Wi-SUN聯盟推出的FAN 1.1規范，其中HP（High Performance，高性能）選項成為受矚目的升級。通過引入OFDM調制，HP將鏈路速率從300kbps一舉提升至2.4Mbps，并支持節點間動態協商調制方式和數據速率。這不僅是一次物理層的升級，更意味著Wi-SUN網絡正式邁入“高速低延遲”的新階段。從FAN 1.0到FAN 1.1 HP，不是推倒重來，而是在保持Sub-GHz Mesh強覆蓋、自組網、企業級安全等核心優勢的基礎上，為市電供電設備注入更強的數據處理能力。
面向Wi-SUN FAN 1.1 HP高性能選項的開發需求，Silicon Labs（芯科科技）更進一步提供兩種互補方法：模式切換（Mode Switch）—此為Wi-SUN FAN 1.1標準定義的方法，以及并發檢測（Concurrent Detection）－芯科科技率先提供的創新技術，可以為開發者在大規模Wi-SUN部署中平衡性能、共存性和互操作性提供靈活性。EFR32FG25（FG25）是面向FAN 1.1 HP的旗艦SoC之一，可以將上述兩技術結合以同時支持OFDM和FSK調制，最高數據速率可達3.6Mbps（私有模式），并配備Secure VaultTM物聯網安全技術，確保資料傳遞可靠性。
什么是FAN 1.1 HP？
FAN 1.1 HP（High Performance）是Wi-SUN FAN 1.1規范中定義的高性能設備選項，專為市電供電的全功能節點（Full Function Node, FFN）設計。這類設備通常是智能電表、路燈控制器、配電自動化終端等，對數據吞吐量和響應速度有較高要求。
HP選項的核心特征包括：支持OFDM調制，最高鏈路速率可達2.4Mbps；支持MDR（Modulation and Data Rate）協商，節點間可動態選擇最適合當前信道條件的調制編碼方案；兼容Mode Switch機制，可在FSK和OFDM之間靈活切換；保持與FAN 1.0的向后兼容，HP設備可在現有FAN 1.0網絡中以FAN 1.0模式運行。
簡言之，HP選項讓市電供電的Wi-SUN設備擁有了“性能檔位”——日常低速巡檢用FSK節省能耗，需要高速傳輸時切換到OFDM全速運行。這種設計理念充分體現了Wi-SUN標準“一張網絡、多種業務”的核心思想，既照顧了存量FAN 1.0設備的兼容性，又為下一代高性能業務預留了充足的帶寬空間。
OFDM：速率飛躍的核心引擎
OFDM（正交頻分復用）是FAN 1.1 HP實現速率躍升的關鍵技術。與傳統的FSK調制相比，OFDM將信道劃分為多個正交子載波，并行傳輸數據，從而在相同的信道帶寬下實現數倍乃至數十倍的速率提升。
具體而言，Wi-SUN FAN 1.1采用IEEE 802.15.4x中定義的SUN-OFDM物理層規范，每個OFDM選項包含7種調制編碼方案（MCS0至MCS6），支持逐包靈活切換。這意味著即使在同一條鏈路上，設備也可以根據實時的信號質量選擇最低或最高速率，無需固定配置。在信號條件良好時，MCS6可提供2.4Mbps的峰值速率；當鏈路預算緊張時，MCS0以150kbps的低速率換取更遠的傳輸距離和更強的抗干擾能力。
方案 | 最高鏈路速率 | 典型靈敏度 |
FAN 1.0 (FSK) | 300 kbps | -108 dBm |
FAN 1.1 FSK | 600 kbps | -104 dBm |
FAN 1.1 OFDM (MCS0) | 150 kbps | -111 dBm |
FAN 1.1 OFDM (MCS3) | 600 kbps | -104 dBm |
FAN 1.1 OFDM (MCS6) | 2.4 Mbps | -93 dBm |
EFR32FG25私有模式 | 3.6 Mbps | -90 dBm |
表1：FAN 1.0與FAN 1.1 HP速率對比
以1500字節的數據幀為例，在50kbps FSK下傳輸需要約281毫秒，而在2.4Mbps OFDM下僅需約6毫秒。這種數量級的提升，對于需要快速響應的配網自動化場景至關重要。
MDR模式切換：網絡的智能“變速箱”
1.模式切換機制
