Wi-SUN的IoT之路

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谈到物联网,大家首先会想到NB-IoT和LoRa,这两种物联网通信技术是目前发展最快的通信技术,应用领域和场景也比较丰富。但在通信中技术发展永远都是在进步中,被称为广域大规模物联网成员之一的WI-SUN技术也进入人们的视野。

Wi-SUN技术的全称为wireless smart utility network。2012年,IEEE发布了IEEE 802.15.4g,这是无线智能实用网络物理无线电层的标准。Wi-SUN联盟是在这个时候成立的,目的是通过开发通信配置文件、测试和认证程序来利用这一标准,帮助供应商生产兼容和可互操作的产品。从一开始就致力于解开在智能电网中成长起来的复杂的通信技术网络,始终围绕着专有和系统以及遗留设备。

现实中有线网络使用各种拓扑进行互连。然而,无线网络通常使用星形拓扑或网状拓扑,或者星形拓扑和网状拓扑的组合。采用星型拓扑结构,设备连接到中央塔。这种网络的一个缺点是可靠性。设备和塔架之间只有一个连接,设备故障、干扰或障碍可能会切断设备的通信。而mesh网络使设备能够与附近的多个其他设备连接。连接的设备可以相互中继通信量,将其传递给下游的几个节点之一。Mesh网络通常会选择到回程点的最短路径,回程点可以沿着典型的基于电缆的高速链路将流量传输到后台系统。

2016年窄带物联网(NB物联网)由第三代合作伙伴项目(3GPP)开发。此蜂窝协议使用GSM频谱或用于分离信道和防止干扰的保护频带。LoRaWAN是一种基于专有扩频技术的低功耗广域网技术,专注于不经常通信的设备。

NB-IoT和LoRa使用星型网络拓扑。与蜂窝系统一样,由于天气或物理障碍引入的“黑点”,星形网络容易受到连接不良的影响。作为一种基于标准的技术,NB-IoT具有获得广泛支持和建立利益相关方生态系统的潜力。不过,这项技术还是比较新的,工作还在进行中。LoRa由400多个成员组成的非营利联盟提供支持。然而,不同成员生态系统的互操作性尚不清楚。罗兰万使用专有的无线电技术,而不是标准技术。

Wi-SUN技术分别应用在两个领域:家庭局域网络(Home Area Network, HAN)和户外局域网络(Field Area Network, FAN),Wi-SUN FAN认证由Wi-SUN(无线智能泛在网络)联盟牵头,支持IPv6协议。IPv6就像是每个连接设备的网络ID,具有IP节点和大型网状网络等功能。该技术非常适合物联网应用。其P2P IP基础设施充分利用30多年的IP技术开发经验,促进开放标准和互操作性。

另外,安全对于物联网来说非常重要,这也是一个很大的问题。在物联网应用中,当所有设备都接入网络时,网络中传输的数据的机密性、完整性和可用性容易受到黑客的威胁。因为物联网节点众多,且大多功能有限,容易受到外部攻击。

因此,物联网需要一个优秀的安全解决方案。Wi-SUN FAN采用IEEE 802.15.4强大的AES(高级加密标准)链路层安全功能,通过链路层提供分组加密,并使用IETF EAP-TLS进行网络认证,使用ieee802.11i作为密钥管理来提高网络安全性。Wi-SUN技术的特点是支持IPv6及相关的网络安全特性,如入侵检测、流量整形、网络分析和渗透测试等,使得Wi-SUN技术对DoS(拒绝服务)攻击更加有效。Wi-SUN联盟,正在努力争取一批全球制造商就智能电网中基于IPv6的通信设备通用规范达成一致。最初的用例包括气体计量、需求/响应系统和配电自动化相信未来Wi-SUN会大放光彩,

罗姆在产品线上有三款Wi-SUN模块,BP35A1是支持最适于智能社区的国际无线通信规格标准Wi-SUN的920MHz区间的特定小功率无线模块。通过内置32bit高功率微控制器,可搭载至各种HEMS设备。最适用于HEMS的Wi-SU “BP35C0”是一款天线外置型小型表面贴装Wi-SUN模块,搭载了拥有业界最高级别接收灵敏度的920MHz频段无线通信功能(RF)、微控制器以及最适合Wi-SUN的内置大容量内存的LAPIS Semiconductor制无线通信LSI“ML7416N”。支持Wi-SUN Profile的B路径和HAN,实现了15mm×19mm的业界最小尺寸,最适合HEMS控制器及各种家电。同样,该产品也通过了日本电波法认证。我们还面向“BP35C0”的用户推出了由网络商城销售的装有电路板的适配板“BP35C0-T01”。该产品一个起售,可实现简单评估。N对应固件、已获得日本国内无线电法认证,是非常便于客户使用的模块。BP35C2是搭载BP35C0的USB加密狗型产品。它内置天线,已完成无线功率调整,而且通过了日本电波法认证,可直接加装在家庭网关等IoT设备的USB接口上,简单构建Wi-SUN环境。

 

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Wi-SUN技术的全称为wireless smart utility network。2012年,IEEE发布了IEEE 802.15.4g,这是无线智能实用网络物理无线电层的标准。Wi-SUN联盟是在这个时候成立的,目的是通过开发通信配置文件、测试和认证程序来利用这一标准,帮助供应商生产兼容和可互操作的产品。从一开始就致力于解开在智能电网中成长起来的复杂的通信技术网络,始终围绕着专有和系统以及遗留设备。

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