一段智能電網(wǎng)往事

那是2017年初，

一個(gè)平常的日子，

某電力公司老總?cè)フ伊?/p>

該地區(qū)公用事業(yè)委員會(huì)某領(lǐng)導(dǎo)。

2018年的某天，

同樣是一個(gè)一個(gè)平平無奇的日子。

名詞掃盲：Wi-SUN？Wi-SUN聯(lián)盟？Wi-SUN FAN？

何為Wi-SUN？

Wi-SUN全稱是Wireless Smart Ubiquitous Network，也可理解為智能公用事業(yè)網(wǎng)絡(luò)Smart Utility Network，但目前逐漸發(fā)展向智能泛在網(wǎng)絡(luò)Smart Ubiquitous Network。它是一種基于非授權(quán)頻段的傳輸技術(shù)，基于IEEE 802.15.4g標(biāo)準(zhǔn)，是廣域物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)成員之一。

何為Wi-SUN 聯(lián)盟？

Wi-SUN聯(lián)盟是一個(gè)推廣用于FAN（客戶端場域網(wǎng)）與HAN（家庭客戶端場域網(wǎng)）的無線通信技術(shù)應(yīng)用及Wi-SUN Certified?產(chǎn)品認(rèn)證的非營利國際性組織，致力于推動(dòng)未來智慧電網(wǎng)以及智慧城市應(yīng)用的發(fā)展。該聯(lián)盟成員包括Wi-SUN產(chǎn)業(yè)鏈各企業(yè)單位、公用事業(yè)單位、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu)以及監(jiān)管組織。

何為Wi-SUN FAN？

Wi-SUN FAN（Field Area Networks）是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)設(shè)備都可以與相鄰設(shè)備通信，這使得它的信息可以在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行非常長距離的跳轉(zhuǎn)。此外，Wi-SUN FAN具有自組網(wǎng)功能，可以輕松地將新設(shè)備添加到網(wǎng)絡(luò)中；它同時(shí)具有自我修復(fù)功能，如果一條路徑斷線，網(wǎng)絡(luò)將自動(dòng)重新路由到網(wǎng)關(guān).

IEEE 802.15.4家族與Wi-SUN

1998年3月，IEEE 802.15工作組成立。這個(gè)工作組致力于WPAN網(wǎng)絡(luò)的物理層和鏈路層的標(biāo)準(zhǔn)化工作，該工作組下還有四個(gè)細(xì)分任務(wù)組802.15.1/2/3/4, 分別制定適合不同應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。其中802.15.4標(biāo)準(zhǔn)由任務(wù)組TG4針對低速無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（LR-WPAN）制定標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)為LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)制定了物理層和鏈路層子層協(xié)議。

正如前文所提，Wi-SUN是一種基于IEEE 802.15.4g標(biāo)準(zhǔn)的傳輸技術(shù)，那么且來看看IEEE 802.15.4的家族情況及其與Wi-SUN的關(guān)系：

IEEE 802.15.4定義了無線個(gè)人網(wǎng)絡(luò)的物理層和鏈路層方法，基于802.15.4又衍生了網(wǎng)絡(luò)層的不同應(yīng)用，如IEEE 802.15.5, ZigBee, 6LoWPAN, WirelessHART和 ISA100.11a。

IEEE 802.15.4a、4b定義了不同物理層的接入方式，4b是對4a的改進(jìn)。

IEEE 802.15.4c定義了應(yīng)用于中國的頻段。

IEEE 802.15.4d定義了應(yīng)用于日本的頻段，并定義了鏈路層。

IEEE 802.15.4e改進(jìn)了鏈路層定義和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

IEEE 802.15.4f定義了有源RFID的鏈路層。

IEEE 802.15.4g定義了公用事業(yè)應(yīng)用無線個(gè)人網(wǎng)的鏈路層，即Wi-SUN聯(lián)盟。

IEEE 802.15.4u作為Wi-SUN FAN規(guī)范，針對印度市場定義了物理層

始于IEEE 802.15.4g，Wi-SUN開啟IoT之路

一路走來，Wi-SUN發(fā)展現(xiàn)狀如何？

生態(tài)方面：

Wi-SUN聯(lián)盟作為一個(gè)權(quán)威性組織，該聯(lián)盟的會(huì)員情況一定程度上能夠代表整個(gè)Wi-SUN產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈情況。迄今為止，聯(lián)盟的成員來自各個(gè)國家和地區(qū)，包括澳大利亞、巴西、加拿大、中國、歐洲、印度、日本、韓國、新加坡和美國等共有250多家的會(huì)員單位。目前已形成從芯片、模組、平臺(tái)、解決方案到終端，包含認(rèn)證、測試較為完成的產(chǎn)業(yè)鏈格局。在Wi-SUN聯(lián)盟的支持下，Wi-SUN已發(fā)展為一個(gè)健康有序的生態(tài)系統(tǒng)。

產(chǎn)品方面：

Wi-SUN聯(lián)盟內(nèi)的會(huì)員企業(yè)共同推出了150多種Wi-SUN認(rèn)證產(chǎn)品，在全球已部署超過9500萬個(gè)支持Wi-SUN的設(shè)備。每個(gè)成員產(chǎn)品均需通過一系列針對互操作性的測試和認(rèn)證計(jì)劃，因此可提供大量可互操作的產(chǎn)品，智能電表、智慧路燈等設(shè)備能連接到一個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)上，因而在公用事業(yè)和智能城市中被廣泛應(yīng)用。

