始于2012，广域物联网通信技术Wi-SUN的IoT之路

一段智能电网往事

那是2017年初，

​一个平常的日子，

某电力公司老总去找了

该地区公用事业委员会某领导。

图片来源于物联传媒

2018年的某天，

同样是一个一个平平无奇的日子。

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名词扫盲：Wi-SUN？Wi-SUN联盟？Wi-SUN FAN？

何为Wi-SUN？

Wi-SUN全称是Wireless Smart Ubiquitous Network，也可理解为智能公用事业网络Smart Utility Network，但目前逐渐发展向智能泛在网络Smart Ubiquitous Network。它是一种基于非授权频段的传输技术，基于IEEE 802.15.4g标准，是广域物联网通信技术成员之一。

何为Wi-SUN 联盟？

Wi-SUN联盟是一个推广用于FAN（客户端场域网）与HAN（家庭客户端场域网）的无线通信技术应用及Wi-SUN Certified™产品认证的非营利国际性组织，致力于推动未来智慧电网以及智慧城市应用的发展。该联盟成员包括Wi-SUN产业链各企业单位、公用事业单位、学术机构、政府机构以及监管组织。

何为Wi-SUN FAN？

Wi-SUN FAN（Field Area Networks）是一种网状网络协议，网络中的每个设备都可以与相邻设备通信，这使得它的信息可以在网络中的每个节点之间进行非常长距离的跳转。此外，Wi-SUN FAN具有自组网功能，可以轻松地将新设备添加到网络中；它同时具有自我修复功能，如果一条路径断线，网络将自动重新路由到网关

IEEE 802.15.4家族与Wi-SUN

1998年3月，IEEE 802.15工作组成立。这个工作组致力于WPAN网络的物理层和链路层的标准化工作，该工作组下还有四个细分任务组802.15.1/2/3/4, 分别制定适合不同应用的标准。其中802.15.4标准由任务组TG4针对低速无线个人区域网络（LR-WPAN）制定标准。IEEE 802.15.4标准为LR-WPAN网络制定了物理层和链路层子层协议。

正如前文所提，Wi-SUN是一种基于IEEE 802.15.4g标准的传输技术，那么且来看看IEEE 802.15.4的家族情况及其与Wi-SUN的关系：

1. IEEE 802.15.4定义了无线个人网络的物理层和链路层方法，基于802.15.4又衍生了网络层的不同应用，如IEEE 802.15.5, ZigBee, 6LoWPAN, WirelessHART和 ISA100.11a。
2. IEEE 802.15.4a、4b定义了不同物理层的接入方式，4b是对4a的改进。
3. IEEE 802.15.4c定义了应用于中国的频段。
4. IEEE 802.15.4d定义了应用于日本的频段，并定义了链路层。
5. IEEE 802.15.4e改进了链路层定义和工业领域的应用。
6. IEEE 802.15.4f定义了有源RFID的链路层。
7. IEEE 802.15.4g定义了公用事业应用无线个人网的链路层，即Wi-SUN联盟。
8. IEEE 802.15.4u作为Wi-SUN FAN规范，针对印度市场定义了物理层

始于IEEE 802.15.4g，Wi-SUN开启IoT之路

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一路走来，Wi-SUN发展现状如何？

生态方面：

Wi-SUN联盟作为一个权威性组织，该联盟的会员情况一定程度上能够代表整个Wi-SUN产业的产业链情况。迄今为止，联盟的成员来自各个国家和地区，包括澳大利亚、巴西、加拿大、中国、欧洲、印度、日本、韩国、新加坡和美国等共有250多家的会员单位。目前已形成从芯片、模组、平台、解决方案到终端，包含认证、测试较为完成的产业链格局。在Wi-SUN联盟的支持下，Wi-SUN已发展为一个健康有序的生态系统。

