Wi-SUN无线通信技术——大规模分散式物联网应用首选
引言
在数字化浪潮的推动下，物联网（IoT）正逐渐渗透到我们生活的方方面面。Wi-SUN技术以其卓越的性能和广泛的应用前景，成为了大规模分散式物联网应用的首选。本文将深入探讨Wi-SUN技术的市场现状、核心优势、实际应用中的案例以及信驰达在Wi-SUN技术的实施与推行。
Wi-SUN市场现状
根据Business Research Insight和Market Research Future的市场研究报告，2022年全球Wi-SUN技术市场规模为3.1927亿美金。预计2024年至2032年间，Wi-SUN 技术市场规模将达到145.68亿美元，复合年增长率高达13.45%。这一增长不仅得益于全球对智能电表、传感器和物联网设备等互联解决方案需求的增加，也与COVID-19大流行期间数字化转型的加速密切相关。特别是在北美地区，Wi-SUN技术的普及程度尤为显著。
图1 Wi-SUN Technology Market Size, 2023-2032(USD Billion)
Wi-SUN概述
Wi-SUN是什么？
Wi-SUN，即Wireless Smart Ubiquitous Network，是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信网络。它提供高性能、低功耗、长距离、强抗干扰能力、高数据吞吐量和高安全性的无线通信解决方案，主要采用网状网络结构，通过主动随机数跳频技术和自组网技术，实现设备间的远距离通信和高效数据传输，网络还具有自我修复功能。
Wi-SUN：HAN vs. FAN
Wi-SUN的核心技术包括：家域网（Home Area Network, HAN）和区域网（Field Area Network, FAN）：
HAN：家域网
HAN目前有几种类型，包含Router B和增强型HAN（支持中继功能），Router B是指通过家庭智慧能源管理（Home Energy Management System, HEMS）控制器，实现智慧家电与智慧电表串联，除了能实时监控智慧家电用电量外，也可通过智慧电表互通到FAN的智能城市等应用，完善智能家庭环境的构建。
FAN：区域网
Wi-SUN FAN（Wireless Utility Field Area Network）基于网状网络，网络中的每个设备都可以与周围的设备建立多个连接，可扩展至数千个节点，每个节点之间进行长距离跳转，如果一个设备与另一个设备失去联系，它可以简单地以不同的方式发送数据，适用于智慧电网、智慧路灯等大型场域设施。Wi-SUN网络拓扑图如下：
图2 Wi-SUN网络拓扑结构由2个区域网组成
Wi-SUN有什么特点？
► 低延迟和高数据吞吐量：Wi-SUN技术通过其网状结构设计，能够提供低延迟的通信体验，同时支持高数据吞吐量，满足大规模物联网的需求。
► 低功耗：Wi-SUN设备通常采用电池供电，有效降低能耗，延长设备寿命。
► 易于部署和扩展：由于Wi-SUN的网络结构简单，且支持自组网，因此非常适合大规模部署，且可以根据不断更新的物联网生态系统进行灵活扩展。
► 高安全性：Wi-SUN提供多层安全机制，保护数据传输的安全性。
► 互操作性：Wi-SUN是基于IEEE 802.15.4标准的开放式标准协议，支持设备之间的数据互通，提高了网络的整体效率和应用范围。
► 成本效益：通过自组网与主动跳频技术的融合，Wi-SUN可以降低总体建设成本与运营成本，尤其适用于需要广泛覆盖的物联网应用场景。
► 广域覆盖：Wi-SUN使用Sub-1G频段，拥有优秀的穿墙能力，通信距离更远，轻松达成广域网络覆盖，成为连接城市建设、能源管理和智能家居等领域的理想选择。
总的来说，Wi-SUN技术因其独特的网状结构、低延迟和高数据吞吐量、低功耗、易于部署和扩展、高安全性、良好的互操作性以及远距离传输等特性，在广域大规模物联网应用中如鱼得水。
Wi-SUN技术应用案例
目前，Wi-SUN技术的应用案例遍布全球。
01、智慧城市
因其远距离传输、易于扩展、双向通信、低功耗等特性，Wi-SUN网络已部署和应用于很多城市的智能电表及智慧路灯等应用场景中。此外，在印度海得拉巴，利用Wi-SUN技术打造了“智慧城市生活实验室”，展示了如何利用物联网技术有效管理城市资产。
02、智能路灯
Wi-SUN技术通过支持大规模的户外物联网网络，包括先进的计量基础设施和配电自动化等应用，为城市提供了智能路灯解决方案。例如，在英国伦敦金融城，Wi-SUN技术支持的智能路灯项目不仅提升了城市照明的智能化水平，还有效控制了能源使用和成本。
03、智能电表
在智能城市中，Wi-SUN技术使得智能电表能够实时监控和管理电力使用，优化能源分配，降低能源消耗。
04、光伏发电厂
通过Wi-SUN技术，光伏发电厂能够通过智能监控系统实时监测太阳能板的运行状态，确保发电效率最大化，同时减少对环境的影响。
05、智慧低配电柜
在智慧电网中，Wi-SUN技术用于部署智慧低配电柜，动态调整供电功率，优化电力分配，提高电网的可靠性和灵活性。
06、工业应用
Wi-SUN技术还被应用于工业和制造业，提供了非专有的解决方案，使部署更具扩展性、灵活性和安全性。
Wi-SUN技术在物联网中的应用案例广泛，涵盖了智慧城市、智慧能源、工业应用等多个领域，展现了其在提升物联网连接效率、降低成本和增强用户体验方面的巨大潜力。
信驰达在Wi-SUN技术的实施与推行
作为一家知名的无线通信模块老牌厂商，信驰达针对当前热门的Wi-SUN协议，基于TI CC1312系列和CC1352系列芯片推出了多款模块。
RF-SM-1277B1是基于CC1312R芯片设计的低功耗Sub-1G无线模块，支持779MHz-930MHz多频段多信道覆盖。
RF-TI1352P2集成了功率放大器，在Sub-1 GHz频段中最大发射功率可达+20dBm，具有更远的传输距离和更强的穿透能力。如下表，Wi-SUN模块参数已列出：
表1 信驰达Wi-SUN模块参数表
这些无线模块以其高性能、低功耗和易于集成的特点，为Wi-SUN技术在各种物联网应用中的实施提供了坚实的基础，非常适合于智能城市和工业物联网等应用场景。
预计今年八月，信驰达将上线一款基于TI CC1354P10芯片的Wi-SUN模块，同时支持800MHz-928MHz，2.4GHz双频段多协议，并且其存储空间将升至1024 KB Flash、288 KB RAM，最大节点数也将增至300个。这将为大规模分散式物联网复杂应用提供更强大的支持，尽情期待吧！
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产品型号
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品类
