Wi-SUN無線傳輸技術(shù)概述:Wi-SUN(Wireless Smart Ubiquitous Network)技術(shù)基于IEEE802.15.4g、IEEE802和IETFIPv6標準的開放規(guī)范。 Wi-SUN FAN是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,具有自組網(wǎng)功能和自我修復(fù)(self-healing)功能,網(wǎng)絡(luò)中的每個設(shè)備都可以與相鄰設(shè)備通信,訊息可以在網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點之間進行非常長距離的跳轉(zhuǎn)。 Wi-SUN傳輸技術(shù)的特性在于具備遠程傳輸、安全性、可擴展性高、可互通、容易布建、Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),加上耗電量低的特性(Wi-SUN模塊的電池壽命有機會可以使用十年之久),被普遍應(yīng)用在智能電表及家庭智能能源管理(HEMS)控制器等通訊裝置,也有利于打造廣域大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)。Wi-SUN聯(lián)盟的發(fā)展愿景乃是基于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE 802.15.4g技術(shù)規(guī)范。安徽Wi-SUN FAN RF Mesh作用
Wi-SUN節(jié)點入網(wǎng)流程如下:首先介紹一下WI-SUN的使用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為RPL(the IP routing protocol designed for low power and lossy networks),這是一種基于IP技術(shù)的低功耗無線局域網(wǎng),結(jié)合了IEEE802.15.4和IPv6協(xié)議。 要組建一個RPL網(wǎng)絡(luò),需要3種RPL控制消息,它們是一種ICMPv6消息類型,下面介紹下這三種消息: DIO(DODAG Information Object):包含節(jié)點自身信息,比如RANK、MAC地址等,鄰居只有收到了DIO以后才確定是否能選擇它為父節(jié)點。 DAO(Destination Advertisement Object):這個包是為了數(shù)據(jù)下傳用的,子節(jié)點傳給父節(jié)點報告其距離等消息。 DIS(DODAG Information Solicitation):征集DIO包用的。安徽Wi-SUN FAN RF Mesh作用帶動市場轉(zhuǎn)向采用Wi-SUN的原因,因為它的IP 規(guī)格非常適合這些新的應(yīng)用程序。
Wi-SUN FAN特性是支持IPv6協(xié)議,能實現(xiàn)基于IP的設(shè)備身份驗證與加密通信,每個節(jié)點都儲存一個受信任的加密數(shù)字證書,用以證明節(jié)點確實被授權(quán)與網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備通信,嚴格的檢驗流程可確保網(wǎng)絡(luò)不被蓄意安插節(jié)點,或者設(shè)備沒有被人為篡改或安裝惡意軟件,有效提升網(wǎng)絡(luò)安全性。Wi-SUN FAN擁有完整的協(xié)議棧,它運用強大的AES(Advanced Encryption Standard)鏈接層安全功能提供封包加密,并且運用IETF EAP-TLS做入網(wǎng)認證,及以IEEE 802.11i做密鑰管理,這一點意味著Wi-SUN FAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的每個節(jié)點不只有訊息加密和真實性檢查,而且在入網(wǎng)前還需進行身份驗證。
Wi-SUN具備內(nèi)置安全性,作為標準規(guī)范的一部分,Wi-SUN定義了一個基于認證的安全性機制,并可通過Secure Vault 軟件實現(xiàn)在芯片或無線電裝置上,和比方說AAA服務(wù)器或無線電服務(wù)器負責(zé)認證的部分。所以安全性變得越來越重要,Wi-SUN在某種程度上解決了規(guī)范本身的關(guān)鍵安全性。Wi-SUN不只非常適用于電力、水和燃氣計量等公用事業(yè)應(yīng)用,也相當適合智能城市基礎(chǔ)設(shè)施類型的應(yīng)用,比如路燈、停車、環(huán)境傳感器以及一些我們可望在2021年看到的新興應(yīng)用,包括電動汽車充電和其他相關(guān)產(chǎn)品。上述優(yōu)勢將是帶動市場轉(zhuǎn)向采用Wi-SUN的原因,因為它的IP 規(guī)格非常適合這些新的應(yīng)用程序。Wi-SUN技術(shù)的第二個優(yōu)勢即是提供企業(yè)級資安防護。
組網(wǎng)時間比較長,有辦法解決優(yōu)化么?一些組網(wǎng)參數(shù)是可以進行配置的。以Wi-SUN FAN 來說,要支持的是大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。為避免頻繁的握手封包造成通道的擁塞,一些組網(wǎng)封包的發(fā)送間隔都會拉長其發(fā)送間隔,容易讓人認為組網(wǎng)時間長。事實上,如果是小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,可以達到上電后 10 秒內(nèi)入網(wǎng)的程度。Wi-SUN一個網(wǎng)絡(luò)較多可以有多少個節(jié)點?多大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)可以依然穩(wěn)定地工作?這個根據(jù)各Wi-SUN方案的實作能力各有不同,大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的架設(shè)需要長時間的調(diào)適與現(xiàn)場測試取得一個較佳的參數(shù)配置。以濎通芯的方案來說,目前一個Wi-SUN 網(wǎng)絡(luò)可以達到 1000 個節(jié)點入網(wǎng),且在30分鐘即可完成千點組網(wǎng)。Wi-SUN可用于涵蓋線路供電和電池供電節(jié)點的普遍應(yīng)用領(lǐng)域中的大規(guī)模戶外物聯(lián)網(wǎng)無線通信網(wǎng)絡(luò)。安徽Wi-SUN FAN RF Mesh作用
天線周圍要凈空,至少留出5mm的凈空區(qū)域,4層板要挖空天線下面1和2層地。安徽Wi-SUN FAN RF Mesh作用
Wi-SUN較大支持較多跳數(shù)?網(wǎng)絡(luò)延遲有多少?每個節(jié)點較多支持多少個上行路由和下行路由?多跳后,數(shù)據(jù)過多對較后的一個節(jié)點能耗、壽命有什么影響?Wi-SUN 規(guī)格上較多支持24跳,但目前實際電表的現(xiàn)場應(yīng)用中,較多看到的是五跳環(huán)境。它采用集中式路由, 可以根據(jù)傳輸質(zhì)量自動切換上行路由(父節(jié)點)并通知BR其父節(jié)點信息完成下行路由建立。 以實際測試來看,每一跳間的 RTT (Round Trip Time)大概在 100ms~200ms間,在一個五級環(huán)境,從Border Router到第五級節(jié)點ping 100 bytes 封包100次的RTT: 較短: 700ms/ 平均: 930ms/ 較長: 1150ms。 多跳對于葉節(jié)點的功耗影響較小,對轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點影響較大。數(shù)據(jù)過大時,應(yīng)用層必須切包,因此發(fā)送數(shù)目封包會變多。若是對于轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點,負擔(dān)加重,因此平均功耗必然變大,電池壽命勢必減少。安徽Wi-SUN FAN RF Mesh作用