Wi-SUN无线传输技术简介: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,主要包括Wi-SUN FAN(Wireless Utility Field Area Network)与Wi-SUN HAN(Wireless Home Area Network)。Wi-SUN联盟成立于2012年,是一个由业界公司组成的全球非营利性组织,全球会员240家以上,Wi-SUN联盟的使命是利用开放式全球标准IEEE 802.15.4g,致力推动智慧电网以及智慧城市应用的发展性。 Wi-SUN联盟的发展愿景乃是基于网状网络协议IEEE 802.15.4g技术规范,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,实现智能城市和智慧公用通信网路的互操作性。Wi-SUN FAN在数据速率和能耗方面提供了灵活性。浙江Wi-SUN节点入网流程
Wi-SUN使用的是高频频段,这个频段的使用将面临哪些问题?由于是频段,因此多种产品都可使用,容易造成频道的拥塞而影响网络效能。可以透过Wi-SUN 的跳频与CSMA机制来避开同频噪声的干扰与进行信道上传输的发送协调避免矛盾。Wi-SUN Mesh如何实现网络中设备的self-configuring and self-healing?Wi-SUN 在网络层支持RPL的协议,以适当的参数配置订定选取父节点的信号强度与联机质量的门限值,可以让节点寻找周边邻近节点来作为其父节点为转发的路径。实际操作中,每个节点会保有多个邻近节点的信息,当其父节点丢失(信号变差或下电),便会从其邻近节点中寻找一个更佳的父节点为其路由。透过这样选取父节点的机制来达成自组网与自疗愈的特性。杭州智能家居Wi-SUN系统Wi-SUN是一种自构建、自修复的网状网络。
Wi-SUN 是 Mesh 吗? 它的网络组织并不像是 Mesh,一个Group较大多少节点 , 限制的因素? ip? Wi-SUN(重要)对节点是否支持OTA?OTA方案大致介绍?如果把去中心化 (无根节点)作为Mesh网络的必要条件,Wi-SUN 可能非完全的Mesh网络,但Wi-SUN本身的自组网与转发机制可以有Mesh网络的优点。目前濎通芯的Wi-SUN方案是较多可以支持1000个节点。 目前网络节点数目受限于以下几点:跟节点的MCU的运算能力与内存空间;可用频道数目的多寡,若有太多的节点处于太少的频带上,容易有通道拥塞造成效能降低。Wi-SUN并没有详细规定OTA的实做机制,但透过MPL的机制,可以由Border Router做Multicast 向下发包,中途若节点收到的升级包有所遗漏,会去向邻近节点要求补包,待所有升级包完整后再进行解压缩升级。若其中有某些节点较终仍未成功升级,再由Border Router 做单播(Unicast)升级。
Wi-SUN联盟成立于2012年,共同推出了数百种Wi-SUN认证产品。因为能使智慧电表、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普遍应用。Wi-SUN联盟的使命是利用开放式全球标准IEEE802.15.4g,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,实现智能城市和智慧公用通信网路的互操作性。Wi-SUN技术具备以下三大特性:互操作性(Interoperability)、普遍性与可扩展性(Ubiquitous & Scalable)、安全性,这也是Wi-SUN联盟一直致力在做的。 从Wi-SUN联盟成立之初,就一直致力于广域大规模物联网的自组网、自修复与互联互通,推动「智能公用事业网络(Smart Utility Network)」逐渐走向「智能泛在网络(Smart Ubiquitous Network)」。Wi-SUN允许使用模式切换技术去根据应用需求来调整数据速率。
Wi-SUN节点入网流程:DIS发送:新节点发送DIS信息请求周围邻居节点发DIO消息。邻居节点发送DIO:周围邻居节点收到DIS信息后,调整自己的Trickle定时器,以较快的频次开始发送DIO信息,DIO信息中就包含节点自身信息,比如RANK、MAC地址等。新节点选择父节点:新节点收到一个或多个DIO信息,从这些DIO信息中选择较优的一个,当做自己的父节点。到此这个新节点的上行路由就确定了。以后它有任何需要发给Board Router的信息都先发给它选定的这个父节点,由这个父节点帮忙向上传输。新节点发送DAO消息:新节点在选定自己的父节点后,会向这个父节点发送一个DAO消息,告诉父节点自己与它的距离等消息,父节点收到后会把这个DAO消息加上自己的信息,再发送给父节点的父节点,一直向上传输到Board Router,随后Board Router收到DAO消息后就能从中获取到这个新节点的路由信息了,至此下行路由也就确定了。Wi-SUN模块的电池寿命有机会可以使用十年之久。杭州智能家居Wi-SUN系统
Wi-SUN传输技术被普遍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。浙江Wi-SUN节点入网流程
Wi-SUN满足IoT两大应用领域-家庭、户外。Wi-SUN技术分别应用在两个领域:家庭局域网络(Home Area Network, HAN)与户外局域网络(Field Area Network, FAN): 家庭局域网络。当智能电表应用Wi-SUN通讯技术,消费者可透过家庭智能能源管理(Home Energy Management System, HEMS)控制器搭配专属APP查看家中产品用电信息及电费预算设定;另一方面,对于电力公司则可以准确分析用电量并主动优化能源管控,二者皆达到节能效果。智慧城市可以利用先进的计量基础设施(AMI)或街道照明网络提供的现有无线通信基础设施,以实现其他应用,如智能交通信号、公共交通标志、智能停车场、电动汽车充电站等。浙江Wi-SUN节点入网流程