introduzione

La rivoluzione digitale ha portato l’Internet delle cose (IoT) nella nostra vita quotidiana. La tecnologia Wi-SUN, celebre per le sue prestazioni robuste e le applicazioni versatili, è diventata un'opzione preferita per le implementazioni IoT su larga scala. Questo articolo esplora il mercato della tecnologia Wi-SUN , i suoi principali vantaggi , i casi d'uso e le applicazioni e l' implementazione di Wi-SUN da parte di RF-star .

Mercato della tecnologia Wi-SUN

Il recente rapporto sulle ricerche di mercato sulla tecnologia Wi - SUN di Business Research Insight e Market Research Future indica che si prevede che il mercato globale della tecnologia Wi-SUN , valutato a 319,27 milioni di dollari nel 2022 , raggiungerà i 14,568 miliardi di dollari con un enorme CAGR del 13,45% tra 2024-2032. Questa ondata è alimentata dalla continua proliferazione di contatori intelligenti, sensori e dispositivi IoT , nonché dall’accelerata trasformazione digitale stimolata dalla pandemia di COVID-19. In particolare, il Nord America si distingue come una regione con un’adozione significativa della tecnologia Wi-SUN.

Figura 1 : dimensione del mercato della tecnologia Wi-SUN, 2023-2032 (miliardi di dollari)

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

Panoramica di Wi-SUN

Cos'è Wi-SUN?

Wi-SUN, o Wireless Smart Ubiquitous Network, è una rete di comunicazione wireless basata sullo standard IEEE 802.15.4. Fornisce una soluzione ad alte prestazioni, a basso consumo, a lungo raggio, robusta anti-interferenza, elevata velocità di trasmissione dei dati e soluzione di comunicazione wireless altamente sicura.

Essendo una rete mesh , facilita la comunicazione a lunga distanza e la trasmissione di dati elevati tra dispositivi IoT attraverso il salto di frequenza e la tecnologia di autoconfigurazione. La rete dispone anche di capacità di autoriparazione .

Wi-SUN: HAN contro FAN

Wi-SUN supporta due profili operativi principali : Home Area Network (HAN) e Field Area Network (FAN):

• HAN: Home Area Network HAN attualmente dispone di diversi tipi, tra cui Router B e HAN avanzato (che supporta la trasmissione relè ). Il router B si riferisce al controller del sistema di gestione dell'energia domestica (HEMS), che collega elettrodomestici e contatori intelligenti. Consente il monitoraggio in tempo reale del consumo energetico degli elettrodomestici intelligenti e la comunicazione con FAN per applicazioni smart city, migliorando l'ambiente domestico intelligente.
• FAN: Field Area Network Wi-SUN FAN è una rete mesh in cui ciascun dispositivo può stabilire più connessioni con i dispositivi vicini , scalando fino a migliaia di nodi. Ogni nodo fornisce tipici salti a lunga distanza. Se un dispositivo finale non riesce a connettersi con un altro, si riconfigurerà automaticamente su un percorso alternativo per gli altri dispositivi finali al nodo del router. Ciò lo rende ideale per infrastrutture su larga scala come reti intelligenti e lampioni. La topologia Wi-SUN è illustrata di seguito:

Figura 2 Topologia della rete Wi-SUN

Vantaggi della rete Wi-SUN

• Bassa latenza e throughput elevato dei dati : la topologia mesh di Wi-SUN garantisce un'esperienza di comunicazione a bassa latenza e supporta un throughput elevato dei dati, soddisfacendo le esigenze delle implementazioni IoT su larga scala.
• Basso consumo energetico : i dispositivi Wi-SUN in genere utilizzano l'alimentazione a batteria, riducendo significativamente il consumo energetico e prolungando la durata del dispositivo.
• Facilità di implementazione e scalabilità : la sua struttura di rete semplice e il supporto per reti autoformanti rendono Wi-SUN la scelta ideale per applicazioni su larga scala, con la flessibilità di espandersi man mano che l'ecosistema IoT si evolve.
• Elevata sicurezza : Wi-SUN offre più livelli di meccanismi di sicurezza, come l'autenticazione avanzata, per garantire la sicurezza della trasmissione dei dati.
• Interoperabilità : basato sullo standard aperto IEEE 802.15.4, Wi-SUN supporta l'interoperabilità dei dati tra i dispositivi finali, migliorando l'efficienza complessiva della rete e la copertura delle applicazioni.
• Rapporto costo-efficacia : integrando tecnologie di salto di frequenza autoformanti e adattive, Wi-SUN riduce i costi complessivi, particolarmente adatto per un'ampia gamma di applicazioni IoT.
• Ampia copertura dell'area : utilizzando le onde radio nella banda inferiore a 1 GHz (banda 860 MHz, banda 920 MHz e altre bande inferiori a 1 GHz), Wi-SUN offre una portata più lunga e minori interferenze in radiofrequenza con altri dispositivi elettronici e ostacoli. È ideale per connettere servizi pubblici come città intelligenti, case intelligenti e sistemi di gestione dell'energia.

Applicazioni Wi-SUN

La tecnologia Wi-SUN sta trovando il suo posto in diverse applicazioni globali:

Città intelligenti

La trasmissione a lunga distanza, la scalabilità, la comunicazione bidirezionale e il basso consumo energetico di Wi-SUN hanno portato alla sua implementazione in molte città per contatori e lampioni intelligenti. Ad esempio, uno Smart Cities Living Lab a Hyderabad, in India, utilizza la tecnologia di rete mesh Wi-SUN per gestire le risorse cittadine in modo efficiente.

Lampioni intelligenti

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

Ad agosto, RF-star lancerà un nuovo modulo Wi-SUN basato sul SoC TI CC1354P10 . Questo modulo dovrebbe essere un modulo wireless multiprotocollo e dual-band da 800 MHz - 928 MHz e 2,4 GHz con 1024 kB di Flash e 288 kB di RAM . In particolare, il modulo RF-TI1354P1 può funzionare come router di confine, estendendosi fino a 300 nodi. Ciò fornirà un solido supporto per applicazioni IoT complesse e distribuite su larga scala. Rimani sintonizzato!

Conclusione

L'esclusiva architettura di rete mesh di Wi-SUN, combinata con la bassa latenza, l'elevata velocità di trasmissione dei dati, il basso consumo energetico, la facilità di implementazione e scalabilità, l'elevata sicurezza, l'interoperabilità e le capacità di trasmissione a lungo raggio, lo rendono una soluzione ideale per vaste aree applicazioni IoT su larga scala. Mentre il mercato di Wi-SUN continua ad espandersi , le sue applicazioni nelle città intelligenti, nell’energia intelligente e nell’IoT industriale stanno crescendo , dimostrando il suo potenziale per migliorare l’efficienza della connettività, ridurre i costi e migliorare l’esperienza dell’utente. Con produttori come RF-star che guidano lo sviluppo di moduli Wi-SUN ad alte prestazioni, il futuro delle implementazioni IoT distribuite su larga scala sembra promettente.