Gần đây, RF-star , một công ty IoT không dây kỳ cựu ở Trung Quốc, đã thông báo rằng họ đã bắt tay với Texas Instruments để tung ra một số sản phẩm Wi-SUN , tập trung vào phát triển lưới diện rộng, với hy vọng cung cấp cho khách hàng môi trường phát triển giải pháp tích hợp. của đám mây end-edge trong lĩnh vực IoT công nghiệp và các cơ sở công cộng. Các sản phẩm được công ty tiết lộ bao gồm một loạt các mô-đun giao tiếp Wi-SUN dựa trên dòng TI CC1352 và CC1312, hỗ trợ giao tiếp đa băng tần Sub1G và 2.4GHz, đồng thời hỗ trợ các mạng tự tổ chức theo mesh và multi-hop. Khoảng cách của một bước nhảy có thể lên tới vài km.

Lịch sử phát triển của Wi-SUN

Ngay cả đối với hầu hết mọi người trong vòng kết nối IoT, Wi-SUN là một công nghệ mới. Trên thực tế nó đã được tạo ra trong hơn một chục năm. Tuy nhiên, nó chỉ nổi lên trong những năm gần đây sau khi nhiều nhà cung cấp chip và nhà sản xuất thiết bị lớn gia nhập liên minh công nghệ và bắt đầu quảng bá công nghệ.

Ngay từ năm 2008, không có tiêu chuẩn truyền thông không dây thống nhất cho mạng Diện rộng trong ngành, trong khi có nhiều giao thức truyền thông không dây khác nhau trong ngành vào thời điểm đó. Điểm chung của các giao thức này là chúng đã áp dụng tiêu chuẩn IEEE 802.15.4. Nhưng chúng vẫn không thể đạt được kết nối trong lớp ứng dụng. Để giải quyết vấn đề phức tạp này, Wi-SUN FAN (Wireless Utility Field Area Network), một mạng lưới không dây quy mô lớn dựa trên công nghệ IP đã ra đời. Tiêu chuẩn cam kết trở thành tiêu chuẩn mạng lưới không dây toàn cầu với khả năng tương tác. Với việc thực hiện tiêu chuẩn, liên minh Wi-SUN được thành lập vào năm 2012. Hiện tại, liên minh có hơn 250 thành viên trên toàn thế giới, bao gồm Cisco, ARM, Texas Instruments và Itron, v.v.

Trong hai năm qua, tiêu chuẩn Wi-SUN đã hoàn thiện và hàng trăm triệu thiết bị hỗ trợ Wi-SUN đã được triển khai trên toàn thế giới. Nó được sử dụng rộng rãi trong các tiện ích công cộng và cơ sở thành phố thông minh do tính năng cho phép đồng hồ thông minh, đèn đường thông minh và các thiết bị khác được kết nối với mạng công cộng.

Công nghệ Wi-SUN là một đặc điểm kỹ thuật mở dựa trên các giao thức chuẩn IEEE 802.15.4g, IEEE 802 và IETF IPv6. Wi-SUN FAN là một giao thức mạng lưới hỗ trợ các chức năng tự tổ chức và tự phục hồi. Mỗi thiết bị trong mạng có thể giao tiếp với các thiết bị lân cận của nó và các tín hiệu có thể được truyền tới từng nút trong mạng, tạo ra các bước nhảy ở khoảng cách rất xa.

Wi-SUN có tính năng truyền khoảng cách xa, bảo mật, khả năng mở rộng cao, khả năng tương tác, dễ dàng triển khai, mạng lưới, cũng như tiêu thụ điện năng thấp (tuổi thọ pin của mô-đun Wi-SUN có cơ hội sử dụng được trong mười năm). Nó được sử dụng rộng rãi trong các đồng hồ thông minh và bộ điều khiển quản lý năng lượng thông minh gia đình (HEMS) để liên lạc, đồng thời cũng có lợi cho việc xây dựng một mạng internet vạn vật trên diện rộng.

Chuẩn Wi-SUN chủ yếu bao gồm hai thông số kỹ thuật phụ, đó là FAN và HAN. Sự khác biệt của công nghệ và các kịch bản ứng dụng như sau:

01

QUẠT

• Hỗ trợ lớp PHY IEEE 802.15.4G, lớp MAC IEEE 802.15.4E, 6LoWPAN, RPL, IPv6 và các giao thức tiêu chuẩn khác;
• Hỗ trợ truyền dữ liệu đa bước giữa các nút;
• Hỗ trợ đa kênh truyền nhảy tần;
• Hỗ trợ mã hóa AES và xác thực dựa trên 802.1x;
• Nó chủ yếu được sử dụng cho mạng lưới đồng hồ thông minh và đèn đường thông minh ở các khu vực đô thị đông đúc yêu cầu truyền tải nhiều bước.