产品方面：

Wi-SUN联盟内的会员企业共同推出了150多种Wi-SUN认证产品，在全球已部署超过9500万个支持Wi-SUN的设备。每个成员产品均需通过一系列针对互操作性的测试和认证计划，因此可提供大量可互操作的产品，智能电表、智慧路灯等设备能连接到一个公共网络上，因而在公用事业和智能城市中被广泛应用。

应用方面：

Wi-SUN技术主要应用于公用事业、智慧城市和工业物联网等领域中，如资产管理、环境监测、农业、结构健康监测、智能交通灯、公共交通标志、停车位、电动汽车充电站等场景应用。

目前，Wi-SUN技术主要有两个应用方向：FAN（客户端场域网络）和HAN（家庭客户端场域网络）。前者的应用主要面向于大型场域中的设施，如智能电网、智能路灯等，让公共设施联网到相同场域网络并实现互操作性。而后者则是透过家庭智慧能源管理（HEMS）控制器，将智能家电与智能电表进行串联，实现实时监控用电量，同时也可通过智能电表与FAN场景下的应用进行互通。

Wi-SUN的技术特性

从前文的描述中也可以感受到，互操作性是WiSUN高度强调并且成功实现的技术特定，然而除此以外WiSUN还具备了哪些特性？

广泛性与可扩展性：网络设备的可扩展性是规划物联网时一个重要考虑因素，而Wi-SUN FAN，Wi-SUN的网状网络正好可以在设备容量和数量上进行扩展，其较高的带宽使其更容易在未来添加更多的高流量传输需求的产品。

安全性：Wi-SUN FAN提供经验证的企业级安全认证，其关键区别在于本地公钥基础架构集成，它为网络上的每个设备提供安全认证功能。这可以确保设备不会被恶意修改程序，因而证明传入的韧体更新是系统认可的。这对于将要被布建在户外数年甚至数十年的设备尤其重要。同时，其对IPv6与相关网络安全特性的支持，如入侵检测、流量塑形、网络分析和渗透测试等。这使得Wi-SUN FAN能够更有效地抵御DoS。

电源效率：Wi-SUN FAN，设备可设计用于频繁（间隔10秒）低延迟通信，休眠时小于2μA，接收时约8mA，发送时+10dBm小于14mA。低延迟功能支持实时指令，而不是等待设备唤醒并从网络接收或发送消息。

寿命：Wi-SUN FAN，许多Wi-SUN FAN的网络都是以硬件包括电池寿命能达到15-20年的生命周期部署的，客户可以在网络上操作多代不同的设备，展示Wi-SUN FAN的前后兼容性。

从两组数据看Wi-SUN未来

一组来自ARM的数据显示：从规模上看，2020年代初期，物联网设备的规模在200亿至300亿之间，价值约5万亿美。到了2035年，联网设备将达到一万亿之多。未来智能电网、智能计量AMI、智慧街道照明和环境传感器将推动将成为推动智慧城市建设的一个中坚力量。

此外，据权威研究公司预计，全球IEEE 802.15.4芯片模组出货量将在未来五年内翻三番，达到10亿。其中IPv6协议增长率最快，包含802.15.4和其他技术的多协议芯片模组将占四分之一。

可以看出，对于Wi-SUN来说，潜藏的市场发展空间是巨大的。

作为一种持续发展着的技术，Wi-SUN凭借其各项技术特性均有良好的表现，也确实正在全球范围的公用事业网络和智慧城市基础设施设备中快速崛起。当然了，要说Wi-SUN有啥缺点？那必然是成本了。据悉，目前其模组单价几乎是蓝牙的两倍，未来若能在成本方面有更好的控制住，如研究机构所预测的，2022年有望降至于蓝牙模组持平的水平，那么加上市场潜力的巨大也正给了Wi-SUN更大的可能性。

注：本文部分内容援引自《LPWAN低功耗广域网技术比较：Wi-SUN、LoRaWAN、NB-IoT》