소개

디지털 혁명은 사물인터넷(IoT)을 우리 일상생활 속으로 가져왔습니다. 강력한 성능과 다양한 애플리케이션으로 유명한 Wi-SUN 기술은 대규모 IoT 구현에서 선호되는 옵션이 되었습니다. 이 기사 에서는 Wi-SUN 기술 시장 , 주요 이점 , 사용 사례 및 애플리케이션 , RF-star 의 Wi -SUN 구현을 살펴봅니다.

Wi-SUN 기술 시장

Business Research Insight 및 Market Research Future의 최근 Wi - SUN 기술 시장 조사 보고서 에 따르면 , 세계 Wi-SUN 기술 시장은 2022년 3억 1,927만 달러 규모로 , 2022 년 사이 무려 13.45% CAGR로 성장하여 145억 6,800만 달러에 이를 것으로 예상 됩니다 . 2024-2032. 이러한 급증은 스마트 미터, 센서, IoT 장치 의 지속적인 확산 과 코로나19 팬데믹 으로 인해 가속화된 디지털 혁신으로 인해 더욱 가속화 되었습니다 . 특히 북미는 Wi-SUN 기술 도입이 활발한 지역으로 두각을 나타내고 있다.

그림 1 : Wi-SUN 기술 시장 규모(2023~2032년)(10억 달러)

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

Wi-SUN 개요

Wi-SUN이란 무엇입니까?

Wi-SUN(Wireless Smart Ubiquitous Network)은 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 한 무선 통신 네트워크입니다. 이는 고성능, 저전력, 장거리, 강력한 간섭 방지, 높은 데이터 처리량 및 매우 안전한 무선 통신 솔루션을 제공합니다 .

메시 네트워크로서 주파수 호핑(Frequency Hopping) 및 셀프 구성(Self-Configuration) 기술을 통해 IoT 기기 간 장거리 통신 및 대용량 데이터 전송을 용이하게 합니다. 네트워크에는 자가 치유 기능도 있습니다 .

Wi-SUN: HAN 대 FAN

Wi-SUN은 HAN(Home Area Network)과 FAN(Field Area Network) 이라는 두 가지 기본 작동 프로필을 지원합니다.

• HAN: Home Area Network HAN에는 현재 Router B와 Enhanced HAN(릴레이 전송 지원 )을 포함한 여러 유형이 있습니다. 라우터 B는 스마트 가전제품과 스마트 계량기를 연결 하는 HEMS(Home Energy Management System) 컨트롤러를 의미합니다 . 스마트 가전 에너지 소비량을 실시간으로 모니터링하고 스마트 시티 애플리케이션을 위한 FAN과의 통신을 가능하게 하여 스마트 홈 환경을 향상시킵니다.
• FAN: Field Area Network Wi-SUN FAN은 각 장치가 근처 장치 와 여러 연결을 설정하여 최대 수천 개의 노드까지 확장할 수 있는 메시 네트워크입니다 . 각 노드는 일반적인 장거리 홉을 제공합니다. 최종 장치가 다른 장치와 연결하는 데 실패 하면 다른 최종 장치 의 라우터 노드에 대한 대체 경로로 자동으로 재구성됩니다 . 이는 스마트 그리드 및 가로등 과 같은 대규모 인프라에 이상적입니다 . Wi -SUN 토폴로지는 아래와 같습니다.

그림 2 Wi-SUN 네트워크 토폴로지

Wi-SUN 네트워크 의 장점

• 낮은 대기 시간 및 높은 데이터 처리량 : Wi-SUN의 메시 토폴로지는 짧은 대기 시간 통신 경험을 보장하고 높은 데이터 처리량을 지원하여 대규모 IoT 배포 요구 사항을 충족합니다.
• 낮은 전력 소비 : Wi-SUN 장치는 일반적으로 배터리 전원을 사용하므로 에너지 소비를 크게 줄이고 장치 수명을 연장합니다.
• 배포 용이성과 확장성 : Wi-SUN은 간단한 네트워크 구조와 자체 형성 네트워크 지원을 통해 IoT 생태계가 발전함에 따라 확장할 수 있는 유연성을 갖춘 대규모 애플리케이션에 이상적인 선택입니다.
• 높은 보안성 : Wi-SUN은 데이터 전송의 안전을 보장하기 위해 고급 인증과 같은 여러 계층의 보안 메커니즘을 제공합니다.
• 상호 운용성 : Wi-SUN은 개방형 표준 IEEE 802.15.4를 기반으로 최종 장치 간의 데이터 상호 운용성을 지원하여 전반적인 네트워크 효율성과 애플리케이션 적용 범위를 향상시킵니다.
• 비용 효율성 : Wi-SUN은 자체 형성 및 적응형 주파수 호핑 기술을 통합하여 전체 비용을 절감하며 특히 광범위한 IoT 애플리케이션에 적합합니다.
• 광역 커버리지 : Wi-SUN은 Sub-1GHz 대역(860MHz 대역, 920MHz 대역 및 1GHz 미만 기타 대역)의 전파를 사용하여 더 긴 도달 범위를 제공하고 다른 전자 장치 및 장애물과의 무선 주파수 간섭을 줄입니다. 스마트 시티, 스마트 홈, 에너지 관리 시스템과 같은 유틸리티를 연결하는 데 이상적입니다.

Wi-SUN 애플리케이션

Wi-SUN 기술은 다양한 글로벌 애플리케이션에서 그 자리를 차지하고 있습니다.

스마트 시티

Wi-SUN의 장거리 전송, 확장성, 양방향 통신 및 낮은 전력 소비 덕분에 Wi-SUN은 스마트 미터 및 가로등용으로 많은 도시에 배치되었습니다. 예를 들어, 인도 하이데라바드에 있는 스마트 시티 리빙 랩(Smart Cities Living Lab)은 Wi-SUN 메시 네트워크 기술을 활용하여 도시 자산을 효율적으로 관리합니다.

스마트 가로등

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

8월에 RF-star는 TI CC1354P10 SoC를 기반으로 하는 새로운 Wi-SUN 모듈 을 출시할 예정입니다 . 이 모듈은 1024k B 플래시 및 288k B RAM을 갖춘 다중 프로토콜 및 이중 대역 800MHz - 928MHz 및 2.4GHz 무선 모듈이 될 것으로 예상됩니다 . 특히, RF-TI1354P1 모듈은 경계 라우터로 작동하여 최대 300개 노드까지 확장할 수 있습니다. 이는 대규모 분산 IoT 복합 애플리케이션에 대한 강력한 지원을 제공합니다. 계속 지켜봐 주시기 바랍니다!

결론

Wi-SUN의 고유한 메시 네트워크 아키텍처는 낮은 대기 시간, 높은 데이터 처리량, 낮은 전력 소비, 배포 용이성 및 확장성, 높은 보안, 상호 운용성 및 장거리 전송 기능이 결합되어 광역 대규모 통신에 이상적인 솔루션입니다. - IoT 애플리케이션 규모를 확장합니다. Wi-SUN 시장이 지속적으로 확대됨 에 따라 스마트 시티, 스마트 에너지, 산업용 IoT 에서의 Wi-SUN 애플리케이션이 성장 하고 있으며 연결 효율성을 향상하고 비용을 절감하며 사용자 경험을 향상시킬 수 있는 잠재력을 보여주고 있습니다 . RF-star 와 같은 제조업체가 고성능 Wi-SUN 모듈 개발 을 주도하면서 대규모 분산 IoT 배포의 미래는 유망해 보입니다.