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2021年10月11日 | Wi-Sun技术开始普及，芯片商加大创新力度
2021-10-11 来源：EEWORLD
近年来，为了实现更智能，更便捷的物联网技术，各类无线标准层出不穷，Wi-Sun标准则是一个正在兴起的协议，尽管Wi-Sun联盟成立于2012年，但时至今日，Wi-Sun技术才得以大规模普及。
Wi-SUN技术的基础
Wi-SUN（Wireless Smart Utility Network无线智能公用事业网络）标准主要面向大规模的户外物联网，如用于先进计量基础设施（AMI）、家庭能源管理、配电自动化和其他大规模户外网络应用的无线网状网络，包括FAN（场区网络）和HAN（家庭区域网络）。
这种无线通信技术是基于物理层（PHY）的IEEE 802.15.4g标准和MAC层的IEEE 802.15.4e标准。PHY层负责管理调制和解调射频数据硬件，而MAC层则负责发送和接收射频帧。
Wi-Sun主要优点是与其他无线通信（如WLAN）相比，它可以以极低的功耗水平实现。同时，Wi-Sun通过Mesh自组网技术，因此设备和传感器可以直接对话，以提高网络速度和效率。并且自组网技术还可以实现灵活调节，尤其是当基站信号覆盖不到时，节点间通过组网便可传递数据而无需增加额外的基础设施。
Wi-SUN还为增强型家庭区域网络（HAN）通信配置文件提供认证，这是一个可互操作和可扩展的家庭区域网络低功率无线标准，它支持家庭能源管理系统或家庭能源管理系统与任何HAN设备之间的通信。
Wi-SUN的技术规格
覆盖范围可达4公里
频率 868 MHz（欧盟），915 MHz（美国），2.4 GHz ISM频段（全球）。
数据传输率高达300 kbps
延迟0.02秒
功耗静止时小于2uA；接收时为8mA
可支持多达5000台设备的网络；全球1亿个端点
作为LoRa和Sigfox等低功率广域网的替代方案，Wi-SUN已经在智能公共事业和智能城市市场取得了成功。
Wi-SUN vs LoRa vs NB-IOT对比
Wi-Sun联盟
Wi-SUN联盟是一个由全球企业和智能公共设施、智能城市和物联网市场的世界领导者组成的联盟。该联盟的成立是为了利用窄带无线技术改善公用事业网络。Wi-SUN联盟成员包括来自澳大利亚、巴西、加拿大、中国、欧洲、印度、日本、韩国、新加坡和美国的许多全球和国家组织。Wi-SUN联盟旨在通过为全球区域市场推广基于IEEE 802.15.4g标准的互操作性来推进无缝连接。
Wi-SUN联盟成立于2012年，旨在推动Wi-SUN在无线智能城市和智能城市应用成为开放式行业标准。该联盟根据包括IEEE、IETF和ETSI在内的一系列组织制定的开放标准创建通信层规范。联盟作用是制定一个强大的测试和认证计划，以确保来自不同制造商实施Wi-SUN规范的产品能够相互兼容。
该联盟为城市开发商、公用事业部门和服务提供商制定了一个场区网络（FAN）计划，允许设备在单一网络上互联，以支持配电自动化、街道照明、高级计量基础设施、智能家居自动化、智能交通和交通系统等应用。
如图所示，目前包括SiLabs，TI，Renesas等芯片公司，都提供了对于Wi-Sun的芯片级支持，也正是由于300家会员单位的共同努力，让Wi-Sun技术得以快速实施。
德州仪器Wi-Sun产品组合
日前，TI的Rogerio Almeida以TI推出的全系列Wi-Sun芯片组合，介绍了TI对于Wi-Sun技术普及的贡献。
Rogerio强调，Wi-Sun技术基于IPV6因此具有更强的安全性，同时其自组网和跳频技术，可以实现更健壮的网络。而选择1GHz以下的频段，则可以实现更好的建筑穿透性，从而支持包括地下室，室内空间等多范围覆盖。
针对Wi-Sun应用，TI推出了一系列成本优化的产品组合，引脚兼容，待机电流仅为0.85μA，并且集成了功率放大器，实现20dBm的性能，相比较FSK标准的14 dBm要求，可进一步降低射频功耗。
Rogerio表示，在FAN 1.1版本中，新增了休眠功能，对于不需要路由负担的终端节点来说可将功耗进一步降低。同时，增加了额外的频段以及对OFDM的支持，相比FKS调制而言，最高传输速率可到2.4 Mbps或以上。
值得一提的是，TI除了Wi-Sun强制认证的PHY标准之外，也支持额外的私有协议模式，实现更高的传输要求。并且符合包括美国、欧洲、巴西、日本、印度等不同国家的标准。
在谈到与竞争对手的差别时，Rogerio特别强调了TI的无门槛支持服务，无需购买任何开发套件，便可以获取针对Wi-Sun的所有资料库，此外TI也提供了多种开发板应对不同节点或边缘路由服务器的开发。
针对Wi-Sun，TI的产品组合包括MCU、网络处理器、计量芯片、AM64x MPU、以及集成MCU、射频、传感控制在内的SoC，可以满足包括节点路由与边缘路由等不同场景应用需求。
如图所示，值得一提的是TI不止提供SUB-1GHz，还提供支持2.4GHz蓝牙的双频SoC，从而满足客户灵活的应用场景。
Rogerio也强调TI不只是芯片与协议的支持，还提供诸多软件，并且在Sub-1GHz长距离传输技术中还支持包括mioty,M-BUS,Sidewalk等诸多标准，从而满足物联网Sub-1GHz传输的不同需求。
史海拾趣
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