無線智能泛在網絡（Wi-SUN）憑借其低功耗、遠程通信能力和安全的網絡協(xié)議，已成為日本智能城市部署的關鍵推動力。Wi-SUN聯(lián)盟是一個促進Wi-SUN技術實現(xiàn)互操作性和擴大部署的全球性非營利組織，許多日本公司正積極參與Wi-SUN解決方案的開發(fā)和部署。

Nagano JRC （Nagano Japan Radio Co. Ltd., 簡稱Nagano JRC，中文為長野日本無線株式會社）通過其在可再生能源、儲能和智能電網系統(tǒng)方面的創(chuàng)新技術，在這一現(xiàn)代化進程中發(fā)揮了重要作用。該公司的部分任務是裝備原始設備制造商（ODM/OEM），包括開發(fā)下一代智能電表和其他物聯(lián)網設備的制造商。正是考慮到這一點，該公司開始運用Silicon Labs（亦稱“芯科科技”）FG25 sub-GHz SoC來創(chuàng)建一個Wi-SUN FAN 1.1模塊以提供智能電表所需的性能，同時為開發(fā)人員和終端客戶創(chuàng)造優(yōu)質的用戶體驗。即刻點擊文末的閱讀原文按鈕或復制鏈接下載完整的案例應用文檔：https://www.silabs.com/applications/case-studies/nagano-jrc-uses-fg25-sub-ghz-soc-for-secure-smart-meters

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，以致力支持日本在2024年前更換該國80%的傳統(tǒng)電表來提高能源效率。

解決方案

Nagano JRC利用Silicon Labs FG25sub-GHz SoC開發(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調制技術。

開發(fā)成果

FG25內建的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達十年的合作關系。

用于遠程、關鍵任務項目的FG25 Sub-GHz SoC

自2014年以來，日本積極推進能源基礎設施現(xiàn)代化。智能電表是這一政策的重要組成部分，它帶來了比傳統(tǒng)方案更先進的功能，包括與公用事業(yè)單位實時通信的能力，并向消費者提供有關其能源使用情況的更詳細信息。

為了滿足日本智能計量政策的要求，以及其他與相關的連接設備，如太陽能電池板和電動汽車充電器，NaganoJRC制定非常明確的目標。首先，如上所述，Wi-SUN的功能至關重要。Wi-SUN具有遠程通信能力，可以用更少的節(jié)點覆蓋更大的區(qū)域。這對于智能計量尤其有用，因為大量的電表需要連接到一個大范圍的中央系統(tǒng)。Wi-SUN使用網狀網絡拓撲，這意味著如果一個節(jié)點故障，網絡可以自動重新配置以保持連通性。

FG25 sub-GHz SoC通過Wi-SUN聯(lián)盟認證，再加上其性能、安全性和易用性均表現(xiàn)優(yōu)異，因而成為NaganoJRC開發(fā)Wi-SUN模塊的理想選擇。最后，Wi-SUN是一個開放標準，允許來自不同供應商的設備彼此無縫通信。這對于智能計量應用非常重要，因為不同制造商的計量表可能會用于同一系統(tǒng)中。

探索FG25 sub-GHz SoC：https://www.silabs.com/blog/secure-sub-ghz-soc-ideal-for-wi-sun-smart-city-applications

正交頻分復用（OFDM）與智能計量

FG25的另一個關鍵特性是支持正交頻分復用（OFDM）。這是一種非常適合智能計量的數(shù)字調制技術，因為它可以在有限的帶寬上傳輸大量數(shù)據(jù)。在智能計量應用中，這允許更頻繁和準確的數(shù)據(jù)收集，從而實現(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)，同時不犧牲信號質量。日本開發(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。FG25是Silicon Labs產品組合中首款支持OFDM的SoC。憑借更高的數(shù)據(jù)速率，FG25 SoC實現(xiàn)了智能城市所需的大型網絡，其中節(jié)點數(shù)量可達數(shù)千個。

Wi-SUN有助于確保智能公用事業(yè)對安全的重視

安全性對于智能計量應用程序至關重要，因為它們收集和傳輸數(shù)據(jù)，包括個人和財務信息、使用模式和能源消耗信息。如果沒有適當?shù)陌踩胧?，這些數(shù)據(jù)很容易受到網絡攻擊、數(shù)據(jù)泄露和身份盜竊。在開發(fā)智能電表時，安全性至為關鍵，因為組件在提供電力方面發(fā)揮著關鍵作用，一旦遭遇惡劣的天氣，超負荷的電網，甚至惡意攻擊的行為者都有可能破壞脆弱的儀表，導致停電、電網損壞和安全隱患。此外，安全對于維護客戶對能源行業(yè)的信任和信心也至關重要。消費者必須確信他們的數(shù)據(jù)和隱私受到保護，他們的電力供應是安全和不間斷的。

面向安全性的設計考量，Wi-SUN使用128位AES加密來保護設備之間的通信。它還包括身份驗證機制和安全密鑰管理，以確保只有經過授權的設備才能訪問網絡。此外，Wi-SUN還可以抵抗常見的無線攻擊，如重放攻擊和數(shù)據(jù)包注入。總體而言，Wi-SUN的安全特性使其成為日本公用事業(yè)網絡中物聯(lián)網設備的可靠和安全協(xié)議。了解更多關于Silicon Labs新推出的EFR32FG25 sub-GHz無線SoC的信息，該SoC專為智能計量、照明、城市和建筑自動化而設計：https://www.silabs.com/wireless/proprietary/efr32fg25-sub-ghz-wireless-socs

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