0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

硬知识来袭,一文读懂Wi-SUN的前世今生

物联网观察 2021-08-31 11:08 次阅读

Wi-SUN的起源

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)和Wi-SUN HAN(Wireless Home Area Network)。

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发布的威廉希尔官方网站 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威廉希尔官方网站 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,负责标准建立及应用推广的组织为Wi-SUN联盟,同时联盟承担着对标准进行维护和互操作性的承认工作。对于IEEE 802.15.4规范,Wi-SUN联盟以及终端产品的关系,可以对比Wi-Fi进行深刻理解。

硬知识来袭,一文读懂Wi-SUN的前世今生

Wi-SUN和Wi-Fi对比

IEEE 802.15.4:Wi-SUN的基础规范,应用于Wi-SUN标准的底层协议PHY和MAC中;

Wi-SUN联盟:建立及维护Wi-SUN标准,负责标准的推广和应用逻辑,以及对嵌入Wi-SUN协议的产品之间互操作性进行承认;

终端设备:嵌入Wi-SUN协议的终端设备,设备之间可实现数据的互通。


Wi-SUN标准简介

Wi-SUN标准主要包含两个子规范,分别是FAN和HAN,其中威廉希尔官方网站 区别及应用场景分别如下:

01FAN

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

2.支持数据在节点之间多跳传输;

3.支持多信道的跳频传输;

4.支持AES加密和基于802.1x的身份验证;

5.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;

02HAN

1.支持IEEE 802.15.4g的PHY层,IEEEE 802.15.4e的MAC层,6LoWPAN和IPv6等标准协议;

2.节点之间进行一对一或一对多的数据传输;

3.支持AES加密和基于802.1x的身份验证;

4.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;

硬知识来袭,一文读懂Wi-SUN的前世今生

FAN和HAN应用场景案例


Wi-SUN FAN典型架构

01应用框架

Wi-SUN FAN的典型应用架构如图3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。

硬知识来袭,一文读懂Wi-SUN的前世今生

Wi-SUN FAN的典型应用架构


02FAN Stack架构

Wi-SUN FAN的协议层级如图4所示,对比OSI模型分析,图中绿色背景的Transport, Network, Data link和PHY为Wi-SUN FAN标准所定义。

硬知识来袭,一文读懂Wi-SUN的前世今生

Wi-SUN FAN的协议层级

PHY:采用IEEE 802.15.4g规范作为物理层标准,该规范是为低功耗、低速率的应用而设计的标准无线通信威廉希尔官方网站 ,规定了数据通过无线介质传输的方式,定义了无线电的调制方式,工作频段,通信速率,协议数据单元等参数

Data Link:由MAC Sub-Layer和LLC Sub-Layer两个子层组成,其中MAC层采用IEEE 802.15.4e规范作为介质访问标准,由于无线信号被Transmitter和Receiver共用,该标准提供了一种机制,来完成时分多址的数据传输功能以及信道访问管理功能。LLC层作为逻辑链路控制层在IEEE 802.2规范中定义,主要完成数据的可靠性传输及控制,数据包的分段及重组以及数据包的顺序传输。

Network:由IPv6, ICMPv6, RPL, 6LoWPAN各子协议组成。6LoWPAN的全称是IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Network,主要作用是作为IPv6和IEEE 802.15.4的适配层,将IPv6的数据首部通过协议压缩分组后添加到IEEE 802.15.4的载荷中,实现在低功耗无线广域网中使用IPv6威廉希尔官方网站 完成万物互联。RPL的全称是IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks,主要完成有损链路互联设备的数据传输路由机制。

Transport:在IP协议中,传输协议位于IP协议之上。应用协议不直接使用IP,而是通过传输协议进行相互通信。截止目前为止,UDP和TPC为两种最为广泛应用的传输协议。