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芯片型号
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内核
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天线类型
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RAM（KB）
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Flash（KB，MB）
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支持协议
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工作电压（V）
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工作频段（GHz，MHz）
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最大发射功率（dBm）
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接收灵敏度（dBm）
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功耗
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GPIO
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工作温度（℃）
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储存温度（℃）
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通信距离（m）
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模块尺寸(mm)
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封装方式
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OTA升级
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蓝牙Mesh
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Long Range模式
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2Mbps高速模式
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AoA/AoD支持
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透传协议
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产品特点
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应用场景
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RF-BM-2642QB1I
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低功耗蓝牙模组
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CC2642R-Q1
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48 MHzARM® Cortex®-M4F
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IPEX/邮票孔
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88 KB
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352 KB
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BLE 5.2
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1.8 V ~ 3.63 V，推荐3.3 V
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2.4 GHz
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+5 dBm
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-97 dBm @ BLE 1M PHY-105 dBm @ 125 kbps LECoded PHY
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TX:25.58 μA@0 dBm 1000ms广播间隔睡眠功耗:2.49 uA
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31
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-40 ℃ ~ +105 ℃
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-40 ℃ ~ +125 ℃
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200 m @ 1M PHY 300 m @ LE Coded PHY
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17.0 x 21.5 x 2.2
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SMT（邮票半孔）
