Wi-SUN产品使用问答

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Q1：Wi-SUN 网络如何实现网络中设备的自动组网和自愈修复?
Wi-SUN 在网络层支持RPL（RPL是IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks的简称）的协议，以适当的参数配置订定选取父节点的信号强度与联机质量的门限值，可以让节点寻找周边邻近节点来作为其父节点为转发的路径。实际上，每个节点会保有多个邻近节点的信息，当其父节点丢失(信号变差或下电)，便会从其邻近节点中寻找一个更佳的父节点为其路由。就是通过这样选取父节点的机制来达成自组网与自疗愈的特性。

Q2：Wi-SUN有没有网络的中心节点？ 需要中继吗? 任意两个节点间可以相互通信吗？
Wi-SUN网络里有个Border Router就是中心节点的角色。虽然Wi-SUN有定义转发节点(Routing Node)与叶节点(Leaf Node)的角色，但在网络中并不是固定配置，而是看网络状况自动变换是否需作为转发节点帮其他网络内节点转发。两个节点间的通讯还是需通过Border Router来转发，但由于支持IPv6在网络层实际上是直接两个IP间通讯，可以视为两个节点相互通信。

Q3：WI-SUN中等效速率范围？
Wi-SUN网络规范速率有Wi-SUN有定义50kbps/ 150kbps/ 300kbps
目前一般使用50kbps和150kbps，这里的速率是物理层速率，由于物理层到应用层中间还有各层的协议头以及分片和组包等机制，所以实际在应用层的速率会低于该值。

Q4：Wi-SUN Mesh组网时间比较长，有办法解决优化么?
一些组网参数是可以进行配置的。以Wi-SUN FAN 来说，要支持的是大规模的网络。为了避免频繁的握手封包造成通道的拥塞，一些组网封包的发送间隔 (如 PA/ PC 等)都会拉长其发送间隔。也就容易让人认为组网时间长。事实上，如果是小规模网络的应用，也是可以达到上电后1min内入网的程度。

Q5：Wi-SUN一个网络最多可以有多少个节点? 多大规模的网络可以依然稳定地工作?
这个根据各Wi-SUN方案的实际能力各有不同。大规模网络的架设需要长时间的调试与现场测试取得一个最佳的参数配置。以濎通芯的方案来说，目前一个Wi-SUN网络可以达到1000个以上节点入网，且在30分钟即可完成千点组网。

Q6：Wi-SUN最大支持最多跳数？ 网络延迟有多少? 每个节点最多支持多少个上行路由和下行路由? 多跳后，数据过多对最后的一个节点能耗、寿命有什么影响?
Wi-SUN规格上最多支持24跳，但目前实际电表的现场应用上，最多看到的是五跳环境。它采用集中式路由, 可以根据传输质量自动切换上行路由(父节点)并通知BR其父节点信息完成下行路由建立。以实际测试来看，每一跳间的RTT (Round Trip Time)大概在100ms~200ms间，在一个五级环境，从Border Router到第五级节点ping 100 bytes封包100次的RTT: 最短: 700ms / 平均: 930ms / 最长: 1150ms。多跳对于叶节点的功耗影响较小，而对转发节点影响较大。数据过大时， 应用层必须切包，因此发送数目封包会变多，对于转发节点，负担便会加重，因此平均功耗必然变大，电池寿命势必减少。

Q7： Wi-SUN是Mesh网络吗？ 它的网络组织并不像是个Mesh。 一个Group最大多少节点？ 限制因素？ IP？
这要看对“Mesh网络” 如何定义。如果把去中心化（ 无根节点） 作为mesh网络的必要条件， Wi-SUN可能非完全的Mesh网络。但若把Mesh网络定义成是一种在网络节点间通过动态路由的方式来进行数据与控制指令的传送。这种网络可以保持每个节点间的联机完整，当网络拓扑中有某节点失效或无法服务时，这种架构允许使用「跳跃」的方式形成新的路由后将讯息送达传输目的地。那么Wi-SUN是完全符合Mesh网络的特性。实际应用上，只要需要对外网络链接的网络都需要一个中心节点来与公网做连接。 Wi-SUN本身的自组网与转发机制可以有Mesh网络的优点。目前濎通芯的Wi-SUN方案是可以支持1000个以上节点。
目前网络节点数目受限于以下几点：
（1）根节点的MCU的运算能力与内存空间。
（2）可用频道数目的多寡，若有太多的节点处于太少的频带上，容易有通道拥塞造成效能降低。

