上海工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用Wi-SUN通信協(xié)議

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-02-08

WI-SUN智慧城市智能計(jì)量:智能電表是電子硬件設(shè)備,用于測(cè)量包括每天中某個(gè)時(shí)間在內(nèi)的公用設(shè)施(燃?xì)?、電力、水、供暖)的消耗量。智能電表配備無線物聯(lián)網(wǎng)連接,可使公用設(shè)施和提供商自動(dòng)收集能源信息,遠(yuǎn)程提供準(zhǔn)確的消耗數(shù)據(jù),無需人工工作。智能計(jì)量設(shè)備可測(cè)量和監(jiān)控電、氣、水和供暖的消耗,以無線方式將數(shù)據(jù)傳送給服務(wù)提供商、城市、市政當(dāng)局或通過多種途徑受益的房東。公用事業(yè)提供商可以有效降低其能源分配成本,較大限度地減少浪費(fèi),提高生產(chǎn)效率并加快現(xiàn)金流。他們的客戶會(huì)收到準(zhǔn)確和及時(shí)的消耗數(shù)據(jù),并幫助減少能耗。城市可以更有效地運(yùn)作,較大限度減少能源資源的損失,并可抑制溫室氣體排放。在多戶住宅中,智能燃?xì)獗砜蓪?shí)現(xiàn)按使用量精確分配取暖費(fèi)用。需要使用智能電表來實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)。智能水表也有助于較大限度減少水浪費(fèi):在配水過程中,漏水量占比可能會(huì)高達(dá) 40%。Wi-SUN技術(shù)分別應(yīng)用在家庭局域網(wǎng)絡(luò)和戶外局域網(wǎng)絡(luò)。上海工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用Wi-SUN通信協(xié)議

上海工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用Wi-SUN通信協(xié)議,Wi-SUN芯片

Wi-SUN無線傳輸技術(shù)簡介: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(biāo)準(zhǔn)無線通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)稱,主要包括Wi-SUN FAN(Wireless Utility Field Area Network)與Wi-SUN HAN(Wireless Home Area Network)。Wi-SUN聯(lián)盟成立于2012年,是一個(gè)由業(yè)界公司組成的全球非營利性組織,全球會(huì)員240家以上,Wi-SUN聯(lián)盟的使命是利用開放式全球標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.4g,致力推動(dòng)智慧電網(wǎng)以及智慧城市應(yīng)用的發(fā)展性。 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,通過測(cè)試和認(rèn)證計(jì)劃提供強(qiáng)大的產(chǎn)品連接性,發(fā)展Wi-SUN生態(tài)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智能城市和智慧公用通信網(wǎng)路的互操作性。北京智能建筑Wi-SUN芯片Wi-SUN FAN是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

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Wi-SUN節(jié)點(diǎn)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(gè)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(diǎn)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(diǎn)。 DAO(Destination Advertisement Object):這個(gè)包是為了數(shù)據(jù)下傳用的,子節(jié)點(diǎn)傳給父節(jié)點(diǎn)報(bào)告其距離等消息。 DIS(DODAG Information Solicitation):征集DIO包用的。

Wi-SUN網(wǎng)絡(luò)跟6lowpan網(wǎng)絡(luò)是一樣的嗎?Wi-SUN網(wǎng)絡(luò)是包含6lowpan的IPv6網(wǎng)絡(luò)。Wi-SUN除了不適合延時(shí)要求小的場合外?還有哪些使用局限性?那得視乎延時(shí)要求小到什么程度。Wi-SUN網(wǎng)絡(luò)可以支持大規(guī)模電表在災(zāi)害時(shí)報(bào)告和電源回復(fù)的應(yīng)用場景,其延時(shí)要求也是相對(duì)嚴(yán)格。Wi-SUN會(huì)不會(huì)替代NB-IoT?如何克服主站實(shí)時(shí)控制從站效率低的問題?應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)是移動(dòng)等服務(wù)商的網(wǎng)絡(luò),還是自己組網(wǎng)拉線?Wi-SUN能否取代NB-IoT很難講。支持NB-IoT的主要是移動(dòng)營運(yùn)商,他們部署NB-IoT具有天然的優(yōu)勢(shì)和明確的利益訴求。Wi-SUN在應(yīng)用推廣上,在滿足客戶實(shí)際需求的同時(shí),也要考慮與移動(dòng)營運(yùn)商共贏,爭取成為移動(dòng)營運(yùn)商生態(tài)的一員。Wi-SUN擁有眾多支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)速率選項(xiàng)。

