上海工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用Wi-SUN通信協(xié)議

WI-SUN智慧城市智能計量：智能電表是電子硬件設(shè)備，用于測量包括每天中某個時間在內(nèi)的公用設(shè)施（燃?xì)?、電力、水、供暖）的消耗量。智能電表配備無線物聯(lián)網(wǎng)連接，可使公用設(shè)施和提供商自動收集能源信息，遠(yuǎn)程提供準(zhǔn)確的消耗數(shù)據(jù)，無需人工工作。智能計量設(shè)備可測量和監(jiān)控電、氣、水和供暖的消耗，以無線方式將數(shù)據(jù)傳送給服務(wù)提供商、城市、市政當(dāng)局或通過多種途徑受益的房東。公用事業(yè)提供商可以有效降低其能源分配成本，較大限度地減少浪費，提高生產(chǎn)效率并加快現(xiàn)金流。他們的客戶會收到準(zhǔn)確和及時的消耗數(shù)據(jù)，并幫助減少能耗。城市可以更有效地運(yùn)作，較大限度減少能源資源的損失，并可抑制溫室氣體排放。在多戶住宅中，智能燃?xì)獗砜蓪崿F(xiàn)按使用量精確分配取暖費用。需要使用智能電表來實現(xiàn)需求響應(yīng)。智能水表也有助于較大限度減少水浪費：在配水過程中，漏水量占比可能會高達(dá) 40%。Wi-SUN技術(shù)分別應(yīng)用在家庭局域網(wǎng)絡(luò)和戶外局域網(wǎng)絡(luò)。上海工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用Wi-SUN通信協(xié)議

Wi-SUN無線傳輸技術(shù)簡介：Wi-SUN，全稱為Wireless Utility Networks，中文翻譯為智能無線網(wǎng)絡(luò)，是一系列基于IEEE 802.15.4為底層協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)無線通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)稱，主要包括Wi-SUN FAN（Wireless Utility Field Area Network）與Wi-SUN HAN（Wireless Home Area Network）。Wi-SUN聯(lián)盟成立于2012年，是一個由業(yè)界公司組成的全球非營利性組織，全球會員240家以上，Wi-SUN聯(lián)盟的使命是利用開放式全球標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.4g，致力推動智慧電網(wǎng)以及智慧城市應(yīng)用的發(fā)展性。 Wi-SUN聯(lián)盟的發(fā)展愿景乃是基于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE 802.15.4g技術(shù)規(guī)范，通過測試和認(rèn)證計劃提供強(qiáng)大的產(chǎn)品連接性，發(fā)展Wi-SUN生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)智能城市和智慧公用通信網(wǎng)路的互操作性。北京智能建筑Wi-SUN芯片Wi-SUN FAN是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

Wi-SUN節(jié)點入網(wǎng)流程如下：首先介紹一下WI-SUN的使用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為RPL（the IP routing protocol designed for low power and lossy networks），這是一種基于IP技術(shù)的低功耗無線局域網(wǎng)，結(jié)合了IEEE802.15.4和IPv6協(xié)議。 要組建一個RPL網(wǎng)絡(luò)，需要3種RPL控制消息，它們是一種ICMPv6消息類型，下面介紹下這三種消息： DIO（DODAG Information Object）：包含節(jié)點自身信息，比如RANK、MAC地址等，鄰居只有收到了DIO以后才確定是否能選擇它為父節(jié)點。 DAO（Destination Advertisement Object）：這個包是為了數(shù)據(jù)下傳用的，子節(jié)點傳給父節(jié)點報告其距離等消息。 DIS（DODAG Information Solicitation）：征集DIO包用的。

