什么是Wi-SUN？

Wi-SUN，全稱為Wireless Utility Networks，中文翻譯為智能無線網(wǎng)絡(luò)，是一系列基于IEEE 802.15.4為底層協(xié)議的標準無線通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)稱。Wi-SUN網(wǎng)絡(luò)中的每個設(shè)備都可與相鄰設(shè)備通信。Wi-SUN主要包括Wi-SUN FAN（Wireless Utility Field Area Network）和Wi-SUN HAN（Wireless Home Area Network）。

與使用2.4GHz和5GHz頻段的Wi-Fi相比，Wi-SUN雖然通信速度較慢，但具有成本低、通信距離長、可繞過障礙物且易接通、低功耗等優(yōu)點。Wi-SUN通過Mesh組網(wǎng)與主動跳頻技術(shù)的融合，可單獨區(qū)域布置或與其它物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)互補，降低總體建設(shè)成本與運營成本。

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對比：

Wi-SUN是一種基于網(wǎng)狀拓撲的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，與基于星形的Wi-Fi或LTE不同。Wi-SUN 支持星形、網(wǎng)狀和混合拓撲。Wi-SUN通常按照網(wǎng)格架構(gòu)進行部署，其中每個節(jié)點將數(shù)據(jù)中繼到網(wǎng)絡(luò)。另外，Wi-SUN設(shè)備使用交流電源和電池電源運行。

Wi-SUN技術(shù)三大特性：

1.互操作性

2018年Wi-SUN聯(lián)盟便推出戶外局域網(wǎng)絡(luò)（FAN）互操作性認證計劃，經(jīng)第三方測試實驗室測試，驗證產(chǎn)品設(shè)備是否符合IEEE 802.15.4g標準并與其他廠商的設(shè)備進行交互操作。通過認證的設(shè)備可用于國內(nèi)外所有Wi-SUN網(wǎng)絡(luò)部署。

2.廣泛性和可擴展性

Wi-SUN的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以在容量和數(shù)量上進行擴展。Wi-SUN FAN可兼容數(shù)百萬臺設(shè)備。

3.安全性

企業(yè)級安全認證，基于IP的設(shè)備身份驗證與加密通信技術(shù)保證了Wi-SUN網(wǎng)絡(luò)的安全性。

Wi-SUN設(shè)定檔

Wi-SUN聯(lián)盟成立于2012年，聯(lián)盟目前已擁有思科（Cisco）、ARM、德州儀器（TI）等200對家會員，共同推出了100多款Wi-SUN認證產(chǎn)品，在全球已部署超9500萬個支持Wi-SUN的設(shè)備。利用開放式全球標準IEEE 802.15.4g，通過測試和認證計劃提供強大的產(chǎn)品連接性，發(fā)展Wi-SUN生態(tài)系統(tǒng)。

Wi-SUN是符合IEEE 802.15.4g標準的通信方式，以IEEE 802.15.4g為底層協(xié)定基礎(chǔ)，其上層的設(shè)定檔取決于應(yīng)用。Wi-SUN設(shè)定檔的創(chuàng)建、確保互聯(lián)性的認證及其普及活動由Wi-SUN聯(lián)盟實施。

1.HAN

HEMS用標準設(shè)定檔，支援范圍包括連接電力B路由的Wi-SUN ECHONET Profile for Route B、支持HAN的Wi-SUN ECHONET Profile for HAN，以及在HAN的基礎(chǔ)上增加了中繼功能和睡眠功能的Enhanced HAN等。如上圖所示，HAN支持IEEE 802.15.4g的PHY層、IEEEE 802.15.4e的MAC層、6LoWPAN和IPv6等標準協(xié)議。HAN主要應(yīng)用在家庭應(yīng)用場景，利用中心節(jié)點和家庭中各種設(shè)備進行一對一或一對多通信。

