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热门的Wi-Sun胜不过Wi-Fine

发布时间:2020-06-09


   随着物联网时代的到来,物联网通信技术也是日新月异,从早期的Zigbee、RF到现在NB-IoT、LoRa、Wi-Sun等每种通信方式都有各自的优缺点,在其各自的优势应用领域均能得到较好的运用。但是在复杂的大规模物联网环境下(设备类型多:电表、水表、气表、智能路灯、智慧城市、公用事业、工业设备等)采用上述的某一种通讯方式来全覆盖难度极大。接下来我们来分享一款深耕多年的物联网通信模块Wi-Fine,它具有容量大、速度快、组网时间为零和极具经济性和实用性为性征,下面一起探索Wi-Fine无线传输技术怎么胜于Wi-Sun!

 

   Wi-Fine(Wireless Free Intelligent Network)无线-自由智能网协议是为低成本、低功耗、可移动设备设计的分布式无线移动自组网协议。该协议定义了完备的链路层(MAC)和网络层(NWK)协议规范,Wi-Fine协议经过了十多年的发展完善和市场验证,目前已经发展到第二代,相比上一代在功能和性能上有了质的飞越,可以满足绝大部分物联网的应用需求。


 

Wi-Fine无线-自由智能网协议的特点可以见下表,下表是Wi-Fine与Wi-Sun的比较:

 

参数

Wi-Fine

Wi-Sun

网络规模

没有理论上限,一个网关可以几万点以上

一千点

建网时间

没有组网时间,路由切换不需要时间

根据网络规模,几分钟~几小时;7级建网需30分钟

路由级数

255级

理论十多级,实际7-8级

休眠方式

多种休眠,所有节点都能休眠

目前无休眠,以后末端节点休眠

移动传输

任意移动,在移动中数据连续传输

不可移动

网络拓扑

多种:节点之间双向通讯;节点和网关双向通讯

只能节点和网关

网络抄表

数秒之内采集上百上千点的数据,100%全网抄表

速度慢

安全性

每个节点有不可篡改的6字节客户ID和6字节全球唯一号UUID;每个节点配置3字节网络ID和128个无线信道编码;动态加密,其密码采用上述3中ID和无线信道编码信息的结合,采用CRC-32进行报文校验。

RPL路由协议

IEEE 802.15.4G

IETF IPV6

电源效率

接收时电流<4mA,休眠时0.3μA

接收时电流<8mA,休眠时2μA

经济性

极高性价比

目前非常贵

 

    Wi-Fine主要采用了高效的私有协议,具备了规模大、速度快、组网时间为零、超高性价比的特点。而Wi-SUN是利用开放式全球标准IEEE 802.15.4g,通过测试和认证提供的产品连接性,并实现互通性,有强大的吸引力。但物联网的应用场景是多元的,当市场对开放性不非常强调,而对经济性、实用性和性能性放在第一位时,Wi-Fine便具有了强大的生命力。

 

   Wi-Fine的专业版网状网络(有多种网络版本),图中的所有节点都是对等的,任意节点之间都可以建立路由进行双向数据交换,网络中任何节点都可以作为网关。

 


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              Wi-Fine专业版的网络拓扑示意图

    

   为了满足各种低功耗的应用场景,Wi-Fine协议栈提供了多种休眠策略:异步休眠、同步休眠、自主休眠、混合休眠、被动休眠和强制休眠,睡眠模式下功率消耗小于 0.3uA,满足产品中电池寿命10年的设计需求;而Wi-Sun未来也只能实现对末端设备的休眠。

另外基于三个ID的身份验证与加密通信技术保证网络的安全性,Wi-Fine可以可靠连接成千上万个端点设备,并真正可以实现设备与设备之间的相互通讯,而这点上Wi-Sun显得有心无力。

    

    Wi-Fine是基于物联网网络能够实现许多物联网客户需求的广泛性、可扩展性和经济性。应用领域广包括计量电表、水表、气表、智能路灯、智慧城市、公用事业、工业设备和各类物联网传感器。

 

 

   Wi-Fine技术可应用在物联网的两大领域:家庭局域网络(Home Area Network, HAN)和户外局域网络(Field Area Network, FAN):

 

1、家庭局域网络:

 

   当智能电表、水表等应用Wi-Fine通讯技术,消费者可透过家庭智能能源管理(Home Energy Management System, HEMS)控制器搭配专属APP查看家中产品用电用水信息及电水费预算设定;另一方面,对于电力和水务公司则可以精准分析用电用水量并主动优化能源管控,二者皆达到节能效果。智慧城市可以利用先进的计量基础设施(AMI)或街道照明网络提供的现有无线通信基础设施,以实现其他应用,如智能交通信号、公共交通标志、智能停车场、电动汽车充电站等。

 

2、户外局域网络:

 

   FAN的应用主要面向于大型场域中的设施,如智慧电网、智慧路灯、分布式充电桩等,让公共设施通过Wi-Fine组网后进行通讯,读取、设置、控制公共设施或设备。


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          Wi-Fine技术两大领域:家庭局域网络和户外局域网络  

 

   随着Wi-Fine技术在区域市场的渗透率逐渐提升,该硬件单价己明显具有超强竟争力,有望在2022年前与蓝牙、Wi-Fi、Wi-Sun抗衡,成为重要的物联网网络方式。

 

   研发团队根据10多年的物联网产品研发应用积累与迭代,推出了Wi-Fine技术,提供高性能、低功耗的无线收发器及物联网相关产品,Wi-Fine系列消耗功率低,睡眠模式下功率消耗小于 0.3uA,并入在物联网设计中,电池寿命可长达 10 年以上。产品具有市场应用的实用性、经济性和性能性。目前Wi-Fine模块在智能电表、智能水表、智能路灯控制上进行了大规模的实际应用,经过了实际的历练通讯成功率高达100%。

  在工厂及办公区域部署15000个节Wi-Fine节点的网络设备,并成功展示了零组网时间、大规模能力、稳健和快速的数据收集和可靠的远程升级,以Wi-Fine网络通讯方案来开发智慧电网与物联网相关产品。


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