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！