??一、Wi-SUN的发源

??Wi-SUN，全称为Wireless Utility Networks，中文翻译为智能无线网络，是一系列基于IEEE 802.15.4为底层和谈的尺度无线通讯网络的统称，重要蕴含Wi-SUN FAN（Wireless Utility Field Area Network）和Wi-SUN HAN（Wireless Home Area Network）
。

??早在2008年以前，在业界中没有统一的广域物联网无线通讯尺度，而其时行业中却存在形形色色的广域物联网通讯和谈，这些和谈的一样之处是使用IEEE颁布的技术尺度802.15.4，但在利用层却无法实现互联互通
。为相识决这一个复杂的问题，基于IP技术的大规模广域无线网状网络应运而生，简称Wi-SUN FAN（Wireless Utility Field Area Network）,该尺度致力于成为全球的无线网状网络尺度并具备互操作性
。陪伴着尺度的落地，掌管尺度成立及利用推广的组织为Wi-SUN联盟，同时联盟承担着对尺度进行守护和互操作性的认可工作
。对于IEEE 802.15.4规范，Wi-SUN联盟以及终端产品的关系，能够对比Wi-Fi进行深刻理解
。

Wi-SUN和Wi-Fi对比

??IEEE 802.15.4：Wi-SUN的基础规范，利用于Wi-SUN尺度的底层和谈PHY和MAC中；

??Wi-SUN联盟：成立及守护Wi-SUN尺度，掌管尺度的推广和利用逻辑，以及对嵌入Wi-SUN和谈的产品之间互操作性进行认可；

??终端设备：嵌入Wi-SUN和谈的终端设备，设备之间可实现数据的互通
。

??二、Wi-SUN尺度简介

??Wi-SUN尺度重要蕴含两个子规范，别离是FAN和HAN，其中技术区别及利用场景别离如下：

??1、FAN

??1.1、支持IEEE 802.15.4g的PHY层，IEEE 802.15.4e的MAC层，6LoWPAN，RPL，IPv6等尺度和谈；

??1.2、支持数据在节点之间多跳传输；

??1.3、支持多信路的跳频传输；

??1.4、支持AES加密和基于802.1x的身份验证；

??1.5、重要利用在必要多跳传输的智能表计，智慧路灯等密集的城市网络；

??2、HAN

??2.1、支持IEEE 802.15.4g的PHY层，IEEEE 802.15.4e的MAC层，6LoWPAN和IPv6等尺度和谈；

??2.2、节点之间进行一对一或一对多的数据传输；

??2.3、支持AES加密和基于802.1x的身份验证；

??2.4、重要利用在家庭利用场景，利用中心节点和家庭中各类设备进行一对一或一对多通讯；

FAN和HAN利用场景案例

??3、Wi-SUN FAN典型架构

??3.1、利用框架

??Wi-SUN FAN的典型利用架构如图3所示，其中FAN层为嵌入Wi-SUN FAN Stack的智能设备以及各PAN网络的路由示意图
。WAN层分歧PAN网络的边缘路由节点通过分歧通讯方式接入到公共网络
。

Wi-SUN FAN的典型利用架构

??3.2、FAN Stack架构

??Wi-SUN FAN的和谈层级如图4所示，对比OSI模型分析，图中绿色布景的Transport, Network, Data link和PHY为Wi-SUN FAN尺度所界说
。

Wi-SUN FAN的和谈层级

??PHY：选取IEEE 802.15.4g规范作为物理层尺度，该规范是为低功耗、低速度的利用而设计的尺度无线通讯技术，划定了数据通过无线介质传输的方式，界说了无线电的调造方式，工作频段，通讯速度，和谈数据单元等参数
。

??Data Link：由MAC Sub-Layer和LLC Sub-Layer两个子层组成，其中MAC层选取IEEE 802.15.4e规范作为介质接见尺度，由于无线信号被Transmitter和Receiver共用，该尺度提供了一种机造，来实现时辰多址的数据传输职能以及信路接见治理职能
。LLC层作为逻辑链路节造层在IEEE 802.2规范中界说，重要实现数据的靠得住性传输及节造，数据包的分段及沉组以及数据包的挨次传输
。

??Network：由IPv6, ICMPv6, RPL, 6LoWPAN各子和谈组成
。6LoWPAN的全称是IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Network，重要作用是作为IPv6和IEEE 802.15.4的适配层，将IPv6的数据首部通过和谈压缩分组后增长到IEEE 802.15.4的载荷中，实此刻低功耗无线广域网中使用IPv6技术实现万物互联
。RPL的全称是IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks，重要实现有损链路互联设备的数据传输路由机造
。

??Transport：在IP和谈中，传输和谈位于IP和谈之上
。利用和谈不直接使用IP，而是通过传输和谈进行相互通讯
。截止目前为止，UDP和TPC为两种最为宽泛利用的传输和谈
。

??四、基于IP技术的优势

??互通性强：该特型是IP架构的一个凸起点，运行在分歧个性的链路层之上的IP架构，之间能够实现相互通讯，同时IP也能提供了可能与现有网络及利用进行互通的能力
。

??架构通用、不变：IP架构的成功已经被证明是可持续发展的，重要归因于IP架构是为利用层和谈和机造可能独立于底层网络和谈和机造发展而设计的，从而实现端到端的根基准则
。对于工业场景下的智能设备，对设备及网络的不变性和靠得住性要求极高，而IP架构的多年利用也足以保障系统的不变性
。

??可扩大性高：通过IP架构在因特网上的宽泛使用，证明IP架构很注沉扩大性
。通过全球化的部署批注IP架构能够部署在大量的系统中，并逾越分歧底层和谈而正常运行
。

??五、助力Wi-SUN，技术赋能

??基于Wi-SUN的技术尺度，我们设计并开发出多款切合该尺度的产品
。

??作为架构在硬件平台之上的第一层和谈，产品的机能参数是PHY和谈的直接体现，研发实现的首款产品支持902~928MHz的工作频段，切合FCC尺度中高达1W的输出功率，同步在接管链路中增长LNA进一步提升RX的机能，使通讯链路相对现有的微功率无线产品增长约15dB，很大水平降低网络层路由机造的复杂水平
。产品的散布式电源设计，及优异的热设计保障了产品的不变性
。近期在开发切合国内尺度的衍生系列产品
。

??对于架构在传输层之上的利用和谈，在Wi-SUN中并未界说，这部门必要凭据各开发者凭据现实利用实现对应的开发工作
。目前我们已经实现基于Wi-SUN和谈栈的多种利用和谈开发，蕴含通明传输、SLIP和谈传输等，同期在进行切合国度电网尺度的645和谈和1376和谈开发工作
。

??Wi-SUN是一套基于IP技术的尺度LPWAN网络和谈，其利用全球尺度IEEE 802.15.4g规范为基础，统一物理层，链路层，网络层及传输层的技术规范，同时在产品测试和规范一致性认证方面做到统一和治理，最终能够确保经过认证产品之间的互通性
。因而在嵌入Wi-SUN和谈的所有物联网终端上，如AMI中的智能电表、智慧城市中的智能路灯等终端设备上，除了能够实现无线通讯的职能，降低产业运维投入，还能实现将这些终端设备衔接到一个公共网络上的，比肩互联网通讯中的Wi-Fi技术，实现物联网通讯中的Wi-SUN技术，具备物联网终端设备的通讯网络互操作性
。

??※注：文中图片起源于网络
。