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广域大规模物联网 – Wi-SUN无线传输技术简介

Wi-SUN同盟成立于2012年,是一个由业界公司组成的举世非营利性组织,举世会员240家以上,包括Cisco思科、ARM安谋、TI德州仪器 、Itron(举世最大年夜自动读表厂商),以及濎通芯等。Wi-SUN同盟的任务是使用开放式举世标准IEEE 802.15.4g,致力推动聪明电网以及聪明城市利用的成长性。

Wi-SUN同盟的成长愿景乃是基于网状收集协议IEEE 802.15.4g技巧规范,经由过程测试和认证计划供给强大年夜的产品连接性,成长Wi-SUN生态系统,实现智能城市和聪明公用通信网路的互操作性。

图1 Wi-SUN是一种802.15.4g网状收集协议

图片滥觞:Wi-SUN Alliance

Wi-SUN传输技巧的特点在于具备远程传输、安然性、可扩展性高、可互通、轻易布建、Mesh网状收集,加上耗电量低的特点(Wi-SUN模块的电池寿命有时机可以应用十年之久),被广泛利用在智能电表及家庭智能能源治理(HEMS)节制器等通讯装配,亦有利于打造广域大年夜规模物联网。

Wi-SUN无线通信技巧具备以下三大年夜特点:

互操作性(Interoperability)

Wi-SUN是一家致力于拟订关键标准和开拓测试法度榜样的组织,旨在验证公司的产品设备不仅相符IEEE 802.15.4g(聪明公用收集的无线标准规范),而且可以与其他供货商的设备进行交互操作,以用于相同的利用。

广泛性与可扩展性(Ubiquitous & Scalable)

数以切切计靠得住连接的端点证实基于Wi-SUN的物联网Mesh收集能够实现许多物联网客户需求的广泛性和可扩展性。

安然性(Security)

Wi-SUN同盟成员公司在举世支配数以切切计的兼容物联网设备,是以证书揭橥机构必须能够在这种规模上运行,Wi-SUN技巧支持基于IP的设备身份验证与加密通信的安然技巧。

Wi-SUN技巧分手利用在两个领域:家庭局域收集(Home Area Network, HAN)和户外局域收集(Field Area Network, FAN):

家庭局域收集(Home Area Network, HAN)

HAN透过家庭聪明能源治理(HEMS)节制器,可将聪明家电与聪明电表串联,除能实时监控聪明家电用电量外,也可经由过程聪明电表互通到FAN的智能城市等利用,完善智能家庭布建情况。

户外局域收集(Field Area Network, FAN)

FAN的利用主要面向于大年夜型场域中的举措措施,如聪明电网、聪明路灯等,让公共举措措施联机到相同场域收集并实现互操作性。

图2 Wi-SUN技巧分手利用在两个领域:家庭局域收集(Home Area Network, HAN)和户外局域收集(Field Area Network, FAN)

图片滥觞:Wi-SUN Alliance

Wi-SUN同盟致力于广域大年夜规模物联网的自组网、自修复与互联互通,从「智能公用奇迹收集(Smart UTIlity Network)」徐徐走向「智能泛在收集(Smart Ubiquitous Network)」。2018年10月,Wi-SUN同盟发布推出FAN认证计划,认证通信产品的互操作性,计划所认证的设备可被用于智能城市、智能公用奇迹和其他物联网项目的广域大年夜规模户外收集。

FAN认证计划由Wi-SUN同盟主导,FAN办理规划为智能城市和智能电网利用供给基于开放标准的长间隔、安然卓越收集办理规划,为大年夜规模的户外收集供给通信根基举措措施。此外,Wi-SUN认证的FAN办理规划采纳举世无线通信标准 IEEE 802.15.4g™、IETF IPv6 协议,可实现稳定、高机能且低功耗的长间隔收集。

Wi-SUN同盟帮忙会员产品经由过程兼容性测试,所有经由过程 Wi-SUN FAN 认证的产品均颠末认证的自力第三方测尝尝验室的严格测试,以确保设备可以绝不辛勤并安然地协同事情。测尝尝验室与Wi-SUN同盟相助,帮忙同盟成员产品经由过程兼容性测试,使产品经由过程认证、得到「Wi-SUN Certified FAN」标章,向用户证实产品相符规范标准。

图3 Wi-SUN FAN认证产品的互操作性

图片滥觞:Wi-SUN Alliance

Wi-SUN若何使城市更智能?