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OTA升级
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蓝牙Mesh
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Long Range模式
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2Mbps高速模式
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AoA/AoD支持
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选型表 - 信驰达 立即选型
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描述- 信驰达(RF-star)是一家专注于低功耗无线射频应用的高新技术企业，致力于为客户提供基于 BLE、Wi-Fi、 UWB、Zigbee、Thread、Matter、Sub-1G、Wi-SUN、LoRa等核心技术的软硬件设计与制造，APP及物联网云后台开发、大数据分析、以及OEM与ODM服务，其产品及服务广泛分布于新能源汽车、消费电子、医疗电子、工业物联网、智慧能源等领域。公司于2010年在深圳成立，并陆续在香港、成都、北京，苏州设立分部。
型号- RF-BMPA-2541B1,RF-DG-52PA,RF-WM-20DNB1,RSBRS02AI,RF-WM-3235A1S,RF-SM-1277B2,RF-SM-1277B1,RF-BM-ND04I,RSBRS02AA,RF-WM-10AFB1,RF-BM-ND04C,RF-BM-S01,RF-BM-S02,RF-BM-2652P2I,RF-WM-3200B3,RF-WM-3200B1,3B32_V102,RF-BM-4044B5,RF-WM-20CMB1,RF-BM-ND05I,RF-BM-4044B2,RF-BM-4044B4,RF-SM-1077B2,RF-BM-4044B3,RF-SM-1077B1,RF-BM-2642B2,RF-BM-2642B1,RF-DG-40A,RF-BM-BG22B1,RF-ZM-2530P1I,RF-BM-BG22B3,RF-BM-BG22A3,RF-WM-3235B1S,RF-B-SR1,RF-BM-ND02C,RF-BM-4077B1,RF-BM-4077B2,RF-BM-MG24B2,RF-BM-MG24B1,RF-BM-ND04A,RF-BM-2652P7,VL-LE01B,VL-LE01A,RF-BM-2340T1,WE1005,RF-BM-2340T3,RF-BM-2340T2,RF-BM-BG22C3,RF-BM-2652P2,RF-BM-2652P3,RF-BM-2652P4,RF-BM-4077B1L,RF-BM-2652P1,RF-ZM-2530B1,RF-WM-ESP32B1,RSBRS02ABR-01,RF-BM-ND09A,RF-WM-11AFB1,RF-DG-22A,RF-BM-4055B1L,RF-BM-2340QB1,RF-BM-ND04CI,RF-BM-2340C2,RF-DG-52PAS,RF-B-AR3,RF-B-AR4,RF-B-AR1,RF-B-AR2,RF-BM-2652B1,RF-ZM-2530P1,RF-BM-2642QB1I,RF-BM-2652B2,RF-BM-BG22A1,RF-TI1352B1,RF-ZM-2530B1I,RF-NBE01,RF-BM-2340A2I,RF-BM-BG22A1I,RF-BM-2340B1,RF-BM-2652RB2,RF-WM-3235B1,RF-BM-2340B1C,RF-BM-S02A,RF-CC2540A1,RSBRS02ABR,RF-BM-ND10,RF-BM-S02I,RF-DG-32B,RF-BM-BG24B1,RF-BM-ND01,RF-BM-ND02,RF-BM-ND04,RF-BM-ND05,RF-BM-ND06,RF-BM-ND07,RF-BM-ND08,RF-BM-ND09,RF-SM-1044B2,RF-SM-1044B1,RF-BM-2340A2,RF-BM-2340B1I,RF-SM-1044B4,RF-TI1352P1,RF-WM-3235A1,RF-TI1352P2,RF-BM-2652P4I,RF-BM-ND08C,RF-BM-S01A,RF-BM-ND08A,RF-WM-3220B1,RF-BM-2651B1,RF-BM-BG24B2,RF-BM-BG22A3I,RSBRS02ABRI
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型号- FG12,EFR32XG23,EFR32MG12,BRD4002A,XG13,WI-SUN-PK6015A,FG28-PK6024A,XG12,XG23-PK6068A,FG25-PK6011A,XG28-RB4401C,FG25-RB4271A,EFR32FG28,EFR32FG25,FG28-PK6025A,WI-SUN-PK6016A,FGM230S,FG22,FG23,FG25,FG25-RB4272A,XG28-EK2705A,FG28,BRD2705A,FG25-PK6012A,XG28-RB4400C,FG25-RB4270B,EFR32FG12,FG28-RB440XB,XG28-RB440XC
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型号- BD7673AG,SMLEN3BC8T,BA4560RFVM,RBQ20NS65A,RFN20NS6S,BM2LB300FJ-C,BA4560RFVT,RASMID,BD7602GUL,RFUH20NS3S,BD82001FVJ-LB,SMF26V,MD56V72161C-XXTAP,RB058LAM150,SDR,BD50FA1MG-M,BD9109FVM-LB,RB088LAM-60,RB238NS150,SML-D12Y8W,BR25H128,SML-P11DT,VS17VUA1LAM,GMR50/5025,RFUH20NS4S,RGTH40TK65,STM 431J,SCT2280KE,BA82904YFVM-C,CSL1301R2T,ECO 200,BA2902YF-LB,BA4560YFV-M,RB298T100,BD46EXX1G-M,SMF24V,BU7250G,SML-D12U1W,BD71L4LG-1,BR25H160,SFR,BR25A512,RGCL80TK60,RGPR20BM36HR,BD12732FVM,BD12732FVJ,PTM 