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Wi-SUN較大支持較多跳數(shù)?網(wǎng)絡(luò)延遲有多少?每個(gè)節(jié)點(diǎn)較多支持多少個(gè)上行路由和下行路由?多跳后,數(shù)據(jù)過多對(duì)較后的一個(gè)節(jié)點(diǎn)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(shí)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(dòng)切換上行路由(父節(jié)點(diǎn))并通知BR其父節(jié)點(diǎn)信息完成下行路由建立。 以實(shí)際測(cè)試來看,每一跳間的 RTT (Round Trip Time)大概在 100ms~200ms間,在一個(gè)五級(jí)環(huán)境,從Border Router到第五級(jí)節(jié)點(diǎn)ping 100 bytes 封包100次的RTT: 較短: 700ms/ 平均: 930ms/ 較長: 1150ms。 多跳對(duì)于葉節(jié)點(diǎn)的功耗影響較小,對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)影響較大。數(shù)據(jù)過大時(shí),應(yīng)用層必須切包,因此發(fā)送數(shù)目封包會(huì)變多。若是對(duì)于轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn),負(fù)擔(dān)加重,因此平均功耗必然變大,電池壽命勢(shì)必減少。Wi-SUN場域網(wǎng)絡(luò)(FAN)是一種高度穩(wěn)健、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。智慧城市路燈Wi-SUN

智能計(jì)量、智能路燈系統(tǒng)、公共安全、交通監(jiān)控、噪音檢測(cè)和污染監(jiān)控都是Wi-SUN的應(yīng)用目標(biāo)。上海工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用Wi-SUN通信協(xié)議

Wi-SUN FAN由于傳輸速率高可支持OTA遠(yuǎn)程軟件、韌體升級(jí),減少現(xiàn)場維護(hù)工作;亦可遠(yuǎn)程診斷,和預(yù)測(cè)性維護(hù),降低營運(yùn)成本。WI-SUN芯片特點(diǎn):遠(yuǎn)程和長距離 - 單跳端到端視線傳輸距離大于10km (數(shù)據(jù)速率50kbps); 多跳網(wǎng)絡(luò)傳輸距離大于數(shù)十km (數(shù)據(jù)速率可達(dá)300kbps)??蓴U(kuò)展性 - IPv6/ 6LowPAN 增強(qiáng)了傳感器網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和移動(dòng)性。強(qiáng)大的安全性 - 從云端到終端的 5 級(jí)企業(yè)級(jí)安全機(jī)制。遠(yuǎn)程韌體升級(jí) - 雙向通訊互動(dòng)、互聯(lián)互通。自組網(wǎng)/自修復(fù)網(wǎng)絡(luò) – 千點(diǎn)以上網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)連網(wǎng)分級(jí)拓樸。干擾容差 - 通道跳頻,出色的選擇性,對(duì)防敏感干擾具有高度抗性。載波偏移容差 - 在大載波頻率漂移時(shí)性能非常穩(wěn)定。認(rèn)證與互操作性 - Wi-SUN FAN。低延遲/快速響應(yīng) - Sub-GHz RF 的延遲小于 20ms。省電模式 - 睡眠模式下功耗小于 2uA,在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)中電池壽命長達(dá) 15年以上。上海工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用Wi-SUN通信協(xié)議