基于IP威廉希尔官方网站 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。


助力Wi-SUN,威廉希尔官方网站 赋能

基于Wi-SUN的威廉希尔官方网站 标准,我们设计并开发出多款符合该标准的产品。

作为架构在硬件平台之上的第一层协议,产品的性能参数是PHY协议的直接体现,研发完成的首款产品支持902~928MHz的工作频段,符合FCC标准中高达1W的输出功率,同步在接收链路中增加LNA进一步提升RX的性能,使通信链路相对现有的微功率无线产品增加约15dB,很大程度降低网络层路由机制的复杂程度。产品的分布式电源设计,及优异的热设计保证了产品的稳定性。近期正在开发符合国内标准的衍生系列产品。

对于架构在传输层之上的应用协议,在Wi-SUN中并未定义,这部分需要根据各开发者根据实际应用完成对应的开发工作。目前我们已经完成基于Wi-SUN协议栈的多种应用协议开发,包含透明传输、SLIP协议传输等,同期在进行符合国家电网标准的645协议和1376协议开发工作。

Wi-SUN是一套基于IP威廉希尔官方网站 的标准LPWAN网络协议,其利用全球标准IEEE 802.15.4g规范为基础,统一物理层,链路层,网络层及传输层的威廉希尔官方网站 规范,同时在产品测试和规范一致性认证方面做到统一和管理,最终可以确保经过认证产品之间的互通性。因此在嵌入Wi-SUN协议的所有物联网终端上,如AMI中的智能电表、智慧城市中的智能路灯等终端设备上,除了可以实现无线通信的功能,降低产业运维投入,还能实现将这些终端设备连接到一个公共网络上的,比肩互联网通信中的Wi-Fi威廉希尔官方网站 ,实现物联网通信中的Wi-SUN威廉希尔官方网站 ,具备物联网终端设备的通信网络互操作性。


声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    Wi-SUN威廉希尔官方网站 ,打造智慧城市的“最佳拍档”

    在嵌入Wi-SUN协议的广域IoT网络中,如传感器、智能电表、智能路灯与屋顶储能设施等物联网终端设备,不仅可实现长距离的无线通信功能,降低基础设施投入,还能将所有的终端设备连接到个公共网络上;且
    的头像 发表于 12-13 16:51 133次阅读
    <b class='flag-5'>Wi-SUN</b>威廉希尔官方网站
,打造智慧城市的“最佳拍档”

    深入了解Java泛型——从前世今生到PECS原则

    本文主要介绍泛型诞生的前世今生,特性,以及著名PECS原则的由来。 在日常开发中,必不可少的会使用到泛型,这个过程中经常会出现类似“为什么这样会编译报错?”,“为什么这个列表无法添加
    的头像 发表于 11-21 11:45 145次阅读
    深入了解Java泛型——从<b class='flag-5'>前世</b><b class='flag-5'>今生</b>到PECS原则

    读懂单灯控制器工作原理

    读懂单灯控制器工作原理
    的头像 发表于 11-11 13:13 214次阅读
    <b class='flag-5'>一</b><b class='flag-5'>文</b><b class='flag-5'>读懂</b>单灯控制器工作原理

    芯科科技Wi-SUN解决方案助力智能电表应用起飞

    了内部试点项目,利用基于FG28 的 NLN721 Nebulae,其中部署了 200 个 Wi-SUN 智能电表节点。在首次可控部署计划中,SLS 可以全面检查每种设想场景,包括范围、网络稳定性和其他测试,以便后续扩展应用。
    的头像 发表于 11-08 14:42 346次阅读

    读懂MSA(测量系统分析)

    读懂MSA(测量系统分析)
    的头像 发表于 11-01 11:08 873次阅读
    <b class='flag-5'>一</b><b class='flag-5'>文</b><b class='flag-5'>读懂</b>MSA(测量系统分析)

