Wi-SUN，為智慧城市量身定做的sub-GHz無(wú)線協(xié)議

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）在各種物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線組網(wǎng)場(chǎng)景中，如何選擇合適的無(wú)線通信協(xié)議都是令人頭疼的問(wèn)題，尤其是考慮大規(guī)模部署時(shí)。如今各城市都開(kāi)始加大對(duì)智慧城市的建設(shè)，并開(kāi)始考慮提升城市數(shù)字底座的能級(jí)，如此帶來(lái)的需求也勢(shì)必會(huì)成為物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的下一個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)。

在智能電表、智能路燈這類(lèi)考驗(yàn)擴(kuò)展性和傳輸距離的場(chǎng)景中，無(wú)論是NB-IoT還是LoRa都想從遠(yuǎn)程無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)中脫穎而出。雖然這些協(xié)議都具備各自的優(yōu)勢(shì)，但從種種比對(duì)來(lái)看，專(zhuān)為這一場(chǎng)景設(shè)計(jì)的Wi-SUN恰好能滿足我們對(duì)智慧城市物聯(lián)網(wǎng)的所有需求。這一基于IPv6和IEE 802.15.4g/e規(guī)范的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，究竟有何優(yōu)勢(shì)呢？

Wi-SUN

我們先從擴(kuò)展性開(kāi)始說(shuō)起，在擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模接入更多設(shè)備的時(shí)候，LoRa勢(shì)必要增加新網(wǎng)關(guān)，從而提高成本，與此同時(shí)，在人口密集的城市中，存在LoRaWAN接口互相干擾的問(wèn)題。至于NB-IoT在部分郊區(qū)仍有信號(hào)盲區(qū)，必須等待網(wǎng)絡(luò)覆蓋完成，且接入上限依然存在。而Wi-SUN的邊緣路由器可以支持到數(shù)千個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)邊緣路由器還能下接節(jié)點(diǎn)做二級(jí)子網(wǎng)，輕松兼容數(shù)萬(wàn)臺(tái)設(shè)備。

接著是傳輸距離，Wi-SUN雖然采用的是sub-GHz頻段，本身速率并不算高，但其傳輸距離卻可以支持到4公里，而且穿透能力更強(qiáng)。針對(duì)復(fù)雜的戶外城市環(huán)境和室內(nèi)樓宇環(huán)境，不僅可以做到更低的延遲，也可以通過(guò)調(diào)頻技術(shù)提高抗干擾性。

目前Wi-SUN的認(rèn)證分為配置認(rèn)證和物理層認(rèn)證，其中配置認(rèn)證包括FAN、HAN和JUTA，分別是大型戶外網(wǎng)絡(luò)、家用網(wǎng)絡(luò)以及專(zhuān)用于日本的遙測(cè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)有的Wi-SUN聯(lián)盟成員中，提供SoC芯片方案的有SiliconLabs、聯(lián)芯通等，而提供模組方案的有利爾達(dá)、海興電力和羅姆等。

SiliconLabs

EFR32FG25（FG25）作為SiliconLabs最新推出的一款旗艦Wi-SUN無(wú)線SoC，集成了32位97.5MHz的ArmCortex-M33核心，1920KB的閃存和512KB的SRAM。FG25包含了多速率OFDM、FSK和OPSK的Wi-SUN調(diào)制方案，最高可實(shí)現(xiàn)3.6Mbps的速率。其高性能sub-GHz信號(hào)提供了遠(yuǎn)距離傳輸?shù)耐瑫r(shí)，又保持了對(duì)常見(jiàn)2.4GHz信號(hào)的抗擾性。

FG25 SoC / SiliconLabs

FG25在與SiliconLabsEFF01前端模塊結(jié)合使用時(shí)，可以在密集環(huán)境中以極少的數(shù)據(jù)丟失實(shí)現(xiàn)3公里的最遠(yuǎn)傳輸距離。與此同時(shí)，F(xiàn)G25的安全設(shè)計(jì)既包含了ArmSoC常見(jiàn)的TrustZone和TRNG，也有對(duì)常見(jiàn)加密算法的硬件加密加速，諸如AES128/192/256、SHA-1、SHA-512等。SiliconLabs也在近日正式宣布，F(xiàn)G25已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模出貨。

聯(lián)芯通

說(shuō)到出貨，聯(lián)芯通在Wi-SUN SoC上的出貨速度可謂高歌猛進(jìn)，旗下VC7300芯片是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)大規(guī)模出貨的Wi-SUN FAN SoC，也是首個(gè)擁有Wi-SUN出貨所需物理層和協(xié)議層三張認(rèn)證證書(shū)的SoC。VC7300集成了32位ArmCortex-M3 MCU，具備1024kB的閃存和128kB的SRAM，在FSK調(diào)制方式下，可以實(shí)現(xiàn)400kbps的最高速率。

VC7300 Mini模塊/ 聯(lián)芯通

而聯(lián)芯通的新品VC7351則符合Wi-SUN FAN 1.1規(guī)范，實(shí)現(xiàn)拿了FSK和OFDM在任何數(shù)據(jù)速率下的并發(fā)性，對(duì)OFDM調(diào)制的支持，使其傳輸速率從150kbps提升至了2.4Mbps，也可以實(shí)現(xiàn)3.6Mbps的私有速率。除此之外，聯(lián)芯通還提供了RF+PLC的射頻+電力雙模通信方案，實(shí)現(xiàn)Wi-SUN與G3-PLC協(xié)議棧融合組網(wǎng)。

結(jié)語(yǔ)

從已經(jīng)落地的Wi-SUN應(yīng)用來(lái)看，主要還是集中在智能路燈這樣的場(chǎng)景中。至于智能表計(jì)，除了日本以外，目前仍有很大一部分在采用NB-IoT的方案。即便如此，Wi-SUN也可以作為NB-IoT的補(bǔ)全方案，用于改善現(xiàn)有NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)覆蓋率。除此之外，智慧城市中的工農(nóng)業(yè)場(chǎng)景Wi-SUN還有不小的發(fā)揮空間，無(wú)論是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)感知監(jiān)測(cè)，還是智慧農(nóng)業(yè)中的智慧澆灌系統(tǒng)，都能從中受益。