Wi-SUN

Wi-SUN; Wireless Smart Utility Network
IEEE 802.15.4g 서브 GHz 무선 위에 IPv6·6LoWPAN·RPL 을 얹어, 스마트 미터·가로등 같은 옥외 기기를 수 km 규모의 메시망으로 잇는 개방형 저전력 무선 통신 규격

개요

전력·가스·수도 회사가 계량기를 원격 검침하려면 도시 전체에 흩어진 수십만 대의 기기를 싼값에, 배터리나 작은 전력으로, 양방향으로 이어야 한다. Wi-SUN 은 이를 위해 2012년 출범한 업계 단체 Wi-SUN Alliance 가 IEEE 802.15.4g(SUN, Smart Utility Network) 물리 계층을 바탕으로 상위 계층 표준을 골라 묶고 상호운용성 인증을 하는 규격이다. 각 기기가 이웃 기기의 데이터를 중계하는 메시 네트워크를 만들어, 한 홉이 짧아도 여러 홉을 거쳐 수 km 떨어진 경계 라우터까지 데이터를 보낸다. AMI(지능형 검침 인프라)와 스마트 그리드, 스마트 시티의 가로등·센서 망이 주된 용도다.

프로토콜 구조

계층	Wi-SUN FAN 이 쓰는 표준
응용	CoAP, DLMS/COSEM 등 응용 프로토콜(규격 밖, IP 위에서 자유롭게)
전송	UDP, TCP
네트워크	IPv6, 적응 계층 6LoWPAN(헤더 압축·단편화), 라우팅 RPL(저전력 손실망용 라우팅, IETF)
데이터 링크(MAC)	IEEE 802.15.4 MAC + 802.15.4e 확장(주파수 도약), 보안 IEEE 802.1X·EAP-TLS
물리	IEEE 802.15.4g SUN PHY - 서브 GHz 대역(지역별 868 MHz, 915 MHz, 920 MHz 등), FSK·OFDM 변조

프로파일

FAN(Field Area Network) - 옥외 대규모 메시망. 스마트 미터, 배전 자동화, 가로등, 스마트 시티 센서. Wi-SUN 의 대표 프로파일이다. FAN 1.1 에서 OFDM 고속 모드와 저전력 노드 지원이 추가됐다
HAN(Home Area Network) - 계량기와 가정 안의 에너지 관리 장치(HEMS)를 잇는다. 일본 스마트 미터의 'B 루트'가 대표적이다
JUTA(일본 유틸리티 텔레미터링) 등 지역 프로파일

특징

서브 GHz 대역 - 2.4 GHz 보다 회절·투과가 좋아 건물·지하 계량기함에도 닿고, 한 홉이 수백 m~1 km 안팎이다
메시 + 자가 치유 - RPL 이 경로를 계속 갱신해 한 노드가 고장 나면 다른 이웃을 거쳐 우회한다. 노드가 많을수록 망이 촘촘해진다
IP 기반 - 기기마다 IPv6 주소를 가져 인터넷 프로토콜로 바로 관리·연동된다
양방향·저지연 - 검침값을 올리는 것뿐 아니라 원격 차단·요금 정보·제어 명령을 내려보낼 수 있다
속도는 FSK 기준 수십~수백 kbps, OFDM 모드에서 최대 2 Mbps 안팎이다
보안 - X.509 인증서로 802.1X/EAP-TLS 상호 인증을 하고, 링크 구간은 AES-128 로 암호화한다
주파수 도약 - 채널을 계속 바꿔 간섭에 강하다

다른 IoT 무선 기술과 비교

구분	Wi-SUN	지그비	LoRaWAN	NB-IoT
기반	IEEE 802.15.4g	IEEE 802.15.4	LoRa(독자 변조)	3GPP 셀룰러
대역	서브 GHz 비면허	주로 2.4 GHz 비면허	서브 GHz 비면허	LTE 면허 대역
구조	메시(다중 홉)	메시	스타(게이트웨이)	스타(기지국)
거리	홉당 ~1 km, 메시로 확장	수십~100 m	수 km~10 km 이상	수 km
속도	수십 kbps~2 Mbps 안팎	250 kbps	수백 bps~수십 kbps	수십~수백 kbps
IP	IPv6 기본	쓰지 않음(Zigbee IP 프로파일 제외)	쓰지 않음	IP
망 구축	자가망	자가망	자가망 또는 사업자망	이동통신사 망(회선 비용)
주 용도	유틸리티 검침, 스마트 시티	스마트 홈, 빌딩	저속 원격 센서	광역 저속 센서

LoRaWAN·NB-IoT 같은 LPWAN 은 한 번에 멀리 보내는 대신 속도가 낮고 하향 제어가 느리다. Wi-SUN 은 메시로 거리를 늘리며 더 빠른 양방향 통신을 한다

같이 보기