h1_key

  無(wú)線智能泛在網(wǎng)絡(luò)(Wi-SUN)憑借其低功耗、遠(yuǎn)程通信能力和安全的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，已成為日本智能城市部署的關(guān)鍵推動(dòng)力。Wi-SUN聯(lián)盟是一個(gè)促進(jìn)Wi-SUN技術(shù)實(shí)現(xiàn)互操作性和擴(kuò)大部署的全球性非營(yíng)利組織，許多日本公司正積極參與Wi-SUN解決方案的開(kāi)發(fā)和部署。

  Nagano JRC (Nagano Japan Radio Co. Ltd., 簡(jiǎn)稱Nagano JRC，中文為長(zhǎng)野日本無(wú)線株式會(huì)社)通過(guò)其在可再生能源、儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)系統(tǒng)方面的創(chuàng)新技術(shù)，在這一現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用。該公司的部分任務(wù)是裝備原始設(shè)備制造商(ODM/OEM)，包括開(kāi)發(fā)下一代智能電表和其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的制造商。正是考慮到這一點(diǎn)，該公司開(kāi)始運(yùn)用Silicon Labs(亦稱“芯科科技”)FG25 sub-GHz SoC來(lái)創(chuàng)建一個(gè)Wi-SUN FAN 1.1模塊以提供智能電表所需的性能，同時(shí)為開(kāi)發(fā)人員和終端客戶創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)。

  挑戰(zhàn)

  為下一代智能電表制造商提供新的功能和性能改進(jìn)，以致力支持日本在2024年前更換該國(guó)80%的傳統(tǒng)電表來(lái)提高能源效率。

  解決方案

  Nagano JRC利用Silicon Labs FG25 sub-GHz SoC開(kāi)發(fā)能夠滿足這些下一代智能電表需求的模塊，該SoC支持Wi-SUN Field Area Network(FAN)1.1中引入的OFDM調(diào)制技術(shù)。

  開(kāi)發(fā)成果

  FG25內(nèi)建的MCU和收發(fā)器組合有助于Nagano JRC滿足客戶的成本、尺寸和性能要求，并繼續(xù)建立兩家公司之間長(zhǎng)達(dá)十年的合作關(guān)系。

  用于遠(yuǎn)程、關(guān)鍵任務(wù)項(xiàng)目的FG25 Sub-GHz SoC

  自2014年以來(lái)，日本積極推進(jìn)能源基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化。智能電表是這一政策的重要組成部分，它帶來(lái)了比傳統(tǒng)方案更先進(jìn)的功能，包括與公用事業(yè)單位實(shí)時(shí)通信的能力，并向消費(fèi)者提供有關(guān)其能源使用情況的更詳細(xì)信息。

  為了滿足日本智能計(jì)量政策的要求，以及其他與相關(guān)的連接設(shè)備，如太陽(yáng)能電池板和電動(dòng)汽車充電器，Nagano JRC制定非常明確的目標(biāo)。首先，如上所述，Wi-SUN的功能至關(guān)重要。Wi-SUN具有遠(yuǎn)程通信能力，可以用更少的節(jié)點(diǎn)覆蓋更大的區(qū)域。這對(duì)于智能計(jì)量尤其有用，因?yàn)榇罅康碾姳硇枰B接到一個(gè)大范圍的中央系統(tǒng)。Wi-SUN使用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌@意味著如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障，網(wǎng)絡(luò)可以自動(dòng)重新配置以保持連通性。

  FG25 sub-GHz SoC通過(guò)Wi-SUN聯(lián)盟認(rèn)證，再加上其性能、安全性和易用性均表現(xiàn)優(yōu)異，因而成為Nagano JRC開(kāi)發(fā)Wi-SUN模塊的理想選擇。最后，Wi-SUN是一個(gè)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，允許來(lái)自不同供應(yīng)商的設(shè)備彼此無(wú)縫通信。這對(duì)于智能計(jì)量應(yīng)用非常重要，因?yàn)椴煌圃焐痰挠?jì)量表可能會(huì)用于同一系統(tǒng)中。

  正交頻分復(fù)用(OFDM)與智能計(jì)量

  FG25的另一個(gè)關(guān)鍵特性是支持正交頻分復(fù)用(OFDM)。這是一種非常適合智能計(jì)量的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，因?yàn)樗梢栽谟邢薜膸捝蟼鬏敶罅繑?shù)據(jù)。在智能計(jì)量應(yīng)用中，這允許更頻繁和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)收集，從而實(shí)現(xiàn)更好的能源管理。OFDM還有節(jié)能特性，這使得電池供電的智能電表可以在低功率水平傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)不犧牲信號(hào)質(zhì)量。日本開(kāi)發(fā)這些第二代智能電表的部分方法是與Wi-SUN FAN 1.1兼容，特別是基于OFDM技術(shù)。FG25是Silicon Labs產(chǎn)品組合中首款支持OFDM的SoC。憑借更高的數(shù)據(jù)速率，F(xiàn)G25 SoC實(shí)現(xiàn)了智能城市所需的大型網(wǎng)絡(luò)，其中節(jié)點(diǎn)數(shù)量可達(dá)數(shù)千個(gè)。

  Wi-SUN有助于確保智能公用事業(yè)對(duì)安全的重視

  安全性對(duì)于智能計(jì)量應(yīng)用程序至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈兪占蛡鬏敂?shù)據(jù)，包括個(gè)人和財(cái)務(wù)信息、使用模式和能源消耗信息。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)陌踩胧@些數(shù)據(jù)很容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊、數(shù)據(jù)泄露和身份盜竊。在開(kāi)發(fā)智能電表時(shí)，安全性至為關(guān)鍵，因?yàn)榻M件在提供電力方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，一旦遭遇惡劣的天氣，超負(fù)荷的電網(wǎng)，甚至惡意攻擊的行為者都有可能破壞脆弱的儀表，導(dǎo)致停電、電網(wǎng)損壞和安全隱患。此外，安全對(duì)于維護(hù)客戶對(duì)能源行業(yè)的信任和信心也至關(guān)重要。消費(fèi)者必須確信他們的數(shù)據(jù)和隱私受到保護(hù)，他們的電力供應(yīng)是安全和不間斷的。

  面向安全性的設(shè)計(jì)考量，Wi-SUN使用128位AES加密來(lái)保護(hù)設(shè)備之間的通信。它還包括身份驗(yàn)證機(jī)制和安全密鑰管理，以確保只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的設(shè)備才能訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)。此外，Wi-SUN還可以抵抗常見(jiàn)的無(wú)線攻擊，如重放攻擊和數(shù)據(jù)包注入?？傮w而言，Wi-SUN的安全特性使其成為日本公用事業(yè)網(wǎng)絡(luò)中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的可靠和安全協(xié)議。