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Wi-SUN:支撑智慧城市、智能制造的智能泛在物联网

  • 所属分类:WI-SUN产品
  • 浏览次数:
  • 发布日期:2022-10-08 17:23:20
  • 产品概述
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Wi-SUN是Wireless Smart Utility Network的缩写,使用在日本被称为特定小功率无线的920MHz频段,与使用2.4GHz和5GHz频段的Wi-Fi相比,虽然通信速度较慢,但具有通信距离长、可绕过障碍物且易接通、低功耗的优点。


● Wi-SUN是近年备受行业瞩目的LPWAN低功耗广域网路成员,其技术优势被普遍应用在智能电表与智慧电网领域。

● Wi-SUN 专为扩展长距离功能、高数据吞吐量和 IPv6 支持而打造,可简化工业应用和智慧城市演变的无线基础设施。Wi-SUN FAN在数据速率和能耗方面提供了灵活性。

● Wi-SUN传输技术的特性在于具备远程传输、安全性、可扩展性高、可互通。


Wi-SUN 通过启用互操作性、多服务和安全的无线网状网络,为服务提供商、公用设施、市有关部门/地方有关部门和其他企业提供智能泛在网络。Wi-SUN为未来的智慧城市网络提供了无限可能。

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日本的代表性电力公司已标准采用Wi-SUN作为智能电表(新一代电表)和家庭内HEMS(Home Energy Management System)之间的B路由通信。

Wi-SUN技术,LPWAN技术,无线通信

Wi-SUN在被采用作为电力B路由的通信方式后,预计还会向接入HEMS网关的空调和照明等拓展,今后也很有希望向HAN(Home Area Network)等普及。

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WI-SUN和其他LPWAN技术比较:

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Wi-SUN具有通信距离比Wi-Fi更长,且数据传输速度比LoRa WAN和Sigfox更快的特点。由于它速率和传输距离适中,而且不依赖于基站,是一种恰到好处的无线通信标准,可以说是在IoT市场中应用范围最广的无线标准。因此,它可以与未来有望普及的5G并存,并可以作为5G的补充来使用。


Wi-SUN联盟中有一个制定关键标准的工作小组(以下简称“WG”)。其中,根据HAN WG、JUTAWG、FAN WG工作组制定的三种标准已经开始了认证工作,并已开展市场实际运用的推广。

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Wi-SUN技术特色:

一是Mesh网状网络:使得Wi-SUN可以进行长距离传输且具备自动组网与自动修复功能;

二是具备主动随机数跳频:Wi-SUN使用的是Sub-GHz频段,由于Wi-SUN具备主动随机数跳频机制,可以使其讯号在受到噪声干扰时主动选择其他较干净的频段进行信息传输。

WI-SUN芯片特点:

1、远程和长距离 - 单跳端到端视线传输距离大于10km (数据速率50kbps);多跳网络传输距离大于数十km (数据速率可达300kbps)。

2、可扩展性 - IPv6/ 6LowPAN 增强了传感器网络的可扩展性和移动性。

3、强大的安全性 - Wi-SUN的安全机制包含了认证与加密两大块,包含802.1X, EAP-TLS, PKI, 802.11i等标准都支持,认证Key为动态,逾期后需要重新产生Key。透过这种方式,可以确定网络是无法随意被骇入的。数据的加密则可使用 AES128/256。

4、远程韧体升级 - 双向通讯互动、互联互通。

5、自组网/自修复网络 – 千点以上网状节点自适应连网分级拓朴。

6、抗干扰强 - 通道跳频,出色的选择性,对防敏感干扰具有高度抗性。

7、载波偏移容错强 - 在大载波频率漂移时性能非常稳定。

8、低延迟/快速响应 - Sub-GHz RF 的延迟小于 20ms,1000个节点半小时可以自组网。

9、低功耗:Wi-SUN节点可以选择较短距离的路由/中继节点进行传输从而节约能量,而不必像LoRa那样当组网形成后传输距离就确定了(因为只有一跳)

Wi-SUN网络里有个Border Router 就是中心节点的角色。虽然Wi-SUN有定义转发节点(Routing Node)与叶节点(Leaf node)的角色,但在网络中并不是固定配置,而是看网络状况自动变换是否需为转发节点帮其他网络内节点转发。两个节点间的通讯还需透过Border Router 来转发,但由于支持IPv6的特性,若是以TCP方式传送,是直接两个IP间通讯,可以视为两个节点相互通信。

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Wi-SUN场域网络(FAN)是一种高度稳健、低功耗的物联网无线网状网络,它拥有众多支持大规模物联网网络的数据速率选项。将 Wi-SUN确立为真正的智慧城市协议,其原因在于它可以支持现有和新兴应用的可扩展性、安全性、互操作性和广度。

Wi-SUN FAN以极少的额外基础设施,在从农村到人口密集的城市社区的各种地形环境中提供安全、经济高效且弹性的连接。如今的智慧城市发展面向智能计量、智能路灯系统、公共安全、交通监控、噪音检测和污染监控,所有这些都是Wi-SUN的应用目标。Wi-SUN也非常适合的其他领域,例如将智能城市传感器(废弃物管理、自动售货机)和DER(分布式能源)集成到电网中。

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Wi-SUN场域网络(FAN)是一种高度稳健、低功耗的物联网无线网状网络,它拥有众多支持大规模物联网网络的数据速率选项。将 Wi-SUN确立为真正的智慧城市协议,其原因在于它可以支持现有和新兴应用的可扩展性、安全性、互操作性和广度。Wi-SUN还允许使用模式切换技术去根据应用需求来调整数据速率。

到目前为止,大多数智慧城市应用还一直在使用专有网络,这些专有网络通常是为特定应用设计的,安全性和升级灵活性有限。它们通常还使用“星型”架构,其中的设备要与基站接收器进行通信。另一方面,Wi-SUN是一种自构建、自修复的网状网络,支持数千个节点,不依赖于一个基站,从而提高了其可靠性和弹性。


Wi-SUN FAN架构可以在有连接问题时不断地在这数千个节点之间重新路由数据,让设备在最需要的时候(例如在极端风暴、网络攻击、和/或电力使用限制导致轮流停电)获得完整的网络连接以及整个城市的持续服务支持。与传统的LPWAN(低功耗广域网)相比,Wi-SUN提供更高的数据速率和更低的延迟,以及低功耗、安全性和互操作性。

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此外,Wi-SUN FAN在数据速率和能耗方面提供了灵活性,使用户能够更广泛地处理智慧城市和其他应用。智慧城市应用对底层网络基础设施提出了很高的要求,需要高度的安全性、可靠的连接性、发生故障或条件变化时的弹性等等。Wi-SUN FAN以极少的额外基础设施,在从农村到人口密集的城市社区的各种地形环境中提供安全、经济高效且弹性的连接。


智慧城市发展面向智能计量、智能路灯系统、公共安全、交通监控、噪音检测和污染监控,所有这些都是Wi-SUN的应用目标。Wi-SUN也非常适合的其他领域,例如将智能城市传感器(废弃物管理、自动售货机)和DER(分布式能源)集成到电网中。


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