Wi-SUN技术 强势赋能智慧城市构筑海量IoT网络节点

在智慧城市领域中，当一个智慧路灯项目因信号盲区而被迫增设数百个网关时，当一个传感器网络因入网设备数量爆增而导致系统通信失效时，当一个智慧交通系统因基站故障而导致交通瘫痪时，星型网络拓扑与蜂窝网络拓扑在构建广覆盖与高节点数物联网网络时的局限性便愈发凸显，行业内亟需一种更高效、可靠与稳定的组网技术以满足构建智慧城市海量IoT网络节点的需求。

星型网络的无线信号覆盖范围高度依赖网关的部署密度，同时单一网关的承载设备数量有限，难以支撑海量IoT网络节点的城市物联系统；而蜂窝网络的无线信号覆盖范围同样高度依赖基站，且其节点设备工作在LTE频段，需为运营商支付昂贵的频谱费用，长期成本较高。故其，城市管理者需要更清醒的认知：选择合适的LPWAN技术路线，就是选择未来的城市数字基因。

Wi-SUN协议，轻松构建海量IoT网络节点

资料显示，Wi-SUN（Wireless Smart Utility Networks）是一种基于IEEE 802.15.4g/e以及IPv6标准的低功耗广域网（LPWAN）技术，专为大规模物联网应用设计，主要适用于智能电网、智慧城市、工业物联网等领域，共包括 Wi-SUN FAN、 Wi-SUN HAN、 Wi-SUN RLMM 和 Wi-SUN JUTA四种协议。

注：Wi-SUN FAN（Field Area Network）用于广域物联网连接，Wi-SUN HAN（Home Area Network）专注智能家居，Wi-SUN RLMM（Roadside and Low-speed Mobile）适用于车联网，Wi-SUN JUTA（Japan Utility）针对日本市场需求。

其中，Wi-SUN FAN（Field Area Network）作为Wi-SUN中最重要的网状网络协议，具有Mesh自组网功能和自我修复路由功能，网络中的每个设备都可与相邻设备通信，这种结构使得数据传输更加灵活高效，当某个节点出现故障或信号受阻时，数据可以自动通过其他路径进行传输，极大地提高了网络的可靠性和稳定性。

Wi-SUN FAN理论上可兼容数百万个IoT网络节点，能轻松满足超大规模物联网部署的需求。在智慧城市的建设中，海量的路灯节点、交通传感器以及传感器设备等都可在基于IEEE 802.15.4标准的条件下接入同一个Wi-SUN 网络，且随着城市后续的壮大发展和节点入网需求的增加，Wi-SUN网络还可无成本地进行节点扩展，无需大规模重新布线或更换设备。

同时，Wi-SUN FAN还支持多信道跳频传输功能，基于FHSS（跳频扩频）技术，网络中的设备节点会根据特定跳频图案在不同信道之间进行跳转来传输数据，能促进不同节点对之间通过多个信道同时进行数据传输，提高网络吞吐量，增强网络的抗干扰能力。

例如，在智能工厂中，大量的生产设备需要向控制层实时传输生产数据，而使用Wi-SUN FAN协议则能快速、稳定地传输这些数据，确保生产过程的高效进行，避免因数据传输延迟而导致的生产故障。

从通信协议栈上看，Wi-SUN 网络中的设备主要工作在 Sub-GHz频段，该频段具有信号绕射能力强、穿墙性能好与通信功耗低等特点，能有效减少信号在传输过程中的衰减，实现广域网络覆盖 ，是连接城市建设、能源管理和智能家居等领域的理想选择。以智能水表为例，采用 Wi-SUN FAN协议的智能水表可以在电池供电的情况下，持续工作数年，不仅降低了维护成本，还提高了系统的可靠性。

此外，Wi-SUN FAN协议还提供了成熟的安全机制，其采用了RADIUS/AAA 认证机制，认证方式采用 EAP-TLS，能保护数据传输的隐私性，极大地增强了系统的安全性。

Wi-SUN协议，弥合LPWAN生态的最后一块“拼图”

在低功耗广域网（LPWAN）领域，Wi-SUN 与 LoRaWAN、NB-IoT 是备受关注的三种通信协议，它们在通信性能方面上各有千秋，各自适用于不同的应用场景。Wi-SUN的价值不在于替代LoRaWAN、NB-IoT与其他协议，而是填补LPWAN生态的关键缺口——Wi-SUN是唯一能协调满足距离、功耗、速率与网络节点容量等多种需求的技术路径。

与 LoRaWAN 、 NB-IoT 与其他 LPWAN 协议相比，Wi-SUN FAN在拓扑结构、通信功耗、数据速率和应用场景等方面展现出明显的差异和独特的优势。其互操作性、可扩展性、安全性以及低延迟和高数据吞吐量等特性，使其成为智能电网、智慧城市、智能农业等领域的理想选择。

值得一提的是，当Wi-SUN FAN协议为智慧城市成功搭建起设备互通的网络骨架时，如何将各种IoT设备完美接入网络中就成为了行业关注的焦点，而这则需要底层模块在通信性能、功耗控制与功能集成等维度上通过设计实现。

例如，HM-WS-001就是一款完全符合Wi-SUN FAN1.0规范和功能要求的模块产品，其射频通信频段为868MHz与915MHz；最大发射功率20dBm，最大接收灵敏度-107 dBm（868MHz，50kbps、25KHz）；具有长距离通信，超低功耗，收发一体等优势。

以HM-WS-001模块构建的 Wi-SUN无线组网数据平台

Wi-SUN FAN基于网状网络，HM-WS-001能够与周围大量的设备建立多个连接，通过多个链路中继数据并提高可靠性。此外HM-WS-001已通过Wi-SUN® 联盟PHY认证并获得认证证书，可完美应用于自动抄表、家居安防及楼宇自动化、ISM 波段数据通讯、工业监控及控制、遥控及安防系统、遥控钥匙进入、无线传感器节点、标签读写器以及其他物联网通信应用场景。

展望未来，随着中国物联网产业的快速发展，Wi-SUN 协议在解决产业痛点、推动各行业数字化转型方面具有巨大的潜力。在智能电网中助力电力企业实现精准能源管理，在智慧城市建设中提升城市智能化管理水平，在工业物联网中推动制造业转型升级 。可以预见，Wi-SUN 协议将在未来的物联网发展中扮演更加重要的角色，成为 LPWAN 中不可或缺的关键部分，为构建更加智能、高效、安全的物联网世界贡献力量。

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