Récemment, RF-star , une société chinoise chevronnée de l'IdO sans fil, a annoncé qu'elle s'était associée à Texas Instruments pour lancer plusieurs produits Wi-SUN , en se concentrant sur le développement d'un maillage étendu, dans l'espoir de fournir aux clients un environnement de développement de solutions intégrées. du cloud end-edge dans le domaine de l'IoT industriel et des équipements publics. Les produits divulgués par la société comprennent une variété de modules de communication Wi-SUN basés sur les séries TI CC1352 et CC1312, qui prennent en charge la communication multibande Sub1G et 2,4 GHz, et prennent en charge les réseaux auto-organisés par maillage et multi-sauts. La distance d'un seul saut peut atteindre plusieurs kilomètres.

Historique du développement de Wi-SUN

Même pour la plupart des gens du cercle IoT, Wi-SUN est une nouvelle technologie. En fait, il a été créé pendant plus d'une douzaine d'années. Cependant, il n'a flotté que ces dernières années après que davantage de grands fournisseurs de puces et de fabricants d'appareils ont rejoint l'alliance technologique et ont commencé à promouvoir la technologie.

Dès 2008, il n'existait pas de norme de communication sans fil unifiée pour le réseau étendu dans l'industrie, alors qu'il existait divers protocoles de communication sans fil dans l'industrie à cette époque. Ces protocoles ont en commun d'avoir adopté la norme IEEE 802.15.4. Mais ils ne peuvent toujours pas réaliser l'interconnexion dans la couche application. Afin de résoudre ce problème complexe, Wi-SUN FAN (Wireless Utility Field Area Network), un réseau maillé sans fil à grande échelle basé sur la technologie IP a vu le jour. La norme s'est engagée à devenir la norme mondiale de réseau maillé sans fil avec interopérabilité. Avec la mise en œuvre de la norme, l'alliance Wi-SUN a été créée en 2012. Actuellement, l'alliance compte plus de 250 membres dans le monde, dont Cisco, ARM, Texas Instruments et Itron, etc.

Au cours des deux dernières années, la norme Wi-SUN a mûri et des centaines de millions d'appareils compatibles Wi-SUN ont été déployés dans le monde. Il est largement utilisé dans les services publics et les installations de villes intelligentes en raison de sa fonction permettant de connecter des compteurs intelligents, des lampadaires intelligents et d'autres appareils à un réseau public.

La technologie Wi-SUN est une spécification ouverte basée sur les protocoles standard IEEE 802.15.4g, IEEE 802 et IETF IPv6. Wi-SUN FAN est un protocole de réseau maillé qui prend en charge les fonctions d'auto-organisation et d'auto-guérison. Chaque appareil du réseau peut communiquer avec ses voisins et les signaux peuvent être transmis à chaque nœud du maillage, en effectuant des sauts de très longue portée entre les deux.

Wi-SUN offre une transmission longue distance, une sécurité, une évolutivité élevée, une interopérabilité, un déploiement facile, un réseau maillé, ainsi qu'une faible consommation d'énergie (la durée de vie de la batterie des modules Wi-SUN a une chance d'être utilisée pendant dix ans). Il est largement utilisé dans les compteurs intelligents et les contrôleurs de gestion intelligente de l'énergie familiale (HEMS) pour la communication, et est également propice à la construction d'un Internet des objets à grande échelle.

La norme Wi-SUN se compose principalement de deux sous-spécifications, à savoir FAN et HAN. Les différences de technologie et de scénarios d'application sont les suivantes :

01

VENTILATEUR

• Prend en charge la couche PHY IEEE 802.15.4G, la couche MAC IEEE 802.15.4E, 6LoWPAN, RPL, IPv6 et d'autres protocoles standard ;
• Prend en charge la transmission de données multi-sauts entre les nœuds ;
• Prise en charge de la transmission à sauts de fréquence multicanaux ;
• Prend en charge le cryptage AES et l'authentification basée sur 802.1x ;
• Il est principalement utilisé pour les réseaux de compteurs intelligents et de lampadaires intelligents dans les zones urbaines denses qui nécessitent une transmission multi-sauts.

