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Wi‐SUN テクノロジーと認証

Phil Beecher, President and CEOMarch 2018

Copyright © 2018 Wi‐SUN™ Alliance March 2018 3

Wi‐SUN Allianceは2012年4月に設立された。米国デラウェア州のNPO(501c)として設立

ヨーロッパ、インド、日本、北米、シンガポールに各地域にRepを配置

製品ベンダー、シリコンベンダー、ソフトウェア会社、公益事業体、政府機関、大学など170社以上のメンバー企業

IEEE 802.15.4g RF(及び派生したもの)及びipv6 / 6lowpanに基づく FAN(Field Area Networks)とHAN(Home Area Networks)用の無線通信ネットワークの仕様

マルチベンダーの相互運用可能なソリューションのためのテスト及び認証プログラムを規定

RF + MAC + Network + Security Wi‐SUN アライアンス

Wi‐SUN Alliance™Wi‐SUN Certified™


IEEE802.11

ワイヤレス LANWiFiアライアンス WiFi

IEEE802.15.4g

ワイヤレス SUNWi‐SUN アライアンス Wi‐SUN

標準化機関業界

アライアンス商業商標

アライアンスの立場


• 必要に応じてネットワークレイヤーとともに物理レイヤー（PHY）レイヤーとMACレイヤーの技術仕様を策定する

• 実装が相互運用可能であることを保証する相互運用性テストプログラムを開発する

• 物理層の仕様はIEEE802.15.4g / 4u / 4vに基づいている

• MACレイヤはアプリケーションに応じて異なるオプションを使用することがある

• プロファイルの仕様はアプリケーションの種類に基づいて分類される

Physical Radio (PHY)

Medium Access Control (MAC)

アプリケーション

IEEE 802.15.4g/4u/4v based PHY

MAC1 MAC2

PHY1 PHY2

Wi‐SUN PHY レイヤー

Wi‐SUN MAC レイヤー

Wi‐SUN ネットワーク/トランスポートレイヤー

プロファイル A プロファイル B

ネットワーク1ネットワーク / トランスポート

With

in th

e scop

e of te

st and

certification

Wi‐SUN プロファイル


FAN 1.0 Market Objectives

IEEE802.15.4g *上の相互運用可能な、マルチサービス及び安全なIPv6無線メッシュネットワークの技術仕様と認証プログラム

使用例:高度計量インフラストラクチャー(AMI)流通オートメーション(DA)スマートシティー

グローバルスタンダード：北米、日本、韓国、インド、ブラジル、オーストラリア、アジア太平洋、EUなど

Wi‐SUN Field Area Network (FAN) の仕様


IoT フィールドエリアネットワークの要件

フィールドエリアネットワークの属性：

高い安全性（証明書に基づく認証）

容易な取り付け・メンテナンス（セルフフォーミング・セルフヒーリングメッシュネットワーク、アップグレード対応）

永続性（オープンスタンダード、アップグレード可能）

無数のノードに対して容易に拡張する能力（周波数帯の最適使用）

信頼性と回復性（メッシュ、マルチチャンネル、実証済み干渉許容値）

長距離（sub GHz, mesh）低遅延（高データレート、低チャネル利用率）

エネルギー効率（短い送信時間、長いバッテリ寿命のリーフノード）

低コスト（オープンスタンダード、マルチのシリコンベンダー）

マルチベンダー相互運用性（通信プロトコルスタック完全版のための認証プログラム）


1. 公開されているデータと既知の制定に基づく2. Wi‐SUN互換デバイスは北米で6100万以上のエンドポイントを占め、世界的には8800万以上のエンドポイントを占める

Information © Navigant Research Global AMI Tracker 2Q17

AMI用メッシュアーキテクチャの展開

通信技術の選択シェア、北米：2017年第1四半期

通信技術の選択シェア, RoW (米国及び中国を除く): 2017年第1四半期

ヨーロッパと中国においては、多くのPLCを導入している


IPv6 プロトコルスイート

• TCP/UDP

• 6LoWPAN適応+ヘッダ圧縮

• IPアドレス管理用のDHCPv6

• RPLを使用したルーティング

• ICMPv6

• ユニキャスト及びマルチキャスト転送

セキュリティー

• 802.1X/EAP‐TLS/PKI 認証

• 802.11iグループキー管理

• オプションETSI‐TS‐102‐887‐2ノード2ノードのキー管理

IEEE 802.15.4e + IE拡張機能に基づくMAC• 周波数ホッピング

• ディスカバリ/ジョイン

• プロトコルディスパッチ(IEEE 802.15.9)

