1、Wi-SUN是什么？
Wi-SUN是Wireless Smart Utility Network的缩写，使用在日本被称为特定小功率无线的920MHz频段，与使用2.4GHz和5GHz频段的Wi-Fi相比，虽然通信速度较慢，但具有通信距离长、可绕过障碍物且易接通、低功耗的优点。 Wi-SUN 是基于 IPv6 和 IEEE 802.15.4g/e 规范的开放标准。Wi-SUN 联盟负责开发该标准，是一个全球生态系统，此系统的成员公司致力于加速实施基于场域网络 (FAN) 和物联网 (IoT)。Wi-SUN 协议适用于需要高数据吞吐量、高节点数和自愈网状功能的应用，例如互联智能仪表和智能街道照明。下图为Wi-Sun联盟的一个示意图：
联盟的简介：
- 成立于2012年4月
- 在美国特拉华州(501c)注册为非盈利组织
- 日本、新加坡、欧洲的区域组织
- 现有80多家会员公司，包括实用工具，政府机构，产品供应商，硅供应商和软件公司
2、Wi-SUN的协议层结构
- Wi - SUN联盟制定物理层(PHY)和技术配置文件规范
- 介质访问控制层(MAC)和网络/传输层。
- 开发测试程序，以确保实现是可互操作的
- Wi - SUN物理层规范基于ieee802.15.4 g
- 配置文件的详细信息是基于应用程序分类的
- 每个层可能使用不同的选项取决于应用程序(现场区域网络，家庭能源管理…)．
3、Wi-SUN的网络类型
3.1、HAN(Home Area Network)
是一种一对多的网络，这个应用目前主要应用在日本，其它地方的范围很少用。HEMS用标准配置文件，支持范围包括连接电力B路由的Wi-SUN ECHONET Profile for Route B、支持HAN的Wi-SUN ECHONET Profile for HAN，以及在HAN的基础上增加了中继功能和睡眠功能的Enhanced HAN等。
ECHONET工作组:
- 主持人:NICT，技术编辑:Toshiba
- 规格已批准(ECHONET Lite的Wi-SUN配置)
- 支持IEEE802.15.4 /4e PHY/MAC、6LowPAN和IPv6
- 支持加密(AES)和认证(PANA)
- 标准为TTC JJ300.10
3.2、JUTA
符合NPO法人遥测推进协议会（JUTA）制定的遥测用无线通信标准“U-Bus Air”，能实现相互通信的无线通信profile。可实现超低功耗的无线通信，使用电池驱动智能燃气表和智能水表等能连续工作10年以上。
3.3、FAN(Field Area Networks)
是一种mesh的网络，主要应用到构建智慧城市、智能电网的基础设施、先进道路交通系统等各种应用。和蓝牙Mesh一样，节点也支持中继方式传播，而且可以支持24跳的中继（蓝牙Mesh不建议>4跳）；而和蓝牙Mesh不一样，Wi-Sun是基于路由的协议，而不是基于洪泛Flooding；
FAN工作组
- 联席主席:思科和Silver Spring Networks
- 功能完整的规格被批准
- 支持ieee802.15.4 /4e PHY/MAC、6LowPAN和IPv6
- 支持多跳操作和跳频
- 支持加密和认证
FAN（Field Area Networks场域网络）的主要优势：
- 基于 IP 的解决方案：IPv6/6LoWPAN
- 广泛的互操作性
- 既有的安全性
- 既有的命名、寻址、转换、查找、发现
- 应用级数据模型和服务
- 既有的网络管理
- 开放标准：开放标准
- 利用现有经过验证的标准，而不是“浪费时间做无用功”
- 未锁定至特定供应商
- 全球解决方案：未经许可的频段：2.4 GHz、1 GHz 以下（主流）（支持全球和地区 1 GHz 以下频段）
- 无线电选项：FSK 和 OFDM 模块，为各种部署场景（城市到农村）提供各种数据速率和覆盖范围
- 吞吐量：50 kbps 至 2400 kbps，解决几个*在用潜**例的不同吞吐量要求
- 应用程序类型：低功率高/低吞吐量，支持线路供电以及电池供电用例
3.4、RLMM
考虑到了工厂、大楼的自动化和维护系统、建筑和结构件的状态监控等用途的profile。
4、FAN Profile介绍
4.1、基本介绍
FAN在欧洲电表用的比较多，重点介绍下，下图为一个5000个节点的mesh网络（FAN）的应用示意图
下图是一个FAN的协议栈层叠结构
说明如下：
ipv6协议
- TCP / UDP
- 6LowPAN适应+报头压缩
- DHCP v6用于ip地址管理
- 使用RPL路由
- ICMPv6
- 单播和多播转换转发
- 安全机制
基于IEEE802.15.4 e + ie扩展的mac
- 跳频
- 设备发现/加入
- 协议调度
- 几种帧交换模式
- 可选mesh under routing
基于802.15.4g的phy
- 不同的数据速率和地区
4.2、详细介绍
详细的通信参考模型通过分层OSI参考模型[OSIRM]描述了Wi-SUN场域网络(FAN)的体系结构如下:
FAN规范基于各种IETF、IEEE和ANSI/TIA标准，支持低功耗和有损网络。完整的FAN规范为无连接(UDP)和面向连接(TCP)服务提供了一个独立于应用程序的基于ipv6的传输服务。
FAN被定义为有两种可能的建立IPv6报文路由的方法:第3层的强制RPL或第2层的可选MHDS。节点使用的路由方法的确定在节点部署之前进行管理设置。节点所配置的路由算法会在PAN发布过程中显示出来，节点只会加入与它们所配置的路由算法匹配的网络。
三层路由的FAN包含一个或多个pan。在PAN中，节点承担以下三种操作角色之一(通过本地管理策略设置):
1. 每个PAN都包含一个边界路由器，提供到PAN的广域网连接。边界路由器为其PAN内的所有节点维护源路由表，提供节点认证和密钥管理服务，并传播PAN范围内的信息，如广播时间表。
2. 路由器节点，提供上行和下行数据包转发(在PAN内)。路由器提供中继安全和地址管理协议服务。
3.叶子节点提供了最小的功能:发现和加入PAN，发送/接收IPv6数据包等。
下图三层路由的FAN部署样例：
二层MHDS FAN的拓扑结构类似于三层路由的FAN。每个PAN恰好有一个第二层接入点，提供广域网连接。MHDS提供了叶子和转发节点角色，相当于第三层叶子和路由器角色。AP节点直接映射到第三层的边界路由器。
这两种配置的主要区别在于，从第3层看，MHDS PAN中需要与边界路由器通信的所有成员都是边界路由器的邻居。MHDS提供第2层非邻居节点的连通性，与RPL提供第3层非邻居路由节点的路由基本相同。
二层MHDS FAN的部署样例下图所示：
