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工業監控Wi-SUN FAN RF Mesh機制

來源: 發布時間:2024-06-13

Wi-SUN節點入網流程如下:首先介紹一下WI-SUN的使用的網絡架構為RPL(the IP routing protocol designed for low power and lossy networks),這是一種基于IP技術的低功耗無線局域網,結合了IEEE802.15.4和IPv6協議。 要組建一個RPL網絡,需要3種RPL控制消息,它們是一種ICMPv6消息類型,下面介紹下這三種消息: DIO(DODAG Information Object):包含節點自身信息,比如RANK、MAC地址等,鄰居只有收到了DIO以后才確定是否能選擇它為父節點。 DAO(Destination Advertisement Object):這個包是為了數據下傳用的,子節點傳給父節點報告其距離等消息。 DIS(DODAG Information Solicitation):征集DIO包用的。Wi-SUN FAN特性是支持IPv6協議,能實現基于IP的設備身份驗證與加密通信。工業監控Wi-SUN FAN RF Mesh機制

工業監控Wi-SUN FAN RF Mesh機制,Wi-SUN芯片

工業物聯網應用對于WI-SUN的要求是什么?可靠性。正常運行時間和吞吐量是工業自動化中的較重要指標,任何威脅它的事物都必須經過嚴格審查。對于互聯解決方案,要對其連接的過程產生整體積極影響,必須確保正常運行時間極高,或者解決另一個值得權衡的關鍵問題。為了實現可靠和穩健的連接,整個連接解決方案必須針對高噪聲環境和較壞情況進行調整。 為此,硬件必須足夠強大,運行網絡的軟件必須足夠強大,以處理啟動機器的中斷以及操作期間的更新。工業監控Wi-SUN FAN RF Mesh機制Wi-SUN無線通信模組由一顆高精度的SOC中心技術芯片組成,具有通訊距離長。

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Wi-SUN滿足IoT兩大應用領域-家庭、戶外。Wi-SUN技術分別應用在兩個領域:家庭局域網絡(Home Area Network, HAN)與戶外局域網絡(Field Area Network, FAN): 家庭局域網絡。當智能電表應用Wi-SUN通訊技術,消費者可透過家庭智能能源管理(Home Energy Management System, HEMS)控制器搭配專屬APP查看家中產品用電信息及電費預算設定;另一方面,對于電力公司則可以準確分析用電量并主動優化能源管控,二者皆達到節能效果。智慧城市可以利用先進的計量基礎設施(AMI)或街道照明網絡提供的現有無線通信基礎設施,以實現其他應用,如智能交通信號、公共交通標志、智能停車場、電動汽車充電站等。

近些年來,為了實現更智能,更便捷的物聯網技術,各類無線標準層出不窮,Wi-Sun標準則是一個正在興起的協議,即便Wi-Sun聯盟成立于2012年,但時至現在,Wi-Sun技術才得以大規模普及。Wi-SUN技術的基礎:Wi-SUN(Wireless Smart Utility Network無線智能公用事業網絡)標準主要面向大規模的戶外物聯網,如用于先進計量基礎設施(AMI)、家庭能源管理、配電自動化和其他大規模戶外網絡應用的無線網狀網絡,包括FAN(場區網絡)和HAN(家庭區域網絡)。Wi-SUN 在網絡層支持RPL的協議,以適當的參數配置訂定選取父節點的信號強度與聯機質量的門限值。

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Wi-SUN無線通信模組由一顆高精度的SOC中心技術芯片組成,具有通訊距離長,大規模的自動組網(Mesh)通訊距離長,穩定性高,千點組網,主動隨機跳頻抗干擾,可互聯互通、可靠、安全,高速率,很低功耗(2uA)等特性,滿足Wi-SUN標準,普遍應用于無線智能型公共網絡和相關應用,結合接口協議和指令集可以幫助您更快的搭建Wi-SUN網絡。應用領域:智能抄表、智能家居、智慧路燈、樓宇小區物聯、傳感器網絡。應用注意事項如下:射頻出口到天線焊盤部分走線盡可能短,要走50Ω阻抗線,并且需要包地,走線周圍多打過孔。 射頻出口到天線焊盤部分可以增加兀型電路。 天線周圍要凈空,至少留出5mm的凈空區域,4層板要挖空天線下面1和2層地。 模塊注意接地良好,較好保證大面積鋪地。 模塊供電為保證電源的穩定性,電源輸入前可用LC電路進行濾波。在電池受限條件下,Wi-SUN節點可以選擇較短距離的路由/中繼節點進行傳輸從而節約能量。Wi-SUN FAN RF Mesh網絡

Wi-SUN可用于戶外局域網絡,FAN的應用主要面向于大型場域中的設施。工業監控Wi-SUN FAN RF Mesh機制

Wi-SUN中繼節點功耗大是個問題,沒法電池供電,這個會限制很多實際應用。但可以從應用面去做一些實做上的設計來克服:中繼點上使用較大的電池或可以加小太陽能板模塊來提高其電源容量; 管理中繼節點能協助轉發的葉節點數目; 應用層管理中繼節點轉發的機制,讓轉發的葉節點數據依據管理機制依序轉發。Wi-SUN能不能實現多路轉發?目前是以IPbased 在進行通信,給定 destination后,便透過RPL去進行信號的轉發。傳送失敗后后再進行重傳,若有必要重新尋找路由轉發。并沒有多路轉發的實際操作。但可由根節點做廣播(broadcast)和群發(multicast)。工業監控Wi-SUN FAN RF Mesh機制