Q8：Wi-SUN对节点是否支持OTA？ OTA方案大致介绍？
Wi-SUN并没有详细规定OTA的实做机制，但透过MPL的机制，可以由Border Router做Multicast向下发包，中途若节点收到的升级包有所遗漏，会去向邻近节点要求补包，待所有升级包完整后再进行解压缩升级。若其中有某些节点最终仍未成功升级，再由Border Router做单播(Unicast)升级。

Q9：Wi-SUN Mesh能不能实现多路转发呢?
目前是以IP based在进行通信，给定destination后，便通过RPL去进行信号的转发。传送失败后再进行重传，若有必要重新寻找路由转发。并没有多路转发的实做。但可由根节点做广播(broadcast)和群发(multicast)。

Q10：实际应用场景中多网络的网间协调是怎样的？
无线环境中，若有多个网络主站(DCU)，则表节点(Node)有可能组上其中任一主站，在应用层的线损计算就不易精确算出各DCU其下管理的电表线损状况。每个Root(DCU)会有相同的NetName和不同的PANid，使用PANid来区隔不同的网络。 未特别配置下， Root广播PA，当Node收到PA后，若符合组网条件要求(信号强度足够/ 相同NetName)，便加入该Root网络。 Node的PANid便设置成与该Root相同。若能收到多个Root发出的PA，则节点(Node)加入PAN Cost 最低的网络。若与该root 连结断开，若有听见其他PA封包，则加入另外一个网络。于此状况下，并无法确定节点会加入哪一网络。解决方案：
方案一 生产端先期配置
做法： 于表端通讯模块生产时即把其欲加入网络的NetName做先期的配置。
特点： 1. 提高生产端产线管理的困难。2. 现场应用上实际安装表模块时缺乏弹性。3.当所属网络集中器故障时， 无法加入其他网络维持通讯功能。
方案二 白名单管理
做法： 由后端管理系统于DCU加入白名单，仅允许白名单内电表加入网络。
特点： 1. 如何快速有效率地增加白名单。2. 当所属网络集中器故障时须于另一台DCU加入白名单。
方案三 管控DCU允许入网注册区间
做法： 预设DCU不接受入网， 须以特定方式在某段间允许入网。
特点： 1. 安装电表时无法完全自组网。2. 节点与DCU网络断讯后无法重新加入网络
方案四 节点自由入网， 由AP直接管理子网
做法： 节点自由加入任一DCU网络， DCU只做为数据传送媒介。
特点： 1. 维持自组网与网络修复特点。 2. 无须额外设定与配置。3. 线损计算与其他业务管理功能由后端系统进行。

Q11：路由信息里， 会有MAC对应的IPv6地址， 针对表号的话， 是否也有相关对应表体现在路由信息里？ 比如客户端出现表号重了（ 人员填写错误）， MAC还都是各自默认唯一的， 这种情况下， 这两个重号的表在网络里会是怎样的？
这是应用层要考虑的， Wi-SUN本身是不会去保存表号的， 一般做法是把表号转化成节点的MAC地址， 如果表号重了就意味着MAC地址重了， 会导致节点不能正常入网， 已经入网的节点会报错、 复位等操作。

Q12：针对重新入网， 多少时间内入不了网， 会是怎样的状？会待机嘛？ 还是会一直在做入网？ 时效机制如何？
如果是网络信号质量等原因造成的掉网，那么掉网后会立即再一直请求入网。如果是由于不在主节点的白名单中而入网请求被拒绝，那么会有10分钟（可调）的静默期，静默期内不会再请求加入该网络，但是可以加入其他网络。

Q13：抄表的场景， 1000个Node全部入网后， 按一天抄表一次的频率， 当抄表完成后， 1000个Node会处理于什么状态？ 使待机状态嘛？ 网络保持的时间和方式是多少？ 30min心跳包？
目前一直保持在网状态， 默认是2小时刷新一次入网信息， 如果root 4小时内都没收到刷新入网信息， 认为该节点掉网。

Q14： node端数据透传收到数据，电表这边是否需要有应答报文 客户电表端发送出去，是需要有ack的，客户电表端收到是否需要发送ack给主站系统？

对于表端数据有没有成功发出去，模块端是会做应答的。对于模块收到的数据给到表端后市不需要表端应答的。客户的主站如果需要应答是表端主动发起应答，与模块没关系。

Q15：这个Length高位低位和CRC高位低位是相反的吗？

是的，相反的，这是针对了几个表厂用户都是相反的所以确定下来低位在前高位在后。

Q16：这个调试口输出的数据，为何没把收发数据也都打印出来？客户会收到length error，一般是什么原因？

收发的数据都debug再打印一次会影响效率，如果是在debug的时候可以通过shell指令“cfg dbg uart 1”指令开启该log，但是在实际应用中最好通过“cfg dbg uart 0”关闭该log。Length error可能是由于两包数据间隔比较短，上一包数据还没来得及处理导致的。这个跟跑的操作系统有关，所有事件是排队处理的。这个可以请先跟用户确认下发送的频次。