02

HAN

• Hỗ trợ lớp PHY IEEE 802.15.4G, lớp MAC IEEEE 802.15.4E, 6LoWPAN và IPv6 và các giao thức tiêu chuẩn khác;
• Truyền dữ liệu một-một hoặc một-nhiều giữa các nút;
• Hỗ trợ mã hóa AES và xác thực dựa trên 802.1x;
• Nó chủ yếu được áp dụng trong các tình huống ứng dụng gia đình, sử dụng nút trung tâm để giao tiếp với các thiết bị khác nhau trong gia đình để giao tiếp một-một hoặc một-nhiều.

Kiến trúc ứng dụng điển hình của Wi-SUN FAN được thể hiện trong hình sau, trong đó lớp FAN là một sơ đồ của các thiết bị thông minh được nhúng với Wi-SUN FAN Stack kết hợp với định tuyến đến mạng PAN. Các nút định tuyến biên của các mạng PAN khác nhau trong lớp WAN truy cập mạng công cộng thông qua các chế độ truyền thông khác nhau.

Ưu điểm của công nghệ dựa trên IP

1 ► Khả năng tương tác mạnh mẽ

Đó là một lợi thế độc đáo của kiến ​​trúc IP. Các kiến ​​trúc IP chạy trên các loại lớp liên kết khác nhau có thể giao tiếp với nhau và IP cũng cho phép giao tiếp với các mạng và ứng dụng kế thừa.

2► Kiến trúc phổ biến và ổn định

Sự thành công của kiến ​​trúc IP đã được chứng minh là bền vững, chủ yếu là do kiến ​​trúc IP được thiết kế cho các giao thức và cơ chế lớp ứng dụng để phát triển độc lập với các giao thức và cơ chế mạng bên dưới, do đó hiện thực hóa các nguyên tắc cơ bản của end-to-end liên lạc. Đối với các thiết bị thông minh trong các kịch bản ứng dụng công nghiệp, tính ổn định và độ tin cậy của các thiết bị và mạng là rất quan trọng. Thực tế là kiến ​​trúc IP đã được áp dụng trong các tình huống như vậy đảm bảo tính ổn định của hệ thống.

3► Khả năng mở rộng cao

Việc áp dụng rộng rãi kiến ​​trúc IP trong Internet đã chứng minh khả năng mở rộng của nó. Việc triển khai toàn cầu của nó cho thấy rằng các kiến ​​trúc IP có thể được áp dụng trên một số lượng lớn các hệ thống và hoạt động tốt trên các giao thức cơ bản khác nhau.

Câu hỏi thường gặp về Công nghệ Wi-SUN

► Chúng ta có thể so sánh toàn diện giữa Wi-SUN, LoRa, NB-iot và CAT.1 về các thông số như tiêu thụ điện năng, tốc độ truyền, cấp phép (tính phí hoặc miễn phí), bảo mật và chi phí không?

A: Vui lòng tham khảo bảng dưới đây ~

► Sự khác biệt chính giữa Wi-SUN và ZigBee là gì? Làm thế nào để tiêu thụ điện năng của nó so với ZigBee? Vì gói của Wi-SUN dài hơn gói của ZigBee, nó sẽ phải chịu thêm chi phí nào, chẳng hạn như ở khía cạnh tiêu thụ điện năng? Giao thức định tuyến được sử dụng bởi lớp mạng Wi-SUN là gì? Và lợi thế của nó so với Zigbee về mặt đó là gì?

A: Wi-SUN chủ yếu được sử dụng để phủ sóng mạng diện rộng, với khoảng cách một bước nhảy vài km. ZigBee chủ yếu được sử dụng để phủ sóng mạng trong nhà, với khoảng cách single-hop thường dưới 100 mét. Bên cạnh đó, giao thức của hai loại công nghệ có phần khác nhau. Về công suất tiêu thụ thì cả hai đều bằng nhau trong cùng điều kiện truyền tải. Khi truyền các gói tin dài, tỷ lệ mất gói của Wi-SUN sẽ tăng lên trong các điều kiện tương tự. Giao thức định tuyến của Wi-SUN là RPL trong khi ZigBee chủ yếu sử dụng AODV. RPL là một giao thức năng lượng thấp phù hợp với IPv6, có thể tối ưu hóa đường dẫn dựa trên các yếu tố như băng thông, độ trễ và số bước nhảy, v.v. AODV bao gồm IPv6 và thiết kế công suất thấp.

► Wi-SUN có lợi thế gì so với LoRa trong các tình huống sử dụng năng lượng thấp hạn chế về pin?

Đáp: Trong điều kiện hạn chế về pin, các nút Wi-SUN có thể chọn một nút định tuyến / chuyển tiếp khoảng cách ngắn hơn để truyền để tiết kiệm năng lượng, thay vì phải xác định khoảng cách truyền khi mạng được hình thành như LoRa (vì chỉ có một bước nhảy).