    德州仪器(TI)Wi-SUN® 堆栈:帧计数器验证缺失

    电子发烧友网站提供《德州仪器(TI)Wi-SUN® 堆栈:帧计数器验证缺失.pdf》资料免费下载
    发表于 09-06 11:31 0次下载
    德州仪器(TI)<b class='flag-5'>Wi-SUN</b>® 堆栈:帧计数器验证缺失

    读懂新能源汽车的功能安全

    电子发烧友网站提供《读懂新能源汽车的功能安全.pdf》资料免费下载
    发表于 09-04 09:22 3次下载

    各无线通信威廉希尔官方网站 有哪些?各有什么优缺点

    数据速率和频带可满足全球不同的监管要求。应用包括智能电网和智能城市应用且经认证的产品支持多供应商互操作性。• 网络类型 | Wi-SUN个网状网络在这种网络中单个边界路由器通常支持数百个节点。可以
    发表于 08-12 16:50

    Wi-SUN对智慧城市的影响

    关于 Wi-SUN初始部署以及随后从 Wi-SUNFAN(场域网络)1.0迁移到 FAN 1.1 的过程,行业开发人员开始聚焦并集成有限功能节点(LFN)/ 亦称低功耗节点,而不是仅仅部署构成
    的头像 发表于 07-24 09:22 488次阅读
    <b class='flag-5'>Wi-SUN</b>对智慧城市的影响

    Wi-SUN无线通信威廉希尔官方网站 — 大规模分散式物联网应用首选

    Wi-SUN威廉希尔官方网站 作为大规模分散式物联网核心解决方案,市场规模持续扩大。其高性能、低功耗、强抗干扰等特点广泛应用于智慧城市、智能电网、能源管理等领域。信驰达推出多款Wi-SUN模块,助力物联网发展。
    的头像 发表于 07-22 10:46 333次阅读
    <b class='flag-5'>Wi-SUN</b>无线通信威廉希尔官方网站
 — 大规模分散式物联网应用首选

    华普微HM-WS-001获得Wi-SUN证书,提供极致性能,奠定开发基石

    重要认证标志着华普微在物联网威廉希尔官方网站 领域取得了新的突破,成为国内为数不多的拥有自主知识产权并通过Wi-SUN联盟认证的中国企业之。 HM-WS-001是华普微推出的款高性能的Sub-1
    的头像 发表于 06-05 09:47 441次阅读
    华普微HM-WS-001获得<b class='flag-5'>Wi-SUN</b>证书,提供极致性能,奠定开发基石

    芯科科技Wi-SUN网络添加LFN节点的解决方案和优势

    Wi-SUN种无线通信标准,可为智慧城市应用提供可互操作、安全且可扩展的网络。它支持各种服务,如智能电表、智能照明、智能停车、智能废弃物管理等。
    的头像 发表于 04-11 18:03 1007次阅读

    Matter、Sidewalk、Wi-SUNWi-Fi 6–Silicon Labs的全新产品系列,适用于家庭、庭院、城市中的物联网

    Silicon Labs 宣布了四种新的解决方案,以帮助启动新的“物联网大循环”,包括基于 Matter、Amazon Sidewalk、Wi-SUNWi-Fi 6 的物联网产品的开发
    的头像 发表于 04-02 17:37 671次阅读

    Wi-SUN FAN 1.1物理层认证的物联网系统产品确保稳定和远程通信白皮书

    电子发烧友网站提供《Wi-SUN FAN 1.1物理层认证的物联网系统产品确保稳定和远程通信白皮书.pdf》资料免费下载
    发表于 02-20 10:06 0次下载
    <b class='flag-5'>Wi-SUN</b> FAN 1.1物理层认证的物联网系统产品确保稳定和远程通信白皮书

    读懂宽带、带宽、网速之间的区别与关系

    读懂宽带、带宽、网速之间的区别与关系  宽带、带宽和网速是在网络领域中经常使用的术语,它们之间有定的区别和关系。在深入理解宽带、带宽和网速之间的关系之前,让我们先了解
    的头像 发表于 01-31 09:11 7052次阅读