Wi-SUN歸來，信馳達攜手TI發力廣域自組網

近日, 深圳老牌無線物聯網企業信馳達宣布攜手美國德州儀器公司推出數款Wi-SUN產品，著力開發廣域自組網，冀望在工業物聯網和公共設施領域為客戶提供端-邊-云一體化方案開發環境。公司披露的產品有基于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和多跳方式實現自組網，單跳距離可達數公里。

即便是對物聯網領域的大多數人來說，Wi-SUN其實也是個陌生的技術。然而，從創想到建立技術聯盟到如今為諸多主流芯片和設備廠商所發力推廣，這項技術已經經歷了十幾個年頭。

早在2008年以前，在業界中沒有統一的廣域物聯網無線通信標準，而當時行業中卻存在各式各樣的廣域物聯網通信協議，這些協議的相同之處是使用IEEE發布的技術標準802.15.4，但在應用層卻無法實現互聯互通。為了解決這一個復雜的問題，基于IP技術的大規模廣域無線網狀網絡應運而生，簡稱Wi-SUN FAN（Wireless Utility Field Area Network），該標準致力于成為全球的無線網狀網絡標準并具備互操作性。伴隨著標準的落地，Wi-SUN聯盟于2012年成立，聯盟目前已有包括Cisco思科、ARM、TI德州儀器 、Itron（全球最大自動讀表廠商）等全球250多家會員，

近兩年Wi-SUN標準趨于成熟，在全球已部署上億個支持Wi-SUN的設備。由于它能使智慧電表、智慧路燈等設備連接到一個公共網絡上的特點，在公用事業和智能城市建設中被廣泛應用。

Wi-SUN（Wireless Smart Ubiquitous Network）技術基于IEEE 802.15.4g、IEEE 802和IETF IPv6標準的開放規范。Wi-SUN FAN是一種網狀網絡協議，具有自組網功能和自我修復(self-healing)功能，網絡中的每個設備都可以與相鄰設備通信，信號可以在網絡中的每個節點之間進行非常長距離的跳轉。

Wi-SUN傳輸技術的特性在于具備遠程傳輸、安全性、可擴展性高、可互通、容易布建、Mesh網狀網絡，加上耗電量低的特性（Wi-SUN模塊的電池壽命有機會可以使用十年之久），被廣泛應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模物聯網。

Wi-SUN標準主要包含兩個子規范，分別是FAN和HAN，其中技術區別及應用場景分別如下：

1.FAN

支持IEEE 802.15.4g的PHY層，IEEE 802.15.4e的MAC層，6LoWPAN，RPL，IPv6等標準協議；

支持數據在節點之間多跳傳輸；

支持多信道的跳頻傳輸；

支持AES加密和基于802.1x的身份驗證；

主要應用在需要多跳傳輸的智能表計，智慧路燈等密集的城市網絡.

2. HAN

支持IEEE 802.15.4g的PHY層，IEEEE 802.15.4e的MAC層，6LoWPAN和IPv6等標準協議；

節點之間進行一對一或一對多的數據傳輸；

支持AES加密和基于802.1x的身份驗證；

主要應用在家庭應用場景，利用中心節點和家庭中各種設備進行一對一或一對多通信；

Wi-SUN FAN的典型應用架構如下圖所示，其中FAN層為嵌入Wi-SUN FAN Stack的智能設備以及各PAN網絡的路由示意圖。WAN層不同PAN網絡的邊緣路由節點通過不同通信方式接入到公共網絡。

基于IP技術的優勢

互通性強

該特型是IP架構的一個突出點，運行在不同特性的鏈路層之上的IP架構，之間可以實現互相通信，同時IP也能提供了能夠與現有網絡及應用進行互通的能力。

架構通用、穩定

IP架構的成功已經被證明是可持續發展的，主要歸因于IP架構是為應用層協議和機制能夠獨立于底層網絡協議和機制發展而設計的，從而實現端到端的基本原則。對于工業場景下的智能設備，對設備及網絡的穩定性和可靠性要求極高，而IP架構的多年應用也足以保證系統的穩定性。

可擴展性高

通過IP架構在因特網上的廣泛使用，證明IP架構很注重擴展性。通過全球化的部署表明IP架構可以部署在大量的系統中，并跨越不同底層協議而正常運行。

Wi-SUN技術常見問題節選

1. Wi-SUN 與LoRa、NB-IoT、CAT.1可以做個全面對比嗎？最為關注的是功耗、傳輸速率、授權（收費）與非授權（免費）、以及安全性方面、成本方面的全方位對比?

答：參見下表~

2. Wi-SUN 信馳達 TI 廣域自組網 無線通信 FAN HAN 互通性 擴展性 智慧電表 智慧路燈 自組網與ZigBee的主要區別？與ZigBee的功耗比較？Wi-SUN 的包比 ZigBee 的長，代價是什么？比如功耗？Wi-SUN網絡層用的路由協議是什么，和Zigbee 比較有什么優勢?

答：Wi-Sun主要是廣域覆蓋，單跳距離可達數公里；ZigBee主要用于室內覆蓋，單跳距離一般低于100米。另外兩者采用的協議也有些區別。功耗上兩者在相同傳輸條件下相當。傳輸長包時，相同條件下，丟包率會增加。Wi-SUN 的路由協議是RPL。ZigBee主要用AODV路由協議。RPL是適合IPv6的低功耗協議，能夠最優化路徑，最優化路徑的因素綜合了帶寬、延時、跳數等。AODV沒有考慮IPv6和低功耗設計。

3.Wi-SUN在電池受限的低功耗使用場景下，相比LoRa而言有什么優勢？

答：在電池受限條件下，Wi-SUN節點可以選擇較短距離的路由/中繼節點進行傳輸從而節約能量，而不必像LoRa那樣當組網形成后傳輸距離就確定了（因為只有一跳）。

審核編輯黃宇