Введение

Цифровая революция внесла Интернет вещей (IoT) в ткань нашей повседневной жизни. Технология Wi-SUN, известная своей надежной производительностью и универсальными приложениями, стала предпочтительным вариантом для крупномасштабного внедрения Интернета вещей. В этой статье рассматривается рынок технологий Wi -SUN , их основные преимущества , варианты использования и применения , а также реализация Wi-SUN компанией RF-star .

Рынок технологий Wi-SUN

Недавний отчет об исследовании рынка технологий Wi - SUN, проведенный Business Research Insight и Market Research Future, показывает, что глобальный рынок технологий Wi-SUN , оцениваемый в 319,27 млн ​​долларов США в 2022 году , по прогнозам , достигнет 14,568 млрд долларов США при колоссальном среднегодовом темпе роста 13,45% в период между 2022 годом. 2024-2032. Этот всплеск вызван продолжающимся распространением интеллектуальных счетчиков, датчиков и устройств Интернета вещей , а также ускоренной цифровой трансформацией, вызванной пандемией COVID -19. Примечательно, что Северная Америка выделяется как регион со значительным внедрением технологии Wi-SUN.

Рисунок 1. Объем рынка технологий Wi-SUN, 2023–2032 гг. (млрд долларов США)

Источник : https://www.marketresearchfuture.com/reports/wi-sun-technology-market-8695.

Обзор Wi-SUN

Что такое Wi-SUN?

Wi-SUN, или Wireless Smart Ubiquitous Network, представляет собой сеть беспроводной связи, основанную на стандарте IEEE 802.15.4. Он обеспечивает высокопроизводительное, маломощное, надежное решение для беспроводной связи с большим радиусом действия, защитой от помех, высокой пропускной способностью и высоким уровнем безопасности.

Будучи ячеистой сетью , она обеспечивает связь на большие расстояния и передачу больших объемов данных между устройствами Интернета вещей посредством скачкообразной перестройки частоты и технологии самоконфигурации. Сеть также имеет возможность самовосстановления .

Wi-SUN: ХАН против ФАНА

Wi-SUN поддерживает два основных рабочих профиля : домашняя сеть (HAN) и полевая сеть (FAN):

• HAN: домашняя сеть. В настоящее время HAN имеет несколько типов, включая маршрутизатор B и расширенный HAN (поддерживающий ретрансляционную передачу ). Маршрутизатор B относится к контроллеру домашней системы управления энергопотреблением (HEMS), подключающему интеллектуальные приборы и интеллектуальные счетчики. Оно позволяет в режиме реального времени отслеживать энергопотребление интеллектуальных устройств и обмениваться данными с FAN для приложений «умного города», улучшая среду «умного дома».
• FAN: Полевая сеть Wi-SUN FAN — это ячеистая сеть , в которой каждое устройство может устанавливать несколько соединений с соседними устройствами , масштабируясь до тысяч узлов. Каждый узел обеспечивает типичные переходы на большие расстояния. Если конечному устройству не удается подключиться к другому, оно автоматически переконфигурирует альтернативный путь для других конечных устройств к узлу маршрутизатора. Это делает его идеальным для крупномасштабной инфраструктуры, такой как интеллектуальные сети и уличные фонари. Топология Wi-SUN показана ниже:

Рисунок 2. Топология сети Wi-SUN

Преимущества сети Wi-SUN

• Низкая задержка и высокая пропускная способность данных : ячеистая топология Wi-SUN обеспечивает связь с малой задержкой и поддерживает высокую пропускную способность данных, отвечая требованиям крупномасштабных развертываний Интернета вещей.
• Низкое энергопотребление : устройства Wi-SUN обычно используют питание от батареи, что значительно снижает потребление энергии и продлевает срок службы устройства.
• Простота развертывания и масштабируемость . Простая сетевая структура и поддержка самоформирующихся сетей делают Wi-SUN идеальным выбором для крупномасштабных приложений с возможностью расширения по мере развития экосистемы Интернета вещей.
• Высокая безопасность : Wi-SUN предлагает несколько уровней механизмов безопасности, таких как расширенная аутентификация, для обеспечения безопасности передачи данных.
• Взаимодействие : основанный на открытом стандарте IEEE 802.15.4, Wi-SUN поддерживает взаимодействие данных между конечными устройствами, повышая общую эффективность сети и охват приложений.
• Экономическая эффективность : за счет интеграции технологий самоформирования и адаптивного скачкообразного изменения частоты Wi-SUN снижает общие затраты и особенно подходит для широкого спектра приложений IoT.
• Широкая зона покрытия : используя радиоволны в диапазоне ниже 1 ГГц (диапазон 860 МГц, диапазон 920 МГц и другие диапазоны ниже 1 ГГц), Wi-SUN обеспечивает большую дальность действия и меньшие радиочастотные помехи с другими электронными устройствами и препятствиями. Он идеально подходит для подключения таких коммунальных услуг, как «умные города», «умные дома» и системы управления энергопотреблением.