• 複数のフレーム交換パターン

• オプショナルメッシュアンダールーティング

802.15.4gに基づくPHY• 多様なデータレート及び地域

Application Layer(Out of Scope)

IPv6 / ICMPv6 / RPL / 6LoWPAN

Physical Layer

OSI Layer

PHY

Network

UDP / TCPTransport

Session

Presentation

Application

Wi-SUN FAN

Data Link

MAC Sub-Layer

L2 MESH

LLC Sub-Layer

802.1X, 802.11i,

EAP-TLS

Security

ETSI-TS-102-887-2

FAN Device

Wi‐SUN FANスタックの概要


メッシュネットワークのメリット

ホワイトペーパーはこちらからダウンロードしてください:

https://www.wi‐sun.org/index.php/tcwp‐en/file

IoTネットワークの比較

Wi‐SUNウェブサイトでアニメーションをご覧ください:

https://www.wi‐sun.org/index.php/en#wirelessmeshvideo.


Testing Strategy２種類のテスト:

適合性テスト ‐特定のテスト装置を使用しテスト対象デバ

イスが仕様に適合しているかを評価する

相互運用性テスト‐ Certified Test Bed Unit (CTBU)として知ら

れるレファレンス機器とテスト対象デバイスの相互運用性

を評価する

すべてのテストはWi‐SUNアライアンスが認定した独立のテストラボによって実施される–第三者検証

認証テストにはL1層から L4層に対する完全な相互運用性テスト

とデバイス認証を含むセキュリティのテストが含まれる

テスト対象デバイスは、認証されるためには関連するすべての

テストに合格する必要がある

Wi-SUNアライアンス

テスト及び認証戦略


• FAN 適合性テストベッド• テストベッドコントローラー(TBC)

• FANデバイス認証を自動化するスクリプトベースのTBC• TBCはテスト対象デバイスに認証テストプランが実行されるときテストベッドを制御する

• テストベッドは14 TBUで構成

• マルチベンダーによるテストベッドユニット

• TBUは、テストベッドコントローラによって使用されるAPIを実装する

• Wiresharkプロトコルデコーダ

• Wiresharkプロトコルデコーダは、TBCとテストベッドに統合されている

FAN 認証の概要


Upcoming 1.x Timelineテストベッド / Interopイベント

約6週間のサイクルで開催

現在までのテストベッドとInteropイベントの共同開催

第5回テストベッドイベントは2018年1月にシスコで開催

テストからのフィードバック/修正はTPS及びテストプランに組み込まれる

GlobalSignがWi-SUN認証権限プロバイダーとして選ばれた

2018年第2四半期初めにFAN 1.0の認証済みデバイス

FAN認証テストに関するイベント


The Future: FAN 2.x

FAN 2.x マーケティングの要件は投票から認識された優先事項

流通オートメーショにおける使用例

より高いデータレートのPHY、P2P通信など

バッテリ駆動ノード

超低電力動作（ディープスリーパー, 水・ガスメーター）.

さらなる地域サポート（EU / UK, オーストラリア、アジア太平洋、中東、南アフリカ）

電力線通信PHYの統合

Wi-SUN Netricity (IEEE 1901.2 PLC)

Wi‐SUN FAN将来の見通し


IEEE 1901.2 / Netricity の経緯

• IEEE発行:• 1901.2‐2013 及び改訂版1901.2a‐2015•パブリックに公開 / @ IEEE Web Portal

•Netricity PHYインターロプ / 2014年1月•Netricity MRD 2.0 / 2016年１月

• 特にWi‐SUN FAN L3, L4＆Securityを参照する必要がある


IEEE 1901.2 / Netricityの現状

•Netricity TPS 1.0• L1 + L2は1901.2を参照することで差異を指定する

• L3 + L4 +セキュリティはWi‐SUN FANを参照することで差

分を最小限におさえる

• 2017年９月に承認

•議論中のテスト＆認証フレームワーク• ドラフトL1 + L2テストケースマトリックス〜75％完成

• PHY / MAC仕様検証テスト計画及びスケジュール

• 適合性テスト計画

• 新しいマテリアルをPLC PHY / MAC固有の項目に限定する

• FANの実用的な再利用の最大化

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