應(yīng)用方面：

Wi-SUN技術(shù)主要應(yīng)用于公用事業(yè)、智慧城市和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域中，如資產(chǎn)管理、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、智能交通燈、公共交通標(biāo)志、停車位、電動(dòng)汽車充電站等場景應(yīng)用。

目前，Wi-SUN技術(shù)主要有兩個(gè)應(yīng)用方向：FAN（客戶端場域網(wǎng)絡(luò)）和HAN（家庭客戶端場域網(wǎng)絡(luò)）。前者的應(yīng)用主要面向于大型場域中的設(shè)施，如智能電網(wǎng)、智能路燈等，讓公共設(shè)施聯(lián)網(wǎng)到相同場域網(wǎng)絡(luò)并實(shí)現(xiàn)互操作性。而后者則是透過家庭智慧能源管理（HEMS）控制器，將智能家電與智能電表進(jìn)行串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控用電量，同時(shí)也可通過智能電表與FAN場景下的應(yīng)用進(jìn)行互通。

Wi-SUN的技術(shù)特性

從前文的描述中也可以感受到，互操作性是WiSUN高度強(qiáng)調(diào)并且成功實(shí)現(xiàn)的技術(shù)特定，然而除此以外WiSUN還具備了哪些特性？

廣泛性與可擴(kuò)展性：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可擴(kuò)展性是規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)時(shí)一個(gè)重要考慮因素，而Wi-SUN FAN，Wi-SUN的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)正好可以在設(shè)備容量和數(shù)量上進(jìn)行擴(kuò)展，其較高的帶寬使其更容易在未來添加更多的高流量傳輸需求的產(chǎn)品。

安全性：Wi-SUN FAN提供經(jīng)驗(yàn)證的企業(yè)級(jí)安全認(rèn)證，其關(guān)鍵區(qū)別在于本地公鑰基礎(chǔ)架構(gòu)集成，它為網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)設(shè)備提供安全認(rèn)證功能。這可以確保設(shè)備不會(huì)被惡意修改程序，因而證明傳入的韌體更新是系統(tǒng)認(rèn)可的。這對于將要被布建在戶外數(shù)年甚至數(shù)十年的設(shè)備尤其重要。同時(shí)，其對IPv6與相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全特性的支持，如入侵檢測、流量塑形、網(wǎng)絡(luò)分析和滲透測試等。這使得Wi-SUN FAN能夠更有效地抵御DoS。

電源效率：Wi-SUN FAN，設(shè)備可設(shè)計(jì)用于頻繁（間隔10秒）低延遲通信，休眠時(shí)小于2μA，接收時(shí)約8mA，發(fā)送時(shí)+10dBm小于14mA。低延遲功能支持實(shí)時(shí)指令，而不是等待設(shè)備喚醒并從網(wǎng)絡(luò)接收或發(fā)送消息。

壽命：Wi-SUN FAN，許多Wi-SUN FAN的網(wǎng)絡(luò)都是以硬件包括電池壽命能達(dá)到15-20年的生命周期部署的，客戶可以在網(wǎng)絡(luò)上操作多代不同的設(shè)備，展示W(wǎng)i-SUN FAN的前后兼容性。

從兩組數(shù)據(jù)看Wi-SUN未來

一組來自ARM的數(shù)據(jù)顯示：從規(guī)模上看，2020年代初期，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的規(guī)模在200億至300億之間，價(jià)值約5萬億美。到了2035年，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到一萬億之多。未來智能電網(wǎng)、智能計(jì)量AMI、智慧街道照明和環(huán)境傳感器將推動(dòng)將成為推動(dòng)智慧城市建設(shè)的一個(gè)中堅(jiān)力量。

此外，據(jù)權(quán)威研究公司預(yù)計(jì)，全球IEEE 802.15.4芯片模組出貨量將在未來五年內(nèi)翻三番，達(dá)到10億。其中IPv6協(xié)議增長率最快，包含802.15.4和其他技術(shù)的多協(xié)議芯片模組將占四分之一。

可以看出，對于Wi-SUN來說，潛藏的市場發(fā)展空間是巨大的。

作為一種持續(xù)發(fā)展著的技術(shù)，Wi-SUN憑借其各項(xiàng)技術(shù)特性均有良好的表現(xiàn)，也確實(shí)正在全球范圍的公用事業(yè)網(wǎng)絡(luò)和智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備中快速崛起。當(dāng)然了，要說Wi-SUN有啥缺點(diǎn)？那必然是成本了。據(jù)悉，目前其模組單價(jià)幾乎是藍(lán)牙的兩倍，未來若能在成本方面有更好的控制住，如研究機(jī)構(gòu)所預(yù)測的，2022年有望降至于藍(lán)牙模組持平的水平，那么加上市場潛力的巨大也正給了Wi-SUN更大的可能性。

注：本文部分內(nèi)容援引自《LPWAN低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)比較：Wi-SUN、LoRaWAN、NB-IoT》