Introdução

A revolução digital trouxe a Internet das Coisas (IoT) para a nossa vida diária. A tecnologia Wi-SUN, celebrada pelo seu desempenho robusto e aplicações versáteis, tornou-se uma opção preferida para implementações de IoT em larga escala. Este artigo explora o mercado de tecnologia Wi-SUN , seus principais benefícios , casos de uso e aplicações , e a implementação do Wi-SUN pela RF-star .

Mercado de tecnologia Wi-SUN

Relatório recente de pesquisa de mercado de tecnologia W i -SUN da Business Research Insight e Market Research Future indica que o mercado global de tecnologia Wi-SUN , avaliado em US$ 319,27 milhões em 2022 , está previsto para atingir US$ 14,568 bilhões, com um impressionante CAGR de 13,45% entre 2024-2032. Este aumento é alimentado pela proliferação contínua de medidores inteligentes, sensores e dispositivos IoT , bem como pela transformação digital acelerada estimulada pela pandemia da COVID-19. Notavelmente, a América do Norte se destaca como uma região com adoção significativa da tecnologia Wi-SUN.

Figura 1 : Tamanho do mercado de tecnologia Wi-SUN, 2023-2032 (US$ bilhões)

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

Visão geral do Wi-SUN

O que é Wi-SUN?

Wi-SUN, ou Wireless Smart Ubiquitous Network, é uma rede de comunicação sem fio baseada no padrão IEEE 802.15.4. Ele oferece uma solução de comunicação sem fio de alto desempenho, baixo consumo de energia, longo alcance, robusta, anti-interferência, alta taxa de transferência de dados e altamente segura.

Como uma rede mesh , ela facilita a comunicação de longa distância e a transmissão de grandes volumes de dados entre dispositivos IoT por meio de salto de frequência e tecnologia de autoconfiguração. A rede também possui capacidade de autocorreção .

Wi-SUN: HAN vs.

Wi-SUN suporta dois perfis operacionais principais : Home Area Network (HAN) e Field Area Network (FAN):

• HAN: Rede de Área Doméstica HAN atualmente possui vários tipos, incluindo Roteador B e HAN aprimorado (com suporte para transmissão de retransmissão ). Roteador B refere-se ao controlador Home Energy Management System (HEMS), conectando aparelhos inteligentes e medidores inteligentes. Ele permite o monitoramento em tempo real do consumo de energia de aparelhos inteligentes e a comunicação com FAN para aplicações de cidades inteligentes, melhorando o ambiente doméstico inteligente.
• FAN: Field Area Network Wi-SUN FAN é uma rede mesh onde cada dispositivo pode estabelecer múltiplas conexões com dispositivos próximos , aumentando até milhares de nós. Cada nó fornece saltos típicos de longa distância. Se um dispositivo final não conseguir se conectar a outro, ele será reconfigurado automaticamente para um caminho alternativo para outros dispositivos finais até o nó do roteador. Isso o torna ideal para infraestruturas de grande escala, como redes inteligentes e iluminação pública. A topologia Wi-SUN é ilustrada abaixo:

Figura 2 Topologia de rede Wi-SUN

Benefícios da rede Wi-SUN

• Baixa latência e alto rendimento de dados : a topologia mesh do Wi-SUN garante uma experiência de comunicação de baixa latência e suporta alto rendimento de dados, atendendo às demandas de implantações de IoT em grande escala.
• Baixo consumo de energia : Os dispositivos Wi-SUN normalmente usam energia da bateria, reduzindo significativamente o consumo de energia e prolongando a vida útil do dispositivo.
• Facilidade de implantação e escalabilidade : sua estrutura de rede simples e suporte para redes autoformadas tornam o Wi-SUN uma escolha ideal para aplicações de grande escala, com flexibilidade para expansão à medida que o ecossistema IoT evolui.
• Alta Segurança : O Wi-SUN oferece múltiplas camadas de mecanismos de segurança, como autenticação avançada, para garantir a segurança da transmissão de dados.
• Interoperabilidade : Baseado no padrão aberto IEEE 802.15.4, o Wi-SUN oferece suporte à interoperabilidade de dados entre dispositivos finais, melhorando a eficiência geral da rede e a cobertura de aplicativos.
• Custo-benefício : Ao integrar tecnologias de autoformação e de salto de frequência adaptativo, o Wi-SUN reduz os custos gerais, particularmente adequado para uma ampla gama de aplicações IoT.
• Ampla cobertura de área : Usando ondas de rádio na banda Sub-1GHz (banda de 860MHz, banda de 920MHz e outras bandas abaixo de 1GHz), o Wi-SUN oferece maior alcance e menos interferência de radiofrequência com outros dispositivos eletrônicos e obstáculos. É ideal para conectar serviços públicos como cidades inteligentes, casas inteligentes e sistemas de gerenciamento de energia.

Aplicativos Wi-SUN

A tecnologia Wi-SUN está encontrando o seu lugar em diversas aplicações globais:

Cidades Inteligentes

A transmissão de longa distância, a escalabilidade, a comunicação bidirecional e o baixo consumo de energia do Wi-SUN levaram à sua implantação em muitas cidades para medidores inteligentes e iluminação pública. Por exemplo, um Smart Cities Living Lab em Hyderabad, na Índia, utiliza a tecnologia de rede mesh Wi-SUN para gerenciar os ativos da cidade de forma eficiente.

Iluminação pública inteligente

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

Em agosto, a RF-star deverá lançar um novo módulo Wi-SUN baseado no SoC TI CC1354P10 . Espera-se que este módulo seja um módulo sem fio multiprotocolo e de banda dupla de 800 MHz - 928 MHz e 2,4 GHz com 1024 k B Flash e 288 k B RAM . Notavelmente, o módulo RF-TI1354P1 pode operar como roteador de fronteira, estendendo-se até 300 nós. Isso fornecerá suporte robusto para aplicações complexas de IoT distribuídas e em grande escala. Fique atento!

Conclusão

A arquitetura de rede mesh exclusiva do Wi-SUN, combinada com sua baixa latência, alta taxa de transferência de dados, baixo consumo de energia, facilidade de implantação e escalabilidade, alta segurança, interoperabilidade e capacidades de transmissão de longo alcance, torna-o uma solução ideal para grandes redes de áreas amplas. aplicações IoT em grande escala. À medida que o mercado do Wi-SUN continua a expandir-se , as suas aplicações em cidades inteligentes, energia inteligente e IoT industrial estão a crescer , demonstrando o seu potencial para melhorar a eficiência da conectividade, reduzir custos e melhorar a experiência do utilizador. Com fabricantes como a RF-star liderando o desenvolvimento de módulos Wi-SUN de alto desempenho, o futuro das implantações distribuídas de IoT em larga escala parece promissor.