与LoRaWAN、NB-IoT竞争，Wi-SUN才是大规模物联网最优解？

什么是Wi-SUN？

 

Wi-SUN，全称为Wireless Utility Networks，中文翻译为智能无线网络，是一系列基于IEEE 802.15.4为底层协议的标准无线通信网络的统称。Wi-SUN网络中的每个设备都可与相邻设备通信。Wi-SUN主要包括Wi-SUN FAN（Wireless Utility Field Area Network）和Wi-SUN HAN（Wireless Home Area Network）。

 

与使用2.4GHz和5GHz频段的Wi-Fi相比，Wi-SUN虽然通信速度较慢，但具有成本低、通信距离长、可绕过障碍物且易接通、低功耗等优点。Wi-SUN通过Mesh组网与主动跳频技术的融合，可单独区域布置或与其它物联网技术互补，降低总体建设成本与运营成本。
 

 

无线网络技术对比：

Wi-SUN是一种基于网状拓扑的网络协议，与基于星形的Wi-Fi或LTE不同。Wi-SUN 支持星形、网状和混合拓扑。Wi-SUN通常按照网格架构进行部署，其中每个节点将数据中继到网络。另外，Wi-SUN设备使用交流电源和电池电源运行。

 

Wi-SUN技术三大特性：

1.互操作性

2018年Wi-SUN联盟便推出户外局域网络（FAN）互操作性认证计划，经第三方测试实验室测试，验证产品设备是否符合IEEE 802.15.4g标准并与其他厂商的设备进行交互操作。通过认证的设备可用于国内外所有Wi-SUN网络部署。

 

2.广泛性和可扩展性

Wi-SUN的网状网络可以在容量和数量上进行扩展。Wi-SUN FAN可兼容数百万台设备。

 

3.安全性

企业级安全认证，基于IP的设备身份验证与加密通信技术保证了Wi-SUN网络的安全性。

Wi-SUN设定档
 

 

Wi-SUN联盟成立于2012年，联盟目前已拥有思科（Cisco）、ARM、德州仪器（TI）等200对家会员，共同推出了100多款Wi-SUN认证产品，在全球已部署超9500万个支持Wi-SUN的设备。利用开放式全球标准IEEE 802.15.4g，通过测试和认证计划提供强大的产品连接性，发展Wi-SUN生态系统。
 

 

Wi-SUN是符合IEEE 802.15.4g标准的通信方式，以IEEE 802.15.4g为底层协定基础，其上层的设定档取决于应用。Wi-SUN设定档的创建、确保互联性的认证及其普及活动由Wi-SUN联盟实施。

 

1.HAN

HEMS用标准设定档，支援范围包括连接电力B路由的Wi-SUN ECHONET Profile for Route B、支持HAN的Wi-SUN ECHONET Profile for HAN，以及在HAN的基础上增加了中继功能和睡眠功能的Enhanced HAN等。如上图所示，HAN支持IEEE 802.15.4g的PHY层、IEEEE 802.15.4e的MAC层、6LoWPAN和IPv6等标准协议。HAN主要应用在家庭应用场景，利用中心节点和家庭中各种设备进行一对一或一对多通信。

 

2.JUTA

符合NPO法人遥测推进协议会（JUTA）制定的遥测用无线通讯标准“U-Bus Air”，能实现相互通信的无线通讯设定档。可实现超低功耗的无线通讯，使用电池驱动智慧瓦斯表和智慧水表等能连续工作10年以上。

 

3.FAN

考虑到了构建智慧城市、智慧电网的基础设施、先进道路交通系统等各种应用的Field Area Network用设定档。支持IEEE 802.15.4g的PHY层、IEEE 802.15.4e的MAC层、6LoWPAN、RPL、IPv6等标准协议。FAN主要应用于需要多跳传输的智能表计、智慧路灯等密集的城市网络。

 

4.RLMM

考虑到了工厂、大楼的自动化和维护系统、建筑和结构件的状态监控等用途的设定档。

 

Wi-SUN技术分别应用在两个领域：家庭局域网络（Home Area Network，HAN）和户外局域网络（Field Area Network，FAN）

Wi-SUN在连接生态系统中的地位
 

 

Wi-SUN并不是唯一的技术标准架构。LoRa联盟和GSMA等知名企业已经推出了自己的连接协议。虽然每种技术确实满足特定需求，但组织正在推动其专有解决方案的广泛采用，相信它们是前进的最佳途径。

 

Wi-SUN的两个最大竞争对手是：LoRaWAN和NB-IoT。

 

LoRaWAN 也是一种低功耗、广域网（LPWAN）协议，针对电池供电的设备。虽然许多无线连接协议使用LTE频段， Semtech 设计的 LoRaWAN 用于工业、科学和医疗 （ISM） 频段，这条通信高速公路是无证的。

 

 

NB-IoT类似于LoRaWAN，因为它也是一个LPWAN协议。但是，该技术以三种独特的方式运行：独立运行。在未使用的200 kHz（GSM）频段上或LTE基站上，这些站点通常为相关操作保留资源块，通常在保护范围内，保护频带是分隔已在使用的较大频带的窄频带，可防止干扰和拥塞。这些仅占LTE网络中可用带宽的10%左右。

 

 

Wi-SUN、LoRaWAN、LTE NB-IoT三者的具体区别

下表总结了Wi-SUN、LoRaWAN和LTE NB-IoT技术之间的比较差异：

Wi-SUN联盟由200多家会员组成，成员包括芯片厂商、产品供应商、软件公司、学术机构、监管组织等。LoRa联盟拥有400多个成员，但芯片厂商相对弱势，且网络核心技术掌握在Semtech手中，每个成员的产品在生态系统中的可互操作性尚不清楚；而NB-IoT尚未发展成一个成熟的供货商生态系统。

 

另外，讨论较多的5G、Wi-Fi或LTE是基于星型网络的协议，星型网络缺乏灵活性，星型网络每个节点都依赖附近的基站，一旦基站出现问题，那么它下属的所有节点都不能正常工作。

 

而Wi-SUN的网状网络协议，可以使每个设备都可以与相邻设备通信，这使网络中的每个节点都可以进行非常远距离的跳转。加之可扩展性高、可互通、易部署、耗电量低等特性，Wi-SUN有利于打造广域大规模物联网。