“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(wǎng)絡(luò) (Wireless Smart Ubiquitous Network, Wi-SUN) 是一種旨在實現(xiàn)低功耗物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議,專為智慧城市打造。Wi-SUN 具有可擴(kuò)展性、安全性和互操作性,并支持各種現(xiàn)有和新興應(yīng)用,為可持續(xù)城市運(yùn)營奠定了良好基礎(chǔ),進(jìn)而可提高居民的生活質(zhì)量。
世界各地的城市都在依靠智能技術(shù)減少溫室氣體排放和資源浪費(fèi)?!爸腔鄢鞘小笔抢梦锫?lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展來有效管理城市資產(chǎn)的城市地區(qū)。要打造“智慧城市”,需要現(xiàn)代城市生活的各個方面實現(xiàn)數(shù)字化,其中包括公用事業(yè)、市政服務(wù)、交通管制、公共交通以及供水和廢棄物處理網(wǎng)絡(luò)。
Wi-SUN 基于 IPv6 和 IEEE 802.15.4g/e,是面向市政服務(wù)提供商打造的領(lǐng)先開放標(biāo)準(zhǔn) IPv6 1 GHz 以下網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。Wi-SUN 可用于各種應(yīng)用(包括線路供電和電池供電節(jié)點(diǎn))中的大型戶外物聯(lián)網(wǎng)無線通信網(wǎng)絡(luò)。Silicon Labs 是 Wi-SUN 聯(lián)盟的發(fā)起成員。
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Wi-SUN 網(wǎng)絡(luò)組件
如下圖所示,Wi-SUN 由邊界路由器 (BR)、路由器節(jié)點(diǎn)和葉節(jié)點(diǎn)組成。Wi-SUN 是一種場域網(wǎng) (FAN),可在全網(wǎng)狀或星形拓?fù)渲羞\(yùn)行。
邊界路由器節(jié)點(diǎn):為 FAN 提供廣域網(wǎng) (WAN) 連接,維護(hù)源路由表,并控制節(jié)點(diǎn)身份驗證和密鑰管理服務(wù)
路由器節(jié)點(diǎn): 控制上行和下行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)
葉節(jié)點(diǎn): 提供最低限度的功能,大多為電池供電傳感器節(jié)點(diǎn)?
位于印度海得拉巴國際信息技術(shù)研究所 (IIIT-H) 的“智慧城市生活實驗室”
根據(jù)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(shù),以推動經(jīng)濟(jì)增長和當(dāng)?shù)匕l(fā)展。為在此項工作中利用該研究所的專業(yè)知識,培育城市創(chuàng)新發(fā)展,IIIT-H 于 2019 年 1 月設(shè)立了“智慧城市物聯(lián)網(wǎng)卓越中心”。
IIIT-H 正在運(yùn)用其智慧城市方法,在研究所園區(qū)內(nèi)建立可復(fù)制城市地區(qū)的“智慧城市生活實驗室”,旨在于三個價值領(lǐng)域提高生活品質(zhì):社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境。目標(biāo)是為智慧城市創(chuàng)建概念驗證。
在印度-歐盟項目及歐洲商業(yè)和技術(shù)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(xué)研究中心-系統(tǒng)分析與架構(gòu)實驗室 (LAAS-CNRS)、波爾多都會區(qū) (Bordeaux Metropole)、印度電子和信息技術(shù)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(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)在 IIIT-H 智慧城市生活實驗室的部署范圍
IIIT-H 所在園區(qū)已成為各種初創(chuàng)企業(yè)的試驗基地,其中部署的現(xiàn)有傳感器網(wǎng)絡(luò)可監(jiān)控供水、能源、空氣污染、太陽能發(fā)電等不同垂直領(lǐng)域。為了擴(kuò)大“智慧城市生活實驗室”,覆蓋整個園區(qū)的 Wi-SUN 節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)將根據(jù)天氣狀況控制路燈。目標(biāo)是將大約 100 盞路燈轉(zhuǎn)換為 Wi-SUN 智能路燈,并將附近的傳感器節(jié)點(diǎn)連接到 Wi-SUN 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。配有路由器節(jié)點(diǎn)的燈桿將作為該網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng)。
線路供電和電池供電的各種傳感器將作為終端節(jié)點(diǎn)/受限功能節(jié)點(diǎn) (LFN) 進(jìn)行連接,以形成穩(wěn)健的 Wi-SUN 網(wǎng)格。在如此龐大的區(qū)域內(nèi),密集的固定節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)不僅對路燈至關(guān)重要,對于實現(xiàn) Wi-SUN 的部署和示范推廣同樣至關(guān)重要。固定節(jié)點(diǎn)(邊界路由器和路由器節(jié)點(diǎn))網(wǎng)絡(luò)基于采用 Silicon Labs EFR32FG12 1 GHz 以下無線電板和現(xiàn)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(jié)點(diǎn)
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系列 1/階段 1:亮點(diǎn)
- 30 個基于 FG12 無線電的路由器節(jié)點(diǎn)放置在園區(qū)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(jié)點(diǎn);BR 控制路燈開/關(guān) (ON/OFF)
- FSK 比特率:50 Kbps
- 儀表板上顯示了 Wi-SUN FAN1.0 網(wǎng)絡(luò)的延遲和 RSSI
- Wi-SUN 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò) 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(wǎng)絡(luò)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(guān) LPWAN 開發(fā)的更多信息,請不要錯過我們的 LPWAN 專項技術(shù)講座系列,其中包含大型智慧城市、公用事業(yè)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)相關(guān)重要主題的互動式培訓(xùn)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(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)部署 - 第 2 階段。
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