Wi-SUN归来，信驰达携手TI发力广域自组网

近日, 深圳老牌无线物联网企业信驰达宣布携手美国德州仪器公司推出数款Wi-SUN产品，着力开发广域自组网，冀望在工业物联网和公共设施领域为客户提供端-边-云一体化方案开发环境。公司披露的产品有基于TI CC1352和CC1312系列多款Wi-SUN通信模组，支持Sub1G多频段和2.4GHz通信，支持以mesh和多跳方式实现自组网，单跳距离可达数公里。
 

即便是对物联网领域的大多数人来说，Wi-SUN其实也是个陌生的技术。然而，从创想到建立技术联盟到如今为诸多主流芯片和设备厂商所发力推广，这项技术已经经历了十几个年头。
 

早在2008年以前，在业界中没有统一的广域物联网无线通信标准，而当时行业中却存在各式各样的广域物联网通信协议，这些协议的相同之处是使用IEEE发布的技术标准802.15.4，但在应用层却无法实现互联互通。为了解决这一个复杂的问题，基于IP技术的大规模广域无线网状网络应运而生，简称Wi-SUN FAN（Wireless Utility Field Area Network），该标准致力于成为全球的无线网状网络标准并具备互操作性。伴随着标准的落地，Wi-SUN联盟于2012年成立，联盟目前已有包括Cisco思科、ARM、TI德州仪器 、Itron（全球最大自动读表厂商）等全球250多家会员，
 

近两年Wi-SUN标准趋于成熟，在全球已部署上亿个支持Wi-SUN的设备。由于它能使智慧电表、智慧路灯等设备连接到一个公共网络上的特点，在公用事业和智能城市建设中被广泛应用。
 

Wi-SUN（Wireless Smart Ubiquitous Network）技术基于IEEE 802.15.4g、IEEE 802和IETF IPv6标准的开放规范。Wi-SUN FAN是一种网状网络协议，具有自组网功能和自我修复(self-healing)功能，网络中的每个设备都可以与相邻设备通信，信号可以在网络中的每个节点之间进行非常长距离的跳转。
 

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、容易布建、Mesh网状网络，加上耗电量低的特性（Wi-SUN模块的电池寿命有机会可以使用十年之久），被广泛应用在智能电表及家庭智能能源管理（HEMS）控制器等通讯装置，亦有利于打造广域大规模物联网。
 

Wi-SUN标准主要包含两个子规范，分别是FAN和HAN，其中技术区别及应用场景分别如下：
 

1.FAN
 

支持IEEE 802.15.4g的PHY层，IEEE 802.15.4e的MAC层，6LoWPAN，RPL，IPv6等标准协议；

支持数据在节点之间多跳传输；

支持多信道的跳频传输；

支持AES加密和基于802.1x的身份验证；

主要应用在需要多跳传输的智能表计，智慧路灯等密集的城市网络.

2. 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；

节点之间进行一对一或一对多的数据传输；

支持AES加密和基于802.1x的身份验证；

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；

Wi-SUN FAN的典型应用架构如下图所示，其中FAN层为嵌入Wi-SUN FAN Stack的智能设备以及各PAN网络的路由示意图。WAN层不同PAN网络的边缘路由节点通过不同通信方式接入到公共网络。

基于IP技术的优势
 

互通性强

该特型是IP架构的一个突出点，运行在不同特性的链路层之上的IP架构，之间可以实现互相通信，同时IP也能提供了能够与现有网络及应用进行互通的能力。

架构通用、稳定
 

IP架构的成功已经被证明是可持续发展的，主要归因于IP架构是为应用层协议和机制能够独立于底层网络协议和机制发展而设计的，从而实现端到端的基本原则。对于工业场景下的智能设备，对设备及网络的稳定性和可靠性要求极高，而IP架构的多年应用也足以保证系统的稳定性。

可扩展性高
 

通过IP架构在因特网上的广泛使用，证明IP架构很注重扩展性。通过全球化的部署表明IP架构可以部署在大量的系统中，并跨越不同底层协议而正常运行。

Wi-SUN技术常见问题节选 
 

1. Wi-SUN  与LoRa、NB-IoT、CAT.1可以做个全面对比吗？最为关注的是功耗、传输速率、授权（收费）与非授权（免费）、以及安全性方面、成本方面的全方位对比?
 

答：参见下表~

2. Wi-SUN 信驰达 TI 广域自组网 无线通信 FAN HAN 互通性 扩展性 智慧电表 智慧路灯 自组网与ZigBee的主要区别？与ZigBee的功耗比较？Wi-SUN 的包比 ZigBee 的长，代价是什么？比如功耗？Wi-SUN网络层用的路由协议是什么，和Zigbee 比较有什么优势?
 

答：Wi-Sun主要是广域覆盖，单跳距离可达数公里；ZigBee主要用于室内覆盖，单跳距离一般低于100米。另外两者采用的协议也有些区别。功耗上两者在相同传输条件下相当。传输长包时，相同条件下，丢包率会增加。Wi-SUN 的路由协议是RPL。ZigBee主要用AODV路由协议。RPL是适合IPv6的低功耗协议，能够最优化路径，最优化路径的因素综合了带宽、延时、跳数等。AODV没有考虑IPv6和低功耗设计。
 

3.Wi-SUN在电池受限的低功耗使用场景下，相比LoRa而言有什么优势？
 

答：在电池受限条件下，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）。

审核编辑 黄宇