Q17：模块单个点对点距离是多大，有没有测试数据？蓝色的连接灯，如果因为距离远没连接，是否会有变化？客户实测一跳距离200m左右是否在许可范围内？
这个要根据环境而定，例如无雨天气，在杭州文一西路上车流不大的情况下测试，20dBmde模块使用胶棒天线室外单级稳定通信距离在1.4公里左右。数据后面会整理出一份报告再统一发出来。蓝色灯代表模块的在网状态，但是这个灯是有延时的，模块掉网后最长会有半小时模块才知道自己掉网，这时才会灭掉。客户的实测200米要关注一下环境，还有使用的天线，模块的功率，测试的环境等具体而定。如果环境比较复杂，遮挡比较多是有可能的。

Q18：针对node节点，哪些参数需要设置，哪些参数仅需要读取？node是通过route端网络名称入网还是通过什么参数入网。如果修改了某些参数，比如mac地址，功率，是否需要重新入网。
如果只是入网的话，用户把网络名称修改一致就可以（实际上还有频段/速率也要对应，但现在没有开放修改频段和速率的接口，所以默认都是一样的）。修改mac地址是需要重新入网的，修改功率不需要。

Q19：Wi-SUN极端条件下最大可以通过的中继个数是多少？最大中继条件下，从 Root点到最后一个终端，需要多长时间(时延是多少)?
协议规范最大支持24级中继，目前测试在11级时的数据收发测试见Q26。目前测试稳定的级数在7-10级（即使测到了多级网络经过一段时间后会自动优化到较少的级数）

Q20：每次发送的字节说可有最大限制？若有限制，最大是多少？
每次发送的单包最大字节数是512，数据包太长容易出现串口校验失败，建议单包发送小于250字节。

Q21：A点到B点的通信时间T1和A点通过一级中继C点到达B的时间延时T2是多少？ 是否可以理解为，通过每个中继点的延时都是T2-T1？T2-T1的值是多少？
以如下测试为例ROOT每次发包发200字节给目标node，目标node收到后回传200字节的话。有如下测试记录。每多一级回复的时间增加240ms左右。

Q22：下图中上面是route，下面是node，node端调试口没有打印send信息，里面还有个length error是为什么？

Node端的send信息后期版本会加上。这个遇到过的可能是用户APP串口悬空了，遇到了干扰，请把用户APP串口的RX引脚接到GND上再看下这个length error是否就消失了。

Q23：读出来的SN号码为：0000CC0000CC0000CC00，并非模块SN，请确认是否有错误？
这时因为之前模块没写入SN号，SN号是出厂会写进去的，目前送样的模块都是研发端出来的，所以很多是没写过SN号的。

Q24：点对点的拉距测试（空旷条件下，点对点最大通信距离，速率，时延（root 点到终端的时间间隔），丢包率）；
拉锯测试有多远和实际环境，天线，速率，天气功率有关，举个实测例子予以回答。
杭州文一西路，胶棒天线，天气晴朗27摄氏度左右，速率50Kbps，发射功率20dBm，车流不大情况下，测试拉锯稳定1.4公里左右。此时没轮发射100包，每包250字节，丢包率为0，RSSI读书在-90左右。

Q25：点对点的穿墙（横向）测试，穿几面墙及对应的通信参数？ 点对点的穿楼层（纵向）测试，穿几层楼板及对应的通信参数？
穿墙测试没有比较适合的环境测试，但是在利尔达大厦14楼使用拉距的胶棒天线测试是本楼层全部可以覆盖的。穿楼层测试在14楼进门处放置ROOT，在10楼正下方放置NODE可以建立稳定链接并通信（4层）。

Q26：Wi-SUN 与LoRa、NB-IoT、CAT.1可以做个全面对比吗？最为关注的是功耗、传输速率、授权（收费）与非授权（免费）、以及安全性方面、成本方面的全方位对比?

