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Wi-SUN:智能城市中可与LoRaWAN和窄带物联网竞争的新无线标准

2020年7月7日通过泰勒Charboneau

一种新的连接协议显示了物联网设计的前景,可与lorwan和窄带物联网竞争。

仅在美国就差不多84%的人口居住在市中心。自2011年以来,一个名为Wi-SUN联盟(Wi-SUN Alliance)的组织一直秉持着一个核心目标:通过可互操作的智能公用事业网络和智能公用事业,创建互联的智能城市。

Wi-SUN认证

Wi-SUN认证。截图使用的礼貌Wi-SUN联盟

Wi-SUN不同于lorwan或窄带物联网,声称低功耗和低延迟。然而,这项新技术的普及(及其物联网影响)将在很大程度上依赖于硬件兼容性。

Wi-SUN在连通性生态系统中的位置

Wi-SUN并不是唯一的技术标准架构师。著名的同行,如罗拉联盟GSMA已经提出了自己的连接协议。虽然每一种技术都满足特定的需求,但是组织正在推动他们的专有解决方案的广泛采用——相信它们是最好的前进道路。

wei - sun FAN最大的两个竞争对手是:

  • LoRaWAN:远程、广域网覆盖
  • 窄带物联网(NB-IoT):一种低功耗广域网方法,目前得到了广泛的支持

LoRaWAN也是一种低功耗、广域网络(LPWAN)协议,以电池驱动的设备为目标。虽然许多无线连接协议使用LTE频段,Semtech LoRaWAN设计用于工业、科学和医疗(ISM)波段。这条交通高速公路没有执照。

Wi-SUN可与LoRaWAN和窄带物联网相媲美

在数据速率和延迟方面,Wi-SUN与LoRaWAN和NB-IoT相比如何?图片使用的礼貌Wi-SUN联盟

窄带物联网与lorwan类似,因为它也是LPWAN协议。然而,这技术以三种独特的方式运作:可在未使用的200khz (GSM)频带或LTE基站上使用。这些站点通常为相关操作保留资源块,通常在警戒频带内。保护频带是分隔已在使用的较大频带的窄带,以防止干扰和拥塞。这些只是组成大约是LTE网络可用带宽的10%

Wi-SUN-FAN进入弗赖

Wi-SUN被指定为一个现场区域网络(FAN),利用现有设备实现远程连接。这些广阔的服务区域使得有线连接过于昂贵或在逻辑上不可能。fan将在网络、个人设备和无线路由器之间进行接口,以提供连接链。

Wi-SUN FAN本身是一个网状网络。这与传统的LTE和Wi-Fi设置不同。在这些“星型”网络中,设备之间无法相互通信。Wi-SUN联盟还声称,Wi-SUN解决方案的独特之处在于它可以“自我修复”。当连接路径失败时,网络可以重新路由自己。Wi-SUN为许多需要可靠性和一致性性能的服务提供动力。所有连接性节点都彼此通信,但从网络的角度来看,它们并不相互依赖。

新协议对功率和延迟的影响

之一Wi-SUN的主要关注领域电力消耗。与Wi-SUN FAN连接的设备是电池驱动的,因此耗电量和寿命是首要考虑因素,尤其是考虑到物联网设备的电池往往可以使用3至10年。

Wi-SUN FAN经常以10秒的间隔对设备进行投票。尽管活动水平如此之高,但在休息时,该协议的电流小于2微安,在听时为8毫安。在发送过程中抽出的电流小于14毫安。相比之下,LoRaWAN在听的时候会多消耗50%的能量,尽管间隔时间是128秒。窄带物联网设备在执行过程中有针对性地有所不同,尽管这些设备的峰值电流为120 - 300毫安。在静止状态下,它们消耗的能量是平时的2.5倍——5微安。

Wi-SUN生态系统

Wi-SUN FAN可以集成智能工具设置。图片由电信工程中心

Wi-SUN FAN是专为需要持续通信的应用程序设计的。

在处理任何网络时,延迟(或响应与延迟的关系)都是性能的关键度量指标。实时监控(如公用事业公司所希望的那样)从峰值响应能力中获益良多。您也可以将其称为“ping”。Wi-SUN FAN在发送时声称+10dBm。

Wi-SUN联盟:智能产业巨头

Wi-SUN由结束230个成员来自超过26个国家。每个成员可以获得许可作为一个发起人,贡献者,观察员,或采纳者。

Wi-SUN董事会的推动者主要是硅谷实验室(Silicon Labs)、Arm、思科(Cisco)和东芝(Toshiba)等大牌公司。它们直接影响了Wi-SUN所拥护的新规范或硬件开发标准的形成。

因此,Wi-SUN的成员掌握了以下领域的关键知识:

  • 智能电表的制造
  • 智能电网管理
  • 无线网络诊断
  • 智能传感器的制造
  • 半导体制造
  • 公用事业公司,包括煤气、水、电
  • 政府和监管机构

全球有超过9500万台设备与Wi-SUN标准兼容——每一台都由多个内部组件驱动。

Wi-SUN将何去何从?

Wi-SUN联盟表示,Wi-SUN FAN的一个主要好处是它的可扩展性。根据该组织,FAN技术的可靠性随着节点(设备)的增加而增加。性能也是环境不可知论的。据说,这些网络可以同时容纳数百万台设备,使其对城市有用。相比之下,lorwan和窄带物联网分别更容易出现干扰或推出问题。

该协议可以支持智能电表通信设备、网络基础设施、消费电子产品和模块。yabosports官网设备制造商必须测试其设计的兼容性,并通过Wi-SUN联盟提交官方认证。

Wi-SUN通过网状网络支持广泛的连接

Wi-SUN通过网状网络支持广泛的连接。截图使用的礼貌Wi-SUN联盟

通过与硅谷实验室(Silicon Labs)的新合作,该联盟得到了推动。该公司拥有超过15年的网格网络经验,已部署超过2.5亿个网格节点。硅实验室表示支持Wi-SUN的智能计量和智能城市能力。他最近被任命为Wi-SUN的董事会成员,从财务和战略上证实了这一承诺。

双方将根据IEEE 802.15.4(g)标准设计解决方案。