“新基建”场景下的Wi-SUN应用

   近日，“新基建”横空出世，全民一片叫好。这个词并不是今天才叫起来，它最早出现于2018年决策层的文件里。今年3月受疫情影响，中央会议强调要加大公共卫生、应急保障、5G、工业互联网、大数据中心等新型基础设施建设进度，一时间，荣耀加身，“新基建”大火！

      仔细研究不难发现，本次新基础物联网虽然概念化了，但其实可以理解为进驻到各个细分领域了，或者说大家已经把物联网常态化了，因为它本身就是遍布在城市的各个角落。

      我们生活中接触到的大部分网络是星型网络结构，典型的如Wi-Fi，LoRaWAN，包括大家熟知的5G。当然，每种网络都有它独到的优势，比如Wi-Fi的大数据吞吐、LoRa的远距离、5G系列规范下的NA，SNA带来的无论是数据吞吐量还是海量连接量都上了一个新台阶。不管名字怎么叫，星型网络都会遇到一个问题就是每个节点都依赖附近的基站。一旦这个基站出现了问题，那么它下属的所有节点都不能正常工作。显然，星型网络缺乏灵活性，无法适当地对当地的停电或城市发展做出响应及改变。

      Wi-SUN助力“新基建”

      Wi-SUN Alliance，全称：Wireless Smart Ubiquitous Network，它是从物理层定义到传输层的一种组网技术。Wi-SUN联盟是一个非盈利组织，成立于2012年，目前拥有超过250个成员公司，包括有Cisco思科、ARM、濎通芯、利尔达等。涵盖了软件公司、半导体供应商、政府机构以及物联网方案供应商。

      Wi-SUN的Mesh网络的优势

      Wi-SUN规范的网络层是基于6LowPAN，从下面的拓扑看，它应该是簇状网络，但Wi-SUN独有的Mesh网络路径自修复功能，可根据新建筑物的遮挡程度计算路径损耗，自动优化网络路径，所以它的“相邻”节点间看似不相关，实际是会在“必要”时发生通信。

      所以，它可以在一座城市形成一张网状网络。比如当你家单元门前放了一个垃圾桶，它可能会和旁边的路灯请求加入这张Mesh网络从而变得“智能”，而不会因为基站间某栋楼宇，甚至某颗大树的遮挡变得“弱智”。

      在网状网络中，设备和传感器可以直接对话，以提高网络速度和效率，同时实现更高级的智能。Wi-SUN的网状网络协议，可以使每个设备都可以与相邻设备通信，这使网络中的每个节点都可以进行非常远距离的跳转。

      同时，这个智能设备也不应该因为旁边盖了栋写字楼，而需要工程人员重新布基站，或调整基础位置，总之人类不应该被智能设备所奴役。

      通讯距离和速度可以兼得

      通常情况下，距离和速率不可兼得，但Wi-SUN通过Mesh组网与主动跳频技术的融合，可单独区域布置或与其它物联网技术互补，降低总体布建与运营成本。目前Wi-SUN 1.0在FSK模式下最大通讯速率可达300 Kbps，未来Wi-SUN 1.1的OFDM模式可达2.4Mbps，在众无线免费频段中独占鳌头。

      Wi-SUN模组的布局

      针对Wi-SUN市场大规模的需求，利尔达推出了WS7300及系列产品。WS7300-915是一款天线外置型小型表面贴装Wi-SUN模组，该模组搭载了世界领先的双模通讯融合组网供的创新者——濎通芯物联网技术公司的Wi-SUN芯片VC7300，该芯片最大传输速率可达400Kbps；Sub-GHz频段，适用全球各频段；最大发射功率20dBm；内置AES256，硬件加密速度快，安全性高。

      WS7300系列模组定义了Sub-GHz内的常用频段，全球范围通用，发射功率从17dBm到30dBm。可满足不同国家和地区的智能抄表、智慧路灯、智能楼宇等低功耗广域网类需求。

      除了基本的配置外，WS7300-P915系列中的PA+LNA版本，最大发射功率可达30dBm，能够有效解决因为发射功率低而导致传输距离不足的问题。下面是模组真容： 

      下面是Wi-SUN模组WS7300-915的基本参数：

      除已经量产的20dBm标准品外，还有今年在规划中的提到的大功率，包括868和470频段的产品。以及针对路灯和电表应用场景的Wi-SUN+PLC双模产品，包括未来的Wi-SUN网关及应用平台，利尔达在Wi-SUN应用上的布局已详细展开。

      同时，为满足国内相关应用客户快速评估Wi-SUN，利尔达定义了一套针对Wi-SUN的评估套件，结合利尔达的RF评估底板，可实现node温度的集抄，Wi-SUN的Router到Border Router的运行过程，一块OLED直观可现。

      对于root端，它是在不断收集组网数据并print到串口上的，配合利尔达的PC端Wi-SUN调试软件，可以实时查看网络拓扑，方便广大工程师调试。

      大家知道，特斯拉的OTA空中升级都是其引以为傲的创新。任何一台特斯拉都可以通过OTA空中升级让车辆不断地完善，并且会不断的加入新功能，让车主不断地拥有车辆新鲜感。

      所以，对于物联网中的一个网络节点，能否支持OTA也是至关重要的，否则它就是一个“死”的结点，尤其对于LPWAN应用，在功耗、通讯速率等因素的限制下支持OTA是不容易的。利尔达市场经理张玉龙表示：“不支持OTA的物联网节点是不智能的，并且众多物联网应用经历了‘接上了IoT Wi-Fi就是物联网了，用上NB-IoT就时髦了’等场景，发现‘好难过，这不是我要的那种结果’。”