2.JUTA

符合NPO法人遙測推進協(xié)議會（JUTA）制定的遙測用無線通訊標準“U-Bus Air”，能實現(xiàn)相互通信的無線通訊設(shè)定檔。可實現(xiàn)超低功耗的無線通訊，使用電池驅(qū)動智慧瓦斯表和智慧水表等能連續(xù)工作10年以上。

3.FAN

考慮到了構(gòu)建智慧城市、智慧電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施、先進道路交通系統(tǒng)等各種應(yīng)用的Field Area Network用設(shè)定檔。支持IEEE 802.15.4g的PHY層、IEEE 802.15.4e的MAC層、6LoWPAN、RPL、IPv6等標準協(xié)議。FAN主要應(yīng)用于需要多跳傳輸?shù)闹悄鼙碛嫛⒅腔勐窡舻让芗?span style="color:rgb(92,177,226);">城市網(wǎng)絡(luò)。

4.RLMM

考慮到了工廠、大樓的自動化和維護系統(tǒng)、建筑和結(jié)構(gòu)件的狀態(tài)監(jiān)控等用途的設(shè)定檔。

Wi-SUN技術(shù)分別應(yīng)用在兩個領(lǐng)域：家庭局域網(wǎng)絡(luò)（Home Area Network，HAN）和戶外局域網(wǎng)絡(luò)（Field Area Network，F(xiàn)AN）

Wi-SUN在連接生態(tài)系統(tǒng)中的地位

Wi-SUN并不是唯一的技術(shù)標準架構(gòu)。LoRa聯(lián)盟和GSMA等知名企業(yè)已經(jīng)推出了自己的連接協(xié)議。雖然每種技術(shù)確實滿足特定需求，但組織正在推動其專有解決方案的廣泛采用，相信它們是前進的最佳途徑。

Wi-SUN的兩個最大競爭對手是：LoRaWAN和NB-IoT。

LoRaWAN 也是一種低功耗、廣域網(wǎng)（LPWAN）協(xié)議，針對電池供電的設(shè)備。雖然許多無線連接協(xié)議使用LTE頻段， Semtech 設(shè)計的 LoRaWAN 用于工業(yè)、科學和醫(yī)療 （ISM） 頻段，這條通信高速公路是無證的。

NB-IoT類似于LoRaWAN，因為它也是一個LPWAN協(xié)議。但是，該技術(shù)以三種獨特的方式運行：獨立運行。在未使用的200 kHz（GSM）頻段上或LTE基站上，這些站點通常為相關(guān)操作保留資源塊，通常在保護范圍內(nèi)，保護頻帶是分隔已在使用的較大頻帶的窄頻帶，可防止干擾和擁塞。這些僅占LTE網(wǎng)絡(luò)中可用帶寬的10%左右。

Wi-SUN、LoRaWAN、LTE NB-IoT三者的具體區(qū)別

下表總結(jié)了Wi-SUN、LoRaWAN和LTE NB-IoT技術(shù)之間的比較差異：

Wi-SUN聯(lián)盟由200多家會員組成，成員包括芯片廠商、產(chǎn)品供應(yīng)商、軟件公司、學術(shù)機構(gòu)、監(jiān)管組織等。LoRa聯(lián)盟擁有400多個成員，但芯片廠商相對弱勢，且網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)掌握在Semtech手中，每個成員的產(chǎn)品在生態(tài)系統(tǒng)中的可互操作性尚不清楚；而NB-IoT尚未發(fā)展成一個成熟的供貨商生態(tài)系統(tǒng)。

另外，討論較多的5G、Wi-Fi或LTE是基于星型網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，星型網(wǎng)絡(luò)缺乏靈活性，星型網(wǎng)絡(luò)每個節(jié)點都依賴附近的基站，一旦基站出現(xiàn)問題，那么它下屬的所有節(jié)點都不能正常工作。

而Wi-SUN的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以使每個設(shè)備都可以與相鄰設(shè)備通信，這使網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都可以進行非常遠距離的跳轉(zhuǎn)。加之可擴展性高、可互通、易部署、耗電量低等特性，Wi-SUN有利于打造廣域大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)。