Q27：Wi-SUN1.1的OFDM和NB-IoT的OFDM在功耗和速率方面的对比情况如何？

Q28：Wi-SUN与ZigBee的主要区别？与ZigBee的功耗比较？Wi-SUN 的包比 ZigBee 的长，代价是什么？比如功耗？Wi-SUN网络层用的路由协议是什么，和Zigbee 比较有什么优势?
Wi-Sun主要是广域覆盖，单跳距离可达数公里；ZigBee主要用于室内覆盖，单跳距离一般低于100米。另外两者采用的协议也有些区别。功耗上两者在相同传输条件下相当。传输长包时，相同条件下，丢包率会增加。Wi-SUN 的路由协议是RPL。ZigBee主要用AODV路由协议。RPL是适合IPv6的低功耗协议，能够最优化路径，最优化路径的因素综合了带宽、延时、跳数等。AODV没有考虑IPv6和低功耗设计。

Q29：Wi-SUN在电池受限的低功耗使用场景下，相比LoRa而言有什么优势？
在电池受限条件下，Wi-SUN节点可以选择较短距离的路由/中继节点进行传输从而节约能量，而不必像LoRa那样当组网形成后传输距离就确定了（因为只有一跳）。就是说如果设备是电池供电的，但是如果网络不允许加中继的话，Wi-SUN就不是太适合了。低功耗版本的Wi-SUN如果做出来的后可以到时再考虑评估。

Q30：对于类似于 wiSun 这种小无线的频段在 Sub 一 IG 范围，或者像wifi/蓝牙等在实际产品应用中，安装这块可有什么讲究？比如周边环境需要什么样子？什么样子的环境不太适合？
天线周围尽量开阔，远离线圈，高压电，大个电容，大个电感，发动机，人体，电池。
躲避同频点干扰。
板子内部有线圈  电机  磁铁等 可能会应响接收效果

Q31：如果遇到复杂一点的工况，有哪些措施可以参考去改善通信状况，比如调整安装位置？或者贵司客户这边之前可有遇到过类似通信不好，但是可以通过外部手段、产品自身设计等方面来改善的？
改善Q30中提到的几点。

Q32：对外信号主要是靠天线辐射出去的，那么天线设计这块我们一般需要考虑哪些因素？
天线种类的选择;天线的匹配效果;天线的安装方式

Q33：有没有一些简单的理论或者外部检测方法这块可以支撑我们去判断某个现场场景是不是可以用小无线等产品？
简单的方法试带个频谱仪现场环境做个长时间扫描，或者固定RSSI记录通信距离，或者固定通信距离记录RSSI  SNR或者连续读取所用频点的环境信号强度。

Q34：无线信号的衰减特性？是否有模型可以量化计算?
这个有个理论公式(参考：AN-0108 自由空间损耗模型：弗里斯传输公式)，但是这个是个理论，而且说的是衰减值和距离差的关系，但是这个说到是损耗值，不是说发射功率，确实不太好说准确。还有天线的影响（全向均衡的天线只是理论模型，实际中没有的）波长越长，频率越小，绕射的能力越强；  波长越短，频率越大，波的能量越大，贯穿能力越强；

Q35：为社么Wi-SUN模组二维码扫描到的为6字节而不是8字节？
二维码扫描到的6字节 在第3字节和第4字节中间加入FF EE（两个字节）就是模组的8字节MAC，原因是我司模组这两个字节永远是固定的，并且我司购买的MAC是6字节的，所有二维码中我司的模组是6字节。

Q36：Wi-Sun模组不入网，并debug口打印Black pan id[xxx]，是什么原因？
常见原因是，网络名是对的但是ROOT开了白名单但是ROOT的名单内没有这个Node。Node找到ROOT了ROOT开了白名单，Node不在名单内，ROOT不让Node入网，ROOT和Node说你是黑户，然后Node从串口告诉主人说“我是黑户”，可以把ROOT的白名功能单关闭掉，或者把Node加入都ROOT的白名单里。

Q37：我司WI-Sun模组RST插针管脚直接为开漏高组态或者高电平,如果后继电表版本统一这样的做法，对模块启动有没有什么影响？RST引脚是否需要外部上拉？
我司直到2022年7月25日为止，已经批量的所有标准WiSUN模组内部RST都接了上拉和电容，并且所有标准固件用户APP串口都有复位命令。即：只要是目前已经量产的标准模组的硬件  RST引脚都可以悬空不接  或者接接为开漏高组态或者高电平。

Q38：ROOT下最多可以挂多少个NODE？每个NODE下可以挂多少个子节点？
root下挂得NODE总数量主要由硬件flash大小决定（NODE硬件烧写ROOT固件和话可以带50个NODE，再多得话选择加FLASH得ROOT模组可以带1000个NODE），每个NODE下最多直接挂50个子节点。