在要求打造便利及高效能的聪明家庭与聪明城市期间,除了需万物连网外,若何应用对情况友善的「智能能源」也是一大年夜课题。Wi-SUN技巧基于IEEE 802.15.4g标准,涵盖远间隔通讯、低功耗、符合成本效益等特点,成为高效能源治理办理规划。举例来说,当智能电表利用Wi-SUN通讯技巧,破费者可透过家庭智能能源治理(Home Energy Management System, HEMS)节制器搭配专属APP查看家中产品用电信息及电费预算设定;另一方面,对付电力公司则可以精准阐发用电量并主动优化能源管控,二者皆达到节能效果。聪明城市可以使用先辈的计量根基举措措施(AMI)或街道照明收集供给的现有无线通信根基举措措施,以实现其他利用,如智能交通旌旗灯号、公共交通标志、智能泊车场、电动汽车充电站等。

因应电力自由化趋势,日本于2013年采用Wi-SUN标准的IEEE 802.15.4g为B Route(智能电表与家庭能源治理系统(HEMS)之界接路径)无线通信技巧标准。台湾也已于2017年跟进选定Wi-SUN做为聪明电表B Route无线传输技巧。 Wi-SUN通讯协议在日本政府的推广之下,徐徐导入至智能电表利用之中,近期更将利用拓展至智能家庭领域之中。因为该联机技巧传输间隔远、省电等特点,有望在聪明家庭领域大年夜显武艺。跟着Wi-SUN技巧在日本区域市场的渗透率徐徐提升,该模块单价竞争力也将徐徐提升,有望在2022年前与蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi对抗,成为紧张的通用通讯协议。

物联网之有线、无线通信 IC 设计公司濎通芯,致力扩展其Wi-SUN FAN 收集规模、靠得住性和可扩展性,以满意智能电网和物联网市场的需求。濎通芯在海兴杭州办公区域支配1000个Wi-SUN节点的网状收集,并成功展示了异常短的组网光阴、自适应能力、稳健的数据网络和靠得住的远程韧体进级,帮忙客户以Wi-SUN通信规划来开拓聪明电网与物联网相关产品。

濎通芯研发团队颠末多年的研发积累与迭代,完全掌握Wi-SUN技巧特征,供给高机能、低功耗的无线收发器MCU,产品具有最佳灵敏度、选择性、相邻通道抑制,抗阻断,相符802.15.4g标准,且产品已经由过程Wi-SUN同盟认证。

濎通芯的Wi-SUN产品线VC7300系列主要技巧冲破在于可长间隔传输,同时具备缜密的信息安然防护机制,讯息毫不外泄。此外,VC7300系列耗损功率低,就寝模式下功率耗损小于 2.5uA,并入在物联网设计中,电池寿命可长达 10 年。

濎通芯产品已得到FAN认证,证实濎通芯的无线办理规划能够支持 Wi-SUN FAN 1.0规范,并能与其他Wi-SUN FAN认证设备实现连接和交互操作,利用领域包括计量表、路灯、智能城市、公用奇迹和物联网收集中的传感器等。

濎通芯VC7300系列的主要特点和优点:

Ÿ 远程和长间隔 - 单跳端到端视线传输间隔大年夜于10km (数据速度50kbps); 多跳收集传输间隔大年夜于数十km (最高数据速度可达300kbps)。

Ÿ 可扩展性 - IPv6/ 6LowPAN 增强了传感器收集的可扩展性和移动性。

Ÿ 强大年夜的安然性 - 从云端到终真个 5 级军事级安然机制

Ÿ 远程韧体进级 - 双向通信

Ÿ 自组网/自修复收集 - 网状收集跨越 1000 个节点并具有自适应拓扑布局

Ÿ 滋扰容差 - 通道跳频,出色的选择性,抗衡敏感滋扰具有高度抗性。

Ÿ 载波偏移容差 - 在大年夜载波频率漂移时机能异常稳定。

Ÿ 认证和互操作性 - Wi-SUN FAN

Ÿ 低延迟/快速相应 - Sub-GHz RF 的延迟小于 20ms

Ÿ 省电模式 - 就寝模式下功耗小于 2.5uA (VC7300A),在物联网设计中电池寿命长达 10 年。

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