LPWAN 低功耗广域网技术 - Wize简介

无线通信网络技术的发展,推动了物连接网络的规模化组网的发展,这也是低功耗广域网(LPWAN)内在的发展需求 。
简介Wize技术是一种低功耗广域网络(LPWAN)技术,源自于欧洲标准EN-13757 Wireless M-bus 。Wize是由Wize联盟定义的一种物联网标准,主要是面向无线计量、智能城市和工业物联网等应用 。
Wize工作在169MHz频段,是欧洲的免许可频段 。由于其使用的是低频段,波长较长,建筑或障碍物穿透力强,路径损耗减少传输距离远,最远可达20公里 。Wize协议是双向的,发送和接受最多246个字节的消息,并且可以远程对网络设备进行固件更新 。由于Wize传输的消息很短,设备每天只需要打开几秒钟,电池续航可达20年 。另外,Wize还具备端到端加密功能,保证了最高的安全级别 。
Wize主要技术特点

  • 频段范围是169.4 MHz-169.475MHz,带宽总计75KHz
  • 无线电频谱分为6个频道(5个上行,1个下行),每个信道12.5KHz
  • 双向通信,上行最大256个字节,下行最大256个字节
  • 可扩展的调试解调方式,软件定义无线电(GFSK、4GFSK)
  • 通信时间,占空比10%,6分钟/小时
  • 通信速率2400bps - 6400bps
  • 通信距离室外达50km以上,室内达10km以上,室内深度覆盖2.5km不等 。
  • 安全加密,AES128
  • 每天通信量少(5至10次),功耗非常低,小型锂电池(AA,A或C)可以给远程抄表设备供电15-20年
  • 协议机制允许通过广播无线方式调度和执行设备固件的更新
Wize发展历史ERMES(European Radio Messaging System,欧洲无线电消息系统)是一种ETSI(欧洲电信标准协会)于1990年开发的一种欧洲通用无线寻呼标准,使用了169MHz无线电频段 。2005年,欧洲邮政和电信管理局会议(CEPT)及其电子通信委员会(ECC)决定将该频率分配给其他新的用例,包括远程抄表 。欧洲的ISM 169 MHz无线电频谱是开放的免许可的,可作为短距离设备的免许可频段使用 。
  • 2005年,WM-Bus协议发布(又名EN13757-4,433MHz和868MHz) 。Suez公司开发了一个基于169 MHz频率的智能水表AMI基础设施,在欧洲开始部署 。
  • 2008年,Suez发布了第一个169MHz远程水表计量的无线模块 。
  • 2012年,GRDF决定为其项目选择169MHz频段,并进行了重大的改进 。
  • 2013年,AFNOR(法国标准化协会)《气体应用指南》第一版发布
  • 2014-2015年,基于SDR(软件定义无线电)的高性能169MHz多通道调制解调器 。电信级的基础设施,水表和气表
  • 2017年,Wize联盟发布Wize协议1.0 。AFNOR水表和气表应用指南发布 。设立Wize Alliance Link – CEN TC294
  • 2018年,EN13757/2018发布 。
  • 2019年,Wize联盟发布Wize协议1.1 。
  • 2020年,欧洲大规模部署Wize燃气表和水表,迄今为止约有1000万只
Wize联盟2017年,法国燃气公司GRDF、Suez和法国运营商Sagemcom宣布成立了Wize联盟 。Wize联盟是一个开放的非营利性协会,旨在推动物联网的国际标准 。该组织汇聚了来自工业和公用事业领域的主要国际参与者,支持名为 Wize 的远距离广域网技术的实施 。
由于SUEZ、Sagemcom和GRDF创始成员的业务专长,水表和气表的无线计量是联盟开始的起点 。使用Wize技术的网络连接了全球900多万个设备,而且还在继续扩大,特别是通过推出1100万个GRDF的智能燃气表 。各种案例已实现了规模化,如能源或水智能计量(AMR)、废物收集、空气监测等 。
Wize Alliance的目标是通过技术输出和进入新市场来确保Wize技术的稳定性和和可持续性发展 。
Wize市场规模
  • 2018年,3+百万台设备,15个国家,500个城市
  • 2019年,9+百万台设备, 15个国家,500个城市
  • 2020年6月,1000+万台设备, 15个国家,10 000个城市 。
用例【LPWAN 低功耗广域网技术 - Wize简介】Water
智能电表 - 智能水表改变了Suez与用户的关系,一方面不再需要安排上门抄表,另一方面账单是基于实际的消费量 。另外,用户可以在线查询其日常的用水量,如果发生泄漏或过量消费就会收到电子邮件或短信提醒 。他们还可以通过跟踪公共卫生用热水的费用来监测能耗成本 。
通过实时监控输送水量、异常情况(泄漏、回流),智能水表能够为公共水务服务部门管理营业收入,通常会改善整体供水网络绩效 。
政府利用水的数据管理实现经济和环境效益 。由于智能水表政府能够根据季节或社会定价调整计费频率,控制建筑的各种流量消耗,以保护水资源 。它还可以帮助政府监测住房入住率,并分析旅游或经济领域的活动 。


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