模式切換是FAN 1.1 HP中定義的標準機制，允許設備在傳輸過程中臨時從基礎PHY（通常為FSK）切換到另一種PHY（如OFDM），傳輸完成后再自動切回。整個過程通過Mode Switch PPDU信令包實現，確保收發雙方同步。
這一機制的優勢在于：日常心跳、狀態上報等低頻次業務可以繼續使用FSK，保持與FAN 1.0設備的完全兼容；當需要進行大規模OTA固件升級、故障錄波文件傳輸等高吞吐任務時，可臨時切換到OFDM高速模式；切換完成后自動回到FSK，不影響網絡中其他設備的正常通信。這種“按需提速”的設計理念，確保了網絡資源的高效利用，避免了長期高速運行帶來的不必要的能耗開銷。
2.并發檢測技術
芯科科技在模式切換的基礎上進一步推出了并發檢測技術。該技術支持設備同時監聽FSK和OFDM兩種物理層信號，哪個先到達就鎖定接收，無需Mode Switch PPDU的信令開銷。
并發檢測的優勢在于零信令延遲、無信道評估等待時間，在混合了FAN 1.0和FAN 1.1 HP設備的網絡中，路由節點可以同時接收來自兩種類型節點的數據，無需提前知道對方使用哪種調制方式。這種“自動感應”能力極大地提升了混合網絡的轉發效率和用戶體驗。
HP的典型應用場景
1.AMI 2.0智能計量
下一代高級計量基礎設施（AMI 2.0）要求電表不僅定期上報用電量，還需要支持按需抄讀、遠程拉合閘、負荷控制、需求響應等功能。這些業務對數據速率和響應時間的要求遠超AMI 1.0時代。FAN 1.1 HP的2.4Mbps速率確保了抄表平臺可以在數秒內完成數千只電表的數據采集，滿足實時計費和用電分析的需求。此外，隨著分布式光伏和儲能的大規模接入，電表需要更頻繁地上報功率曲線和質量數據，HP選項為此類高頻數據采集提供了充足的帶寬保障。
2.配電網自動化（DA）
配電自動化是HP選項最具價值的應用場景之一。當配電網發生故障時，故障定位、隔離和恢復（FLISR）需要在毫秒到秒級的時間內完成，以最大限度減少停電范圍。FAN 1.1 HP的高吞吐量和低延遲確保了故障指示器和開關設備之間可以快速交換狀態信息和控制指令，實現秒級故障自愈。相較于傳統載波通信或專用光纖，基于HP選項的Wi-SUN Mesh網絡無需額外布線即可覆蓋復雜的配電拓撲，部署靈活性和經濟性顯著優于有線方案。
3.OTA固件升級
對于擁有百萬級節點的大規模Wi-SUN網絡而言，OTA固件升級一直是一個運維挑戰。在FAN 1.0時代，以50kbps速率推送數兆字節的固件包可能需要數小時甚至數天。借助FAN 1.1 HP的OFDM高速模式，固件下載時間可以縮短至原來的十分之一，大幅降低升級窗口期和運維成本。
4.智慧城市綜合承載
智慧路燈作為城市物聯網的天然錨點，既是FAN 1.1 HP網絡中的骨干路由節點，也需要承載視頻監控、環境傳感、交通流量監測等多業務數據。HP選項提供的充裕帶寬確保了路燈網絡不再只是“傳數據”的管道，而是可以成為邊緣計算和多媒體傳輸的可靠載體。
生態進展：芯片與認證全面就緒
FAN 1.1 HP的落地離不開芯片生態和認證體系的支持。目前，已有多家領先廠商推出支持HP選項的SoC產品，并通過Wi-SUN聯盟認證。芯科科技的EFR32FG25是面向FAN 1.1 HP的旗艦SoC之一，同時支持OFDM和FSK調制，最高數據速率可達3.6Mbps（私有模式），配備Secure Vault安全引擎，支持模式切換和并發檢測。獲取關于芯科科技Wi-SUN解決方案的更多信息：https://cn.silabs.com/wireless/wi-sun?tab=hardware
在認證進展方面，截至2025年中，已有超過10款來自6家以上廠商的產品通過FAN 1.1 HP認證，包括Cisco IR8100邊界路由器、Landis+Gyr智能電表、Renesas電子解決方案等。TELEC和Allion已被指定為Wi-SUN聯盟認可的FAN 1.1測試實驗室，為更多廠商提供認證服務。隨著認證體系的完善和芯片價格的持續優化，預計2026至2027年將迎來FAN 1.1 HP產品的大規模商用部署。
本文轉載自唯尚聯盟公眾號，原文鏈接：Wi-SUN FAN 1.1 HP 高性能選項深度解讀
