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  无线智能泛在网络(Wi-SUN)凭借其低功耗、远程通信能力和安全的网