330,BU7251SG,BA2901YFV-M,BU21181FS,BU7251G,BD87A34FVM,BU7462FVM,BD12732FVT,BD52XXG-2C,LM2903F,RBR30NS30A,BU7291G,MD56V62161M-XXTAL42X,GSSSMR320,LM339F,MD56V72161C-XXTAL42X,BA2901YFV-C,BR93AXX-WM,BA2902SF,SMF22V,SML-D12Y3W,ML610400,BD2066FJ-LB,SCT2160KE,BAXXDD0T,SCM-013RT,LM2904F,BAXXDD0W,BU9829GUL-W,PTM 210J,SML-H12V8T,RFN20NS4S,RFVS8TG6S,ML630Q464,BU7262NUX,SMLD12EN1W,ML630Q466,LMR342FJ,TLR342FJ,RF501BM2S,MMBZ16VAL,UCR006,SMF20V,SML-D13MW,BU7294SFV,BU7294F,RB168LAM150,RB238NS-30,LMR342FV,RFN6T2D,BD7220FV-LA,BD9E303EFJ-LB,LMR982FVM,SCS215AJ,RFN20NS3S,BV1LB300FJ-C,SCS215AM,BUXXSD2MG-M,SCS215AG,BR25A1M,SML-S13RT,BD37210AMUV,BD4271HFP-C,SCS215AE,BD45XX1G,BD52XXG-2M,RBR2LAM30A,BA4560F,BM2P0161,PTM 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Proprietary Wireless Portfolio Overview
型号- FG12,SLWRB4183A,XG23-RB4210A,EFR32XG23,FG13,FG14,XG14,XG13,WI-SUN-PK6015A,XG12,FG23-RB4265B,FG25-PK6011A,EFR32FG25,FGM230S,FG28-PK6025A,FG25-RB4272A,XG23-PK6067A,WI-SUN-PFG25-PK6011A,FG25-PK6012A,FGM230-RB4328B,FG25--PK6011A,SLWRB4250A,XG23-RB4204D,XG23-PK6068A,FG23-DK2600A,FG28-PK6024A,FG1X,XG28-RB4401C,FG25-RB4271A,K6016A,FG22E,WI-SUN-PK6016A,FG22,FG23,XG28,XG27,FG25,XG26,XG28-EK2705A,XG25,XG24,FG28,XG23,SLWSTK6021A,SI44XX,XG28-RB4400C,XG22,FG25-RB4270B,XG21,SI446X
【技术】数字钥匙关键技术：UWB（超宽带）实现原理一文讲透
根据UWB的特性，其基础功能分为：数据传输、雷达成像、测距定位。本文将概述其数据传输和雷达成像功能，并对UWB当前的主要运用：测距定位功能进行深入解析。
SLS采用芯科科技Wi-SUN FAN 1.1解决方案拓展智能电表市场
LS公司希望开发智能电表市场专用RF模块并支持Wi-SUN FAN 1.1，因而启用Silicon Labs（芯科科技）最新的FG28 Sub-GHz和蓝牙双频SoC。
Silicon Labs FG25 SoC助力开发下一代智能电表，通过Wi-SUN联盟认证，满足成本、尺寸和性能要求
Nagano JRC通过其在可再生能源、储能和智能电网系统方面的创新技术，在这一现代化进程中发挥了重要作用。该公司的部分任务是装备原始设备制造商（ODM/OEM），包括开发下一代智能电表和其他物联网设备的制造商。正是考虑到这一点，该公司开始运用芯科科技FG25 sub-GHz SoC来创建一个Wi-SUN FAN 1.1模块以提供智能电表所需的性能，同时为开发人员和终端客户创造优质的用户体验。
RF-BM-4044B4 低功耗蓝牙(BLE) 射频模块 硬件规格书
型号- CC2642R,CC2652R,RF-TI1352P1,CC2640R2FRGZ,RF-BM-2642B1,RF-BM-2652B1,CC2640R2F,RF-TI1352B1,CC2640R2F 系列,CC2640R2FRSM,CC1352P,CC1352R,RF-BM-4044B2,RF-BM-4044B4,RF-BM-4077B1,CC2652P,RF-BM-4044B3,RF-BM-4077B2,RF-BM-2652P1
RF-BM-2652P2 SimpleLink™ Multiprotocol 2.4GHz Wireless Module with Integrated Power Amplifier
型号- RF-TI1352B1,RF-TI1352P1,RF-BM-2652P2,RF-BM-2642B1,RF-BM-4044B2,RF-BM-2652B1,RF-BM-4044B4,RF-BM-4077B1,RF-BM-4044B3,RF-BM-4077B2,RF-BM-2652P1
Wi-SUN: The Future of Secure and Scalable IoT Wireless Networks
Wi-SUN‘s unique mesh network architecture, combined with its low latency, high data throughput, low power consumption, ease of deployment and scalability, high security, interoperability, and long-range transmission capabilities, makes it an ideal solution for wide-area large-scale IoT applications. This article explores the Wi-SUN technology market, its main benefits, use cases and applications, and RF-star‘s implementation of Wi-SUN.
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