“智慧城市生活實驗室”系列:利用 Wi-SUN 將印度海得拉巴打造成為更智能的城市
無線智能泛在網絡 (Wireless Smart Ubiquitous Network, Wi-SUN) 是一種旨在實現低功耗物聯網 (IoT) 網狀網絡的協議,專為智慧城市打造。Wi-SUN 具有可擴展性、安全性和互操作性,并支持各種現有和新興應用,為可持續城市運營奠定了良好基礎,進而可提高居民的生活質量。
世界各地的城市都在依靠智能技術減少溫室氣體排放和資源浪費。“智慧城市”是利用物聯網技術發展來有效管理城市資產的城市地區。要打造“智慧城市”,需要現代城市生活的各個方面實現數字化,其中包括公用事業、市政服務、交通管制、公共交通以及供水和廢棄物處理網絡。
Wi-SUN 基于 IPv6 和 IEEE 802.15.4g/e,是面向市政服務提供商打造的領先開放標準 IPv6 1 GHz 以下網狀網絡技術。Wi-SUN 可用于各種應用(包括線路供電和電池供電節點)中的大型戶外物聯網無線通信網絡。Silicon Labs 是 Wi-SUN 聯盟的發起成員。
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Wi-SUN 網絡組件
如下圖所示,Wi-SUN 由邊界路由器 (BR)、路由器節點和葉節點組成。Wi-SUN 是一種場域網 (FAN),可在全網狀或星形拓撲中運行。
邊界路由器節點:為 FAN 提供廣域網 (WAN) 連接,維護源路由表,并控制節點身份驗證和密鑰管理服務
路由器節點: 控制上行和下行數據包轉發
葉節點: 提供最低限度的功能,大多為電池供電傳感器節點?
位于印度海得拉巴國際信息技術研究所 (IIIT-H) 的“智慧城市生活實驗室”
根據印度政府的一項新倡議——智慧城市使命,印度正在努力實施智慧城市技術,以推動經濟增長和當地發展。為在此項工作中利用該研究所的專業知識,培育城市創新發展,IIIT-H 于 2019 年 1 月設立了“智慧城市物聯網卓越中心”。
IIIT-H 正在運用其智慧城市方法,在研究所園區內建立可復制城市地區的“智慧城市生活實驗室”,旨在于三個價值領域提高生活品質:社會、經濟和環境。目標是為智慧城市創建概念驗證。
在印度-歐盟項目及歐洲商業和技術中心 (EBTC) 的共同支持下,“智慧城市生活實驗室”得以成為可能。隨著對該項目興趣的日益濃厚,法國國家科學研究中心-系統分析與架構實驗室 (LAAS-CNRS)、波爾多都會區 (Bordeaux Metropole)、印度電子和信息技術部 (MEITY) 以及海得拉巴特倫甘納邦政府等其他知識合作伙伴也有可能提供支持。
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Wi-SUN 網狀網絡在 IIIT-H 智慧城市生活實驗室的部署范圍
IIIT-H 所在園區已成為各種初創企業的試驗基地,其中部署的現有傳感器網絡可監控供水、能源、空氣污染、太陽能發電等不同垂直領域。為了擴大“智慧城市生活實驗室”,覆蓋整個園區的 Wi-SUN 節點網絡將根據天氣狀況控制路燈。目標是將大約 100 盞路燈轉換為 Wi-SUN 智能路燈,并將附近的傳感器節點連接到 Wi-SUN 網狀網絡。配有路由器節點的燈桿將作為該網絡的主干網。
線路供電和電池供電的各種傳感器將作為終端節點/受限功能節點 (LFN) 進行連接,以形成穩健的 Wi-SUN 網格。在如此龐大的區域內,密集的固定節點網絡不僅對路燈至關重要,對于實現 Wi-SUN 的部署和示范推廣同樣至關重要。固定節點(邊界路由器和路由器節點)網絡基于采用 Silicon Labs EFR32FG12 1 GHz 以下無線電板和現成控制器板的定制硬件
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以上儀表板顯示了燈桿上的路由器節點
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系列 1/階段 1:亮點
- 30 個基于 FG12 無線電的路由器節點放置在園區燈桿上;邊界路由器 (BR) 放置在“智慧城市生活實驗室”中
- FAN 1.0 啟用了路由器節點;BR 控制路燈開/關 (ON/OFF)
- FSK 比特率:50 Kbps
- 儀表板上顯示了 Wi-SUN FAN1.0 網絡的延遲和 RSSI
- Wi-SUN 網狀網絡 FAN 1.0 部署于 2022 年 10 月?
整個過程分為四個階段,IIIT-H 計劃在 2023 年第三季度末前完成 Wi-SUN 網絡智慧城市概念驗證,我們會在日后的博文中記錄該項目。如需了解有關 LPWAN 開發的更多信息,請不要錯過我們的 LPWAN 專項技術講座系列,其中包含大型智慧城市、公用事業和工業物聯網應用開發相關重要主題的互動式培訓課程。
查看本博客系列的第二部分:智慧城市生活實驗室 Wi-SUN FAN 1.1 網狀網絡部署 - 第 2 階段。
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