Wi-SUN无线通信技术 — 大规模分散式物联网应用首选

引言

在数字化浪潮的推动下,物联网(IoT)正逐渐渗透到我们生活的方方面面。Wi-SUN技术以其卓越的性能和广泛的应用前景,成为了大规模分散式物联网应用的首选。本文将深入探讨Wi-SUN技术的市场现状、核心优势、实际应用中的案例以及信驰达在Wi-SUN技术的实施与推行。

Wi-SUN市场现状

根据Business Research Insight和Market Research Future的市场研究报告,2022年全球Wi-SUN技术市场规模为3.1927亿美金。预计2024年至2032年间,Wi-SUN 技术市场规模将达到145.68亿美元,复合年增长率高达13.45%。这一增长不仅得益于全球对智能电表、传感器和物联网设备等互联解决方案需求的增加,也与COVID-19大流行期间数字化转型的加速密切相关。特别是在北美地区,Wi-SUN技术的普及程度尤为显著。

图1:Wi-SUN Technology Market Size, 2023-2032 (USD Billion)

来源: https://www.marketresearchfuture.com/reports/wi-sun-technology-market-8695

Wi-SUN概述

Wi-SUN是什么?

Wi-SUN,即Wireless Smart Ubiquitous Network,是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信网络。它提供高性能、低功耗、长距离、强抗干扰能力、高数据吞吐量和高安全性的无线通信解决方案,主要采用网状网络结构,通过主动随机数跳频技术和自组网技术,实现设备间的远距离通信和高效数据传输,网络还具有自我修复功能。

Wi-SUN: HAN vs. FAN

Wi-SUN的核心技术包括:家域网(Home Area Network, HAN)和区域网(Field Area Network, FAN):

HAN: 家域网

HAN目前有几种类型,包含Router B和增强型HAN(支持中继功能), Router B是指通过家庭智慧能源管理(Home Energy Management System, HEMS)控制器,实现智慧家电与智慧电表串联,除了能实时监控智慧家电用电量外,也可通过智慧电表互通到FAN的智能城市等应用,完善智能家庭环境的构建。

FAN: 区域网

Wi-SUN FAN(Wireless Utility Field Area Network)基于网状网络,网络中的每个设备都可以与周围的设备建立多个连接,可扩展至数千个节点,每个节点之间进行长距离跳转,如果一个设备与另一个设备失去联系,它可以简单地以不同的方式发送数据,适用于智慧电网、智慧路灯等大型场域设施。Wi-SUN网络拓扑图如下:


图2:Wi-SUN网络拓扑结构由2个区域网组成

Wi-SUN有什么特点?

低延迟和高数据吞吐量:Wi-SUN技术通过其网状结构设计,能够提供低延迟的通信体验,同时支持高数据吞吐量,满足大规模物联网的需求。

低功耗:Wi-SUN设备通常采用电池供电,有效降低能耗,延长设备寿命。

易于部署和扩展:由于Wi-SUN的网络结构简单,且支持自组网,因此非常适合大规模部署,且可以根据不断更新的物联网生态系统进行灵活扩展。

高安全性:Wi-SUN提供多层安全机制,保护数据传输的安全性。

互操作性:Wi-SUN是基于IEEE 802.15.4标准的开放式标准协议,支持设备之间的数据互通,提高了网络的整体效率和应用范围。

成本效益:通过自组网与主动跳频技术的融合,Wi-SUN可以降低总体建设成本与运营成本,尤其适用于需要广泛覆盖的物联网应用场景。

广域覆盖:Wi-SUN使用Sub-1G频段,拥有优秀的穿墙能力,通信距离更远,轻松达成广域网络覆盖,成为连接城市建设、能源管理和智能家居等领域的理想选择。

总的来说,Wi-SUN技术因其独特的网状结构、低延迟和高数据吞吐量、低功耗、易于部署和扩展、高安全性、良好的互操作性以及远距离传输等特性,在广域大规模物联网应用中如鱼得水。

Wi-SUN技术应用案例

目前,Wi-SUN技术的应用案例遍布全球。

  1. 智慧城市:因其远距离传输、易于扩展、双向通信、低功耗等特性,Wi-SUN网络已部署和应用于很多城市的智能电表及智慧路灯等应用场景中。此外,在印度海得拉巴,利用Wi-SUN技术打造了“智慧城市生活实验室”,展示了如何利用物联网技术有效管理城市资产。
  2. 智能路灯:Wi-SUN技术通过支持大规模的户外物联网网络,包括先进的计量基础设施和配电自动化等应用,为城市提供了智能路灯解决方案。例如,在英国伦敦金融城,Wi-SUN技术支持的智能路灯项目不仅提升了城市照明的智能化水平,还有效控制了能源使用和成本。
  3. 智能电表:在智能城市中,Wi-SUN技术使得智能电表能够实时监控和管理电力使用,优化能源分配,降低能源消耗。
  1. 光伏发电厂:通过Wi-SUN技术,光伏发电厂能够通过智能监控系统实时监测太阳能板的运行状态,确保发电效率最大化,同时减少对环境的影响。
  2. 智慧低配电柜:在智慧电网中,Wi-SUN技术用于部署智慧低配电柜,动态调整供电功率,优化电力分配,提高电网的可靠性和灵活性。
  3. 工业应用:Wi-SUN技术还被应用于工业和制造业,提供了非专有的解决方案,使部署更具扩展性、灵活性和安全性。

Wi-SUN技术在物联网中的应用案例广泛,涵盖了智慧城市、智慧能源、工业应用等多个领域,展现了其在提升物联网连接效率、降低成本和增强用户体验方面的巨大潜力。

信驰达在Wi-SUN技术的实施与推行

作为一家知名的无线通信模块老牌厂商,信驰达针对当前热门的Wi-SUN协议,基于TI CC1312系列和CC1352系列芯片推出了多款模块。

RF-SM-1277B1是基于CC1312R芯片设计的低功耗Sub-1G无线模块,支持779 MHz - 930 MHz多频段多信道覆盖。

RF-TI1352P2集成了功率放大器,在 Sub-1 GHz频段中最大发射功率可达+20 dBm,具有更远的传输距离和更强的穿透能力。如下图,Wi-SUN模块参数已列出:

图3:信驰达Wi-SUN模块参数表

这些无线模块以其高性能、低功耗和易于集成的特点,为Wi-SUN技术在各种物联网应用中的实施提供了坚实的基础,非常适合于智能城市和工业物联网等应用场景。

预计今年八月,信驰达将上线一款基于TI CC1354P10芯片的Wi-SUN模块,同时支持800 MHz - 928 MHz, 2.4 GHz双频段多协议,并且其存储空间将升至1024 KB Flash、288 KB RAM最大节点数也将增至300个。这将为大规模分散式物联网复杂应用提供更强大的支持,尽情期待吧!

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