“新基建”場景下的Wi-SUN應(yīng)用

近日，“新基建”橫空出世，全民一片叫好。這個詞并不是今天才叫起來，它最早出現(xiàn)于2018年決策層的文件里。今年3月受疫情影響，中央會議強調(diào)要加大公共衛(wèi)生、應(yīng)急保障、5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進度，一時間，榮耀加身，“新基建”大火！

仔細研究不難發(fā)現(xiàn)，本次新基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)雖然概念化了，但其實可以理解為進駐到各個細分領(lǐng)域了，或者說大家已經(jīng)把物聯(lián)網(wǎng)常態(tài)化了，因為它本身就是遍布在城市的各個角落。

我們生活中接觸到的大部分網(wǎng)絡(luò)是星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，典型的如Wi-Fi，LoRaWAN，包括大家熟知的5G。當然，每種網(wǎng)絡(luò)都有它獨到的優(yōu)勢，比如Wi-Fi的大數(shù)據(jù)吞吐、LoRa的遠距離、5G系列規(guī)范下的NA，SNA帶來的無論是數(shù)據(jù)吞吐量還是海量連接量都上了一個新臺階。不管名字怎么叫，星型網(wǎng)絡(luò)都會遇到一個問題就是每個節(jié)點都依賴附近的基站。一旦這個基站出現(xiàn)了問題，那么它下屬的所有節(jié)點都不能正常工作。顯然，星型網(wǎng)絡(luò)缺乏靈活性，無法適當?shù)貙Ξ數(shù)氐耐ｋ娀虺鞘邪l(fā)展做出響應(yīng)及改變。

Wi-SUN助力“新基建”

Wi-SUN Alliance，全稱：Wireless Smart Ubiquitous Network，它是從物理層定義到傳輸層的一種組網(wǎng)技術(shù)。Wi-SUN聯(lián)盟是一個非盈利組織，成立于2012年，目前擁有超過250個成員公司，包括有Cisco思科、ARM、濎通芯、利爾達等。涵蓋了軟件公司、半導體供應(yīng)商、政府機構(gòu)以及物聯(lián)網(wǎng)方案供應(yīng)商。

Wi-SUN的Mesh網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢

Wi-SUN規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)層是基于6LowPAN，從下面的拓撲看，它應(yīng)該是簇狀網(wǎng)絡(luò)，但Wi-SUN獨有的Mesh網(wǎng)絡(luò)路徑自修復(fù)功能，可根據(jù)新建筑物的遮擋程度計算路徑損耗，自動優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)路徑，所以它的“相鄰”節(jié)點間看似不相關(guān)，實際是會在“必要”時發(fā)生通信。

所以，它可以在一座城市形成一張網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。比如當你家單元門前放了一個垃圾桶，它可能會和旁邊的路燈請求加入這張Mesh網(wǎng)絡(luò)從而變得“智能”，而不會因為基站間某棟樓宇，甚至某顆大樹的遮擋變得“弱智”。

在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備和傳感器可以直接對話，以提高網(wǎng)絡(luò)速度和效率，同時實現(xiàn)更高級的智能。Wi-SUN的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以使每個設(shè)備都可以與相鄰設(shè)備通信，這使網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都可以進行非常遠距離的跳轉(zhuǎn)。

同時，這個智能設(shè)備也不應(yīng)該因為旁邊蓋了棟寫字樓，而需要工程人員重新布基站，或調(diào)整基礎(chǔ)位置，總之人類不應(yīng)該被智能設(shè)備所奴役。

通訊距離和速度可以兼得

通常情況下，距離和速率不可兼得，但Wi-SUN通過Mesh組網(wǎng)與主動跳頻技術(shù)的融合，可單獨區(qū)域布置或與其它物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)互補，降低總體布建與運營成本。目前Wi-SUN 1.0在FSK模式下最大通訊速率可達300 Kbps，未來Wi-SUN 1.1的OFDM模式可達2.4Mbps，在眾無線免費頻段中獨占鰲頭。

Wi-SUN模組的布局

針對Wi-SUN市場大規(guī)模的需求，利爾達推出了WS7300及系列產(chǎn)品。WS7300-915是一款天線外置型小型表面貼裝Wi-SUN模組，該模組搭載了世界領(lǐng)先的雙模通訊融合組網(wǎng)供的創(chuàng)新者——濎通芯物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)公司的Wi-SUN芯片VC7300，該芯片最大傳輸速率可達400Kbps；Sub-GHz頻段，適用全球各頻段；最大發(fā)射功率20dBm；內(nèi)置AES256，硬件加密速度快，安全性高。

WS7300系列模組定義了Sub-GHz內(nèi)的常用頻段，全球范圍通用，發(fā)射功率從17dBm到30dBm。可滿足不同國家和地區(qū)的智能抄表、智慧路燈、智能樓宇等低功耗廣域網(wǎng)類需求。

除了基本的配置外，WS7300-P915系列中的PA+LNA版本，最大發(fā)射功率可達30dBm，能夠有效解決因為發(fā)射功率低而導致傳輸距離不足的問題。下面是模組真容：

下面是Wi-SUN模組WS7300-915的基本參數(shù)：

除已經(jīng)量產(chǎn)的20dBm標準品外，還有今年在規(guī)劃中的提到的大功率，包括868和470頻段的產(chǎn)品。以及針對路燈和電表應(yīng)用場景的Wi-SUN+PLC雙模產(chǎn)品，包括未來的Wi-SUN網(wǎng)關(guān)及應(yīng)用平臺，利爾達在Wi-SUN應(yīng)用上的布局已詳細展開。

同時，為滿足國內(nèi)相關(guān)應(yīng)用客戶快速評估Wi-SUN，利爾達定義了一套針對Wi-SUN的評估套件，結(jié)合利爾達的RF評估底板，可實現(xiàn)node溫度的集抄，Wi-SUN的Router到Border Router的運行過程，一塊OLED直觀可現(xiàn)。

對于root端，它是在不斷收集組網(wǎng)數(shù)據(jù)并print到串口上的，配合利爾達的PC端Wi-SUN調(diào)試軟件，可以實時查看網(wǎng)絡(luò)拓撲，方便廣大工程師調(diào)試。

大家知道，特斯拉的OTA空中升級都是其引以為傲的創(chuàng)新。任何一臺特斯拉都可以通過OTA空中升級讓車輛不斷地完善，并且會不斷的加入新功能，讓車主不斷地擁有車輛新鮮感。

所以，對于物聯(lián)網(wǎng)中的一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，能否支持OTA也是至關(guān)重要的，否則它就是一個“死”的結(jié)點，尤其對于LPWAN應(yīng)用，在功耗、通訊速率等因素的限制下支持OTA是不容易的。利爾達市場經(jīng)理張玉龍表示：“不支持OTA的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點是不智能的，并且眾多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用經(jīng)歷了‘接上了IoT Wi-Fi就是物聯(lián)網(wǎng)了，用上NB-IoT就時髦了’等場景，發(fā)現(xiàn)‘好難過，這不是我要的那種結(jié)果’。”