日常生活(huo)中,大(da)家(jia)可(ke)能很少會聽到關(guan)于Wi-SUN的(de)(de)技術話題,其實Wi-SUN就是(shi)無線智能泛在網(wang)絡場域(yu)網(wang)的(de)(de)簡稱。
Wi-SUN 的物(wu)理(li)層(ceng)規范在 IEEE 802.15.4g 中定(ding)義,MAC 層(ceng)規范在 IEEE 802.15.4e 標(biao)準中定(ding)義。Wi-SUN聯盟(meng)管理(li)Wi-SUN設(she)備(bei)的推廣(guang),認證(zheng)和它們(men)之間的互操作性。
Wi-SUN是一種基于網狀拓撲的(de)網(wang)絡(luo)協議,與基于星形的(de)Wi-Fi或(huo)LTE不同。Wi-SUN 支持(chi)星形、網(wang)狀和混合拓(tuo)撲。Wi-SUN通(tong)常按(an)照(zhao)網(wang)格架構進(jin)行部署(shu),其中每(mei)個節點將(jiang)數據中繼到網(wang)絡(luo)。Wi-SUN 設(she)備使用交流(liu)電源(yuan)和電池電源(yuan)運行。

如圖所示為(wei)Wi-SUN 網絡(luo)(luo)架構(gou),它是一個由(you)節(jie)點(即路由(you)器)組成(cheng)的全(quan)網狀網絡(luo)(luo)。多個節(jie)點通過(guo)邊界路由(you)器連(lian)接,該(gai)路由(you)器使用蜂窩或(huo)光纖或(huo)以太網鏈路將它們與WAN連(lian)接。安裝了NOC(網絡(luo)(luo)運營中心)來監視Wi-SUN網絡(luo)(luo)及其元素。
LoRaWAN作為低(di)功耗廣域網技術中使用最(zui)為廣泛(fan)的一種,相(xiang)信大家(jia)都已(yi)耳熟能(neng)詳。LoRaWAN使用LoRa設(she)備,提供低(di)功耗和廣域網。它使用未經許可(ke)的 ISM 頻(pin)段(duan)。LoRaWAN標準和互操作性認證(zheng)由LoRa聯盟支持和管(guan)理。
LoRaWAN網絡架構遵循星形拓撲,其中LoRaWAN終端設備與LoRaWAN網關進行通信。這些網關連接在一起,并與最終用戶應用程序運行的核心網絡服務器接口。LoRaWAN網關使用蜂窩、Wi-Fi或以太網回程連接與網絡服務器接口。不同的云服務器可用于LoRaWAN物聯網應用程(cheng)序,如AWS IoT Core,ThingSpeak,Google Cloud Server等(deng)。LoRaWAN網(wang)絡使用(yong)MQTT、CoAP或HTTP協議在LoRaWAN網(wang)關和應用(yong)程(cheng)序服務(wu)器之間(jian)建(jian)立(li)連(lian)接。

LTE NB-IoT遵(zun)循(xun)3GPP規范rel.13,rel.14和(he)(he)rel.15。它被稱為低(di)(di)(di)功(gong)耗廣域網技術。它改善了室內網絡覆蓋范圍,并(bing)支持(chi)網絡中更多數量的(de)設(she)備。NB-IoT設(she)備提供(gong)更長(chang)的(de)電池壽命,并(bing)且(qie)成本更低(di)(di)(di)。它用(yong)于低(di)(di)(di)功(gong)耗和(he)(he)不頻繁(fan)的(de)數據傳輸設(she)備。NB-IoT系統在(zai)LTE運營商的(de)防護帶內使(shi)用(yong)GSM頻譜或未使(shi)用(yong)的(de)RB(資(zi)源塊)。LTE NB-IoT架構分為兩部分,即接(jie)(jie)入和(he)(he)核心。UE使(shi)用(yong)Uu接(jie)(jie)口連接(jie)(jie)到eNBs(即基站)。eNBs通過X2接(jie)(jie)口連接(jie)(jie)在(zai)一起。eNMB通過S1接(jie)(jie)口連接(jie)(jie)到核心網端。

下表總結(jie)了Wi-SUN、LoRaWAN和LTE NB-IoT技術之間的比較差(cha)異(yi):
參數 | Wi-SUN | LoRaWAN | NB-IoT |
頻(pin)率 | < 1 GHz 和 2.45 GHz | 863 - 870 MHz、902 - 928 MHz、779 - 787 MHz ISM 頻段 | 700MHz、800MHz、900MHz、1700 MHz、1800 MHz 和 1900 MHz |
頻(pin)段更多信(xin)息 | —— | 有(you)關更多(duo)信息,請參閱 loRa 頻(pin)段 >> | 是指不(bu)同(tong)國(guo)家/地區>>使(shi)用的 LTE NB-IoT 頻段(duan) |
數據速率 | 高達 300 Kbps | 0.3 至 22 Kbps(LoRa 調制)和(he) 100 Kbps(使用 GFSK) | 在(zai)(zai) NB1 類中最(zui)(zui)高可達(da) 60 Kbps,在(zai)(zai) NB2 類中最(zui)(zui)高可達(da) 158 Kbps |
延遲 | 0.02 至 1 秒(miao) | 1 - 2 秒 | 1.4 -10 秒 |
數據(ju)傳輸加(jia)密 | AES、HMAC、證(zheng)書(shu) | AES、CMAC、預共享密鑰(yao) | LTE 數據傳輸加密(mi)、AES |
覆(fu)蓋范(fan)圍(wei) | 4 km 點對點,使用非定向天線的(de) 1W 輸出 | 2-5公里(市區),15公里(郊區) | 1公里(城市(shi)),10公里(農村(cun)) |
功耗(hao) | 2μA (靜(jing)止(zhi)時)、約 8mA (聆聽(ting)時)、< +10dBm 時 14mA (傳輸時) | 在極低數據速率下(xia)最佳,PSM或(huo)eDRX模式(shi)下(xia)電(dian)池壽(shou)命延(yan)長,PSM模式(shi)下(xia)電(dian)流消耗約為2-3μA | 功耗極低,因此(ci)電池壽命延長(chang)至(zhi) 10 年(nian) |
首選應用 | 專為長達 10 秒的頻(pin)繁通信而設計 | 專為(wei)長達 128 秒(miao)的不頻繁通(tong)信而設計 | 專為不頻繁(fan)通信而設計,通信時間可達 600 多秒 |
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