 802和IETF IPv6標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放規(guī)范。Wi-SUN FAN是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，具有自組網(wǎng)功能和自我修復(fù)(self-healing)功能，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)設(shè)備都可以與相鄰設(shè)備通信，信號(hào)可以在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行非常長(zhǎng)距離的跳轉(zhuǎn)。
Wi-SUN傳輸技術(shù)的特性在于具備遠(yuǎn)程傳輸、安全性、可擴(kuò)展性高、可互通、容易布建、Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，加上耗電量低的特性（Wi-SUN模塊的電池壽命有機(jī)會(huì)可以使用十年之久），被廣泛應(yīng)用在智能電表及家庭智能能源管理（HEMS）控制器等通訊裝置，亦有利于打造廣域大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)。
Wi-SUN標(biāo)準(zhǔn)主要包含兩個(gè)子規(guī)范，分別是FAN和HAN，其中技術(shù)區(qū)別及應(yīng)用場(chǎng)景分別如下：
1.FAN
支持IEEE 802.15.4g的PHY層，IEEE 802.15.4e的MAC層，6LoWPAN，RPL，IPv6等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；
支持?jǐn)?shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)之間多跳傳輸；
支持多信道的跳頻傳輸；
支持AES加密和基于802.1x的身份驗(yàn)證；
主要應(yīng)用在需要多跳傳輸?shù)闹悄鼙碛?jì)，智慧路燈等密集的城市網(wǎng)絡(luò).
2. HAN
支持IEEE 802.15.4g的PHY層，IEEEE 802.15.4e的MAC層，6LoWPAN和IPv6等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；
節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行一對(duì)一或一對(duì)多的數(shù)據(jù)傳輸；
支持AES加密和基于802.1x的身份驗(yàn)證；
主要應(yīng)用在家庭應(yīng)用場(chǎng)景，利用中心節(jié)點(diǎn)和家庭中各種設(shè)備進(jìn)行一對(duì)一或一對(duì)多通信；
Wi-SUN FAN的典型應(yīng)用架構(gòu)如下圖所示，其中FAN層為嵌入Wi-SUN FAN Stack的智能設(shè)備以及各PAN網(wǎng)絡(luò)的路由示意圖。WAN層不同PAN網(wǎng)絡(luò)的邊緣路由節(jié)點(diǎn)通過(guò)不同通信方式接入到公共網(wǎng)絡(luò)。
基于IP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
互通性強(qiáng)
該特型是IP架構(gòu)的一個(gè)突出點(diǎn)，運(yùn)行在不同特性的鏈路層之上的IP架構(gòu)，之間可以實(shí)現(xiàn)互相通信，同時(shí)IP也能提供了能夠與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用進(jìn)行互通的能力。
架構(gòu)通用、穩(wěn)定
IP架構(gòu)的成功已經(jīng)被證明是可持續(xù)發(fā)展的，主要?dú)w因于IP架構(gòu)是為應(yīng)用層協(xié)議和機(jī)制能夠獨(dú)立于底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和機(jī)制發(fā)展而設(shè)計(jì)的，從而實(shí)現(xiàn)端到端的基本原則。對(duì)于工業(yè)場(chǎng)景下的智能設(shè)備，對(duì)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性要求極高，而IP架構(gòu)的多年應(yīng)用也足以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
可擴(kuò)展性高
通過(guò)IP架構(gòu)在因特網(wǎng)上的廣泛使用，證明IP架構(gòu)很注重?cái)U(kuò)展性。通過(guò)全球化的部署表明IP架構(gòu)可以部署在大量的系統(tǒng)中，并跨越不同底層協(xié)議而正常運(yùn)行。
Wi-SUN技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題節(jié)選
1.Wi-SUN 與LoRa、NB-IoT、CAT.1可以做個(gè)全面對(duì)比嗎？最為關(guān)注的是功耗、傳輸速率、授權(quán)（收費(fèi)）與非授權(quán)（免費(fèi)）、以及安全性方面、成本方面的全方位對(duì)比?
答：參見(jiàn)下表~
2. Wi-SUN與ZigBee的主要區(qū)別？與ZigBee的功耗比較？Wi-SUN 的包比 ZigBee 的長(zhǎng)，代價(jià)是什么？比如功耗？Wi-SUN網(wǎng)絡(luò)層用的路由協(xié)議是什么，和Zigbee 比較有什么優(yōu)勢(shì)?
答：Wi-Sun主要是廣域覆蓋，單跳距離可達(dá)數(shù)公里；ZigBee主要用于室內(nèi)覆蓋，單跳距離一般低于100米。另外兩者采用的協(xié)議也有些區(qū)別。功耗上兩者在相同傳輸條件下相當(dāng)。傳輸長(zhǎng)包時(shí)，相同條件下，丟包率會(huì)增加。Wi-SUN 的路由協(xié)議是RPL。ZigBee主要用AODV路由協(xié)議。RPL是適合IPv6的低功耗協(xié)議，能夠最優(yōu)化路徑，最優(yōu)化路徑的因素綜合了帶寬、延時(shí)、跳數(shù)等。AODV沒(méi)有考慮IPv6和低功耗設(shè)計(jì)。
3.Wi-SUN在電池受限的低功耗使用場(chǎng)景下，相比LoRa而言有什么優(yōu)勢(shì)？
答：在電池受限條件下，Wi-SUN節(jié)點(diǎn)可以選擇較短距離的路由/中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸從而節(jié)約能量，而不必像LoRa那樣當(dāng)組網(wǎng)形成后傳輸距離就確定了（因?yàn)橹挥幸惶?/p>
