“新基建”場景下的Wi-SUN應用

　　近日，“新基建”橫空出世，全民一片叫好。這個詞並不是今天才叫起來，它最早出現于2018年決策層的文件裏。今年3月受疫情影響，中央會議強調要加大公共衛生、應急保障、5G、工業互聯網、大數據中心等新型基礎設施建設進度，一時間，榮耀加身，“新基建”大火!

　　仔細研究不難發現，本次新基礎物聯網雖然概念化了，但其實可以理解為進駐到各個細分領域了，或者説大家已經把物聯網常態化了，因為它本身就是遍佈在城市的各個角落。

　　我們生活中接觸到的大部分網絡是星型網絡結構，典型的如Wi-Fi，LoRaWAN，包括大家熟知的5G。當然，每種網絡都有它獨到的優勢，比如Wi-Fi的大數據吞吐、LoRa的遠距離、5G系列規範下的NA，SNA帶來的無論是數據吞吐量還是海量連接量都上了一個新臺階。不管名字怎麼叫，星型網絡都會遇到一個問題就是每個節點都依賴附近的基站。一旦這個基站出現了問題，那麼它下屬的所有節點都不能正常工作。顯然，星型網絡缺乏靈活性，無法適當地對當地的停電或城市發展做出響應及改變。

　　Wi-SUN助力“新基建”

　　Wi-SUN Alliance，全稱：Wireless Smart Ubiquitous Network，它是從物理層定義到傳輸層的一種組網技術。Wi-SUN聯盟是一個非盈利組織，成立於2012年，目前擁有超過250個成員公司，包括有Cisco思科、ARM、濎通芯、利爾達等。涵蓋了軟體公司、半導體供應商、政府機構以及物聯網方案供應商。

　　Wi-SUN的Mesh網絡的優勢

　　Wi-SUN規範的網絡層是基於6LowPAN，從下面的拓撲看，它應該是簇狀網絡，但Wi-SUN獨有的Mesh網絡路徑自修復功能，可根據新建築物的遮擋程度計算路徑損耗，自動優化網絡路徑，所以它的“相鄰”節點間看似不相關，實際是會在“必要”時發生通信。

　　所以，它可以在一座城市形成一張網狀網絡。比如當你家單元門前放了一個垃圾桶，它可能會和旁邊的路燈請求加入這張Mesh網絡從而變得“智慧”，而不會因為基站間某棟樓宇，甚至某顆大樹的遮擋變得“弱智”。

　　在網狀網絡中，設備和感測器可以直接對話，以提高網絡速度和效率，同時實現更高級的智慧。Wi-SUN的網狀網絡協議，可以使每個設備都可以與相鄰設備通信，這使網絡中的每個節點都可以進行非常遠距離的跳轉。

　　同時，這個智慧設備也不應該因為旁邊蓋了棟寫字樓，而需要工程人員重新布基站，或調整基礎位置，總之人類不應該被智慧設備所奴役。

　　通訊距離和速度可以兼得

　　通常情況下，距離和速率不可兼得，但Wi-SUN通過Mesh組網與主動跳頻技術的融合，可單獨區域佈置或與其它物聯網技術互補，降低總體布建與運營成本。目前Wi-SUN 1.0在FSK模式下最大通訊速率可達300 Kbps，未來Wi-SUN 1.1的OFDM模式可達2.4Mbps，在眾無線免費頻段中獨佔鰲頭。

　　Wi-SUN模組的佈局

　　針對Wi-SUN市場大規模的需求，利爾達推出了WS7300及系列産品。WS7300-915是一款天線外置型小型表面貼裝Wi-SUN模組，該模組搭載了世界領先的雙模通訊融合組網供的創新者——濎通芯物聯網技術公司的Wi-SUN晶片VC7300，該晶片最大傳輸速率可達400Kbps;Sub-GHz頻段，適用全球各頻段;最大發射功率20dBm;內置AES256，硬體加密速度快，安全性高。

　　WS7300系列模組定義了Sub-GHz內的常用頻段，全球範圍通用，發射功率從17dBm到30dBm。可滿足不同國家和地區的智慧抄表、智慧路燈、智慧樓宇等低功耗廣域網類需求。

　　除了基本的配置外，WS7300-P915系列中的PA+LNA版本，最大發射功率可達30dBm，能夠有效解決因為發射功率低而導致傳輸距離不足的問題。下面是模組真容：

　　下面是Wi-SUN模組WS7300-915的基本參數：

　　除已經量産的20dBm標準品外，還有今年在規劃中的提到的大功率，包括868和470頻段的産品。以及針對路燈和電錶應用場景的Wi-SUN+PLC雙模産品，包括未來的Wi-SUN網關及應用平臺，利爾達在Wi-SUN應用上的佈局已詳細展開。

　　同時，為滿足國內相關應用客戶快速評估Wi-SUN，利爾達定義了一套針對Wi-SUN的評估套件，結合利爾達的RF評估底板，可實現node溫度的集抄，Wi-SUN的Router到Border Router的運行過程，一塊OLED直觀可現。

　　對於root端，它是在不斷收集組網數據並print到串口上的，配合利爾達的PC端Wi-SUN調試軟體，可以實時查看網絡拓撲，方便廣大工程師調試。

　　大家知道，特斯拉的OTA空中升級都是其引以為傲的創新。任何一台特斯拉都可以通過OTA空中升級讓車輛不斷地完善，並且會不斷的加入新功能，讓車主不斷地擁有車輛新鮮感。

　　所以，對於物聯網中的一個網絡節點，能否支持OTA也是至關重要的，否則它就是一個“死”的結點，尤其對於LPWAN應用，在功耗、通訊速率等因素的限制下支持OTA是不容易的。利爾達市場經理張玉龍表示：“不支持OTA的物聯網節點是不智慧的，並且眾多物聯網應用經歷了‘接上了IoT Wi-Fi就是物聯網了，用上NB-IoT就時髦了’等場景，發現‘好難過，這不是我要的那種結果’。”