Приложения Wi-SUN

Технология Wi-SUN находит свое место в различных глобальных приложениях:

Умные города

Передача Wi-SUN на большие расстояния, масштабируемость, двунаправленная связь и низкое энергопотребление привели к его использованию во многих городах для интеллектуальных счетчиков и уличных фонарей. Например, лаборатория Smart Cities Living Lab в Хайдарабаде, Индия, использует технологию ячеистой сети Wi-SUN для эффективного управления городскими активами.

Умные уличные фонари

Wi-SUN technology supports large-scale outdoor IoT networks, including AMI metering and distribution automation, offering smart streetlight solutions for cities. In London, Wi-SUN mesh networks power streetlights, reducing maintenance costs and energy consumption while enhancing flexibility for aesthetic lighting and public safety.

Smart Meters

In smart cities, Wi-SUN technology enables real-time monitoring and management of electricity usage, optimizing energy distribution and reducing consumption.

Solar Power Plants

Wi-SUN networks allow for real-time monitoring of solar panel operations through intelligent monitoring systems, ensuring maximum power generation efficiency while minimizing environmental impact.

Smart Low Voltage Cabinets

In smart grids, Wi-SUN technology is used to deploy smart low-voltage cabinets, dynamically adjusting power supply and optimizing power distribution to enhance grid reliability and flexibility.

Industrial Facilities

Wi-SUN technology is also applied in the industrial and manufacturing sectors, providing non-proprietary solutions that make deployment more scalable, flexible, and secure.

RF-star Implementing Wi-SUN

As a global manufacturer of wireless modules, RF-star can supply a range of Wi-SUN modules based on TI CC1312 and CC1352 series chips.

Key Wi-SUN Modules

• RF-SM-1277B1: Based on the CC1312R MCU, this low-power wireless module is designed for Sub-1GHz band from 779 MHz to 930 MHz.
• RF-TI1352P2: Integrating a power amplifier, this module achieves a maximum transmit power of +20 dBm in the Sub-1 GHz band, offering a longer transmission distance and stronger penetration capability. Additionally, RF-TI1352P2 can operate in the 2.4 GHz band.

As shown below, the parameters of the Wi-SUN modules are listed:

Figure 3 RF-star’s Wi-SUN Modules

Upcoming Releases

В августе RF-star собирается выпустить новый модуль Wi-SUN на базе SoC TI CC1354P10 . Ожидается, что этот модуль будет многопротокольным и двухдиапазонным беспроводным модулем 800–928 ​​МГц и 2,4 ГГц с флэш-памятью 1024 КБ и оперативной памятью 288 КБ . Примечательно, что модуль RF-TI1354P1 может работать как пограничный маршрутизатор, расширяя до 300 узлов. Это обеспечит надежную поддержку крупномасштабных распределенных сложных приложений Интернета вещей. Следите за обновлениями!

Заключение

Уникальная архитектура ячеистой сети Wi-SUN в сочетании с низкой задержкой, высокой пропускной способностью данных, низким энергопотреблением, простотой развертывания и масштабируемости, высоким уровнем безопасности, функциональной совместимостью и возможностями передачи данных на большие расстояния делает ее идеальным решением для крупных и крупных сетей. масштабируемые приложения IoT. Поскольку рынок Wi-SUN продолжает расширяться , его приложения в умных городах, интеллектуальной энергетике и промышленном Интернете вещей растут , демонстрируя его потенциал для повышения эффективности подключения, снижения затрат и улучшения пользовательского опыта. Учитывая, что такие производители, как RF -star, возглавляют разработку высокопроизводительных модулей Wi-SUN, будущее крупномасштабных распределенных развертываний Интернета вещей выглядит многообещающим.