Wi-SUN網(wǎng)絡(luò)跟6lowpan網(wǎng)絡(luò)是一樣的嗎？Wi-SUN網(wǎng)絡(luò)是包含6lowpan的IPv6網(wǎng)絡(luò)。Wi-SUN除了不適合延時要求小的場合外？還有哪些使用局限性？那得視乎延時要求小到什么程度。Wi-SUN網(wǎng)絡(luò)可以支持大規(guī)模電表在災(zāi)害時報告和電源回復(fù)的應(yīng)用場景，其延時要求也是相對嚴(yán)格。Wi-SUN會不會替代NB-IoT？如何克服主站實時控制從站效率低的問題？應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)是移動等服務(wù)商的網(wǎng)絡(luò)，還是自己組網(wǎng)拉線？Wi-SUN能否取代NB-IoT很難講。支持NB-IoT的主要是移動營運(yùn)商，他們部署NB-IoT具有天然的優(yōu)勢和明確的利益訴求。Wi-SUN在應(yīng)用推廣上，在滿足客戶實際需求的同時，也要考慮與移動營運(yùn)商共贏，爭取成為移動營運(yùn)商生態(tài)的一員。Wi-SUN擁有眾多支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)速率選項。

Wi-SUN較大支持較多跳數(shù)？網(wǎng)絡(luò)延遲有多少？每個節(jié)點較多支持多少個上行路由和下行路由？多跳后，數(shù)據(jù)過多對較后的一個節(jié)點能耗、壽命有什么影響？Wi-SUN 規(guī)格上較多支持24跳，但目前實際電表的現(xiàn)場應(yīng)用中，較多看到的是五跳環(huán)境。它采用集中式路由， 可以根據(jù)傳輸質(zhì)量自動切換上行路由（父節(jié)點）并通知BR其父節(jié)點信息完成下行路由建立。 以實際測試來看，每一跳間的 RTT (Round Trip Time)大概在 100ms~200ms間，在一個五級環(huán)境，從Border Router到第五級節(jié)點ping 100 bytes 封包100次的RTT： 較短： 700ms/ 平均： 930ms/ 較長： 1150ms。 多跳對于葉節(jié)點的功耗影響較小，對轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點影響較大。數(shù)據(jù)過大時，應(yīng)用層必須切包，因此發(fā)送數(shù)目封包會變多。若是對于轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，負(fù)擔(dān)加重，因此平均功耗必然變大，電池壽命勢必減少。Wi-SUN場域網(wǎng)絡(luò)(FAN)是一種高度穩(wěn)健、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。智慧城市路燈Wi-SUN

智能計量、智能路燈系統(tǒng)、公共安全、交通監(jiān)控、噪音檢測和污染監(jiān)控都是Wi-SUN的應(yīng)用目標(biāo)。上海工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用Wi-SUN通信協(xié)議

Wi-SUN FAN由于傳輸速率高可支持OTA遠(yuǎn)程軟件、韌體升級，減少現(xiàn)場維護(hù)工作；亦可遠(yuǎn)程診斷，和預(yù)測性維護(hù)，降低營運(yùn)成本。WI-SUN芯片特點：遠(yuǎn)程和長距離 - 單跳端到端視線傳輸距離大于10km (數(shù)據(jù)速率50kbps)； 多跳網(wǎng)絡(luò)傳輸距離大于數(shù)十km (數(shù)據(jù)速率可達(dá)300kbps)?？蓴U(kuò)展性 - IPv6/ 6LowPAN 增強(qiáng)了傳感器網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和移動性。強(qiáng)大的安全性 - 從云端到終端的 5 級企業(yè)級安全機(jī)制。遠(yuǎn)程韌體升級 - 雙向通訊互動、互聯(lián)互通。自組網(wǎng)/自修復(fù)網(wǎng)絡(luò) – 千點以上網(wǎng)狀節(jié)點自適應(yīng)連網(wǎng)分級拓樸。干擾容差 - 通道跳頻，出色的選擇性，對防敏感干擾具有高度抗性。載波偏移容差 - 在大載波頻率漂移時性能非常穩(wěn)定。認(rèn)證與互操作性 - Wi-SUN FAN。低延遲/快速響應(yīng) - Sub-GHz RF 的延遲小于 20ms。省電模式 - 睡眠模式下功耗小于 2uA，在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計中電池壽命長達(dá) 15年以上。上海工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用Wi-SUN通信協(xié)議