02

HAN

• Prend en charge la couche PHY IEEE 802.15.4G, la couche MAC IEEEE 802.15.4E, 6LoWPAN et IPv6 et d'autres protocoles standard ;
• Transmission de données un à un ou un à plusieurs entre les nœuds ;
• Prend en charge le cryptage AES et l'authentification basée sur 802.1x ;
• Il est principalement appliqué dans des scénarios d'application domestique, en utilisant le nœud central pour communiquer avec divers appareils de la famille pour une communication un à un ou un à plusieurs.

L'architecture d'application typique de Wi-SUN FAN est illustrée dans la figure suivante, où la couche FAN est un schéma d'appareils intelligents intégrés à la pile Wi-SUN FAN combinés avec un routage vers le réseau PAN. Les nœuds de routage de périphérie de différents réseaux PAN dans la couche WAN accèdent au réseau public via différents modes de communication.

Avantages de la technologie basée sur IP

1 ► Une interopérabilité forte

C'est un avantage unique de l'architecture IP. Les architectures IP s'exécutant sur différents types de couches de liaison peuvent communiquer entre elles, et IP permet également la communication avec les réseaux et applications hérités.

2► Architecture universelle et stable

Le succès des architectures IP s'est avéré durable, principalement en raison du fait que les architectures IP sont conçues pour que les protocoles et mécanismes de la couche application évoluent indépendamment des protocoles et mécanismes réseau sous-jacents, réalisant ainsi les principes fondamentaux de bout en bout. la communication. Pour les appareils intelligents dans les scénarios d'application industrielle, la stabilité et la fiabilité des appareils et des réseaux sont très importantes. Le fait que l'architecture IP ait été appliquée dans de tels scénarios rassure la stabilité du système.

3► Haute évolutivité

L'adoption à grande échelle de l'architecture IP sur Internet a justifié son évolutivité. Son déploiement mondial montre que les architectures IP peuvent être appliquées sur un grand nombre de systèmes et fonctionnent bien sur différents protocoles sous-jacents.

FAQ sur la technologie Wi-SUN

► Pouvons-nous faire une comparaison complète entre Wi-SUN, LoRa, NB-iot et CAT.1 sur des paramètres tels que la consommation d'énergie, le débit de transmission, les licences (payantes ou gratuites), la sécurité et le coût ?

R : Veuillez vous référer au tableau ci-dessous ~

►Quelles sont les principales différences entre Wi-SUN et ZigBee ? Comment sa consommation d'énergie se compare-t-elle à ZigBee ? Étant donné qu'un paquet Wi-SUN est plus long que celui de ZigBee, quel coût supplémentaire cela entraînera-t-il, comme en termes de consommation d'énergie ? Quel est le protocole de routage utilisé par la couche réseau Wi-SUN ? Et quels sont ses avantages par rapport à Zigbee à cet égard ?

R : Wi-SUN est principalement utilisé pour la couverture du réseau étendu, avec une distance de plusieurs kilomètres en un seul saut. ZigBee est principalement utilisé pour la couverture du réseau intérieur, avec des distances à saut unique généralement inférieures à 100 mètres. De plus, les protocoles des deux types de technologie sont quelque peu différents. En termes de consommation d'énergie, les deux sont égaux dans les mêmes conditions de transmission. Lors de la transmission de longs paquets, le taux de perte de paquets du Wi-SUN augmentera dans les mêmes conditions. Le protocole de routage du Wi-SUN est RPL tandis que ZigBee utilise principalement AODV. RPL est un protocole basse consommation adapté à IPv6, qui peut optimiser le chemin en fonction de facteurs tels que la bande passante, la latence et le nombre de sauts, etc. AODV couvre IPv6 et la conception basse consommation.

►Quels sont les avantages de Wi-SUN par rapport à LoRa dans des scénarios d'utilisation à faible consommation d'énergie avec des contraintes de batterie ?

R : Sous contrainte de batterie, les nœuds Wi-SUN peuvent choisir un nœud de routage/relais à distance plus courte pour la transmission afin d'économiser de l'énergie, au lieu d'avoir à déterminer la distance de transmission lorsque le réseau est formé comme LoRa (car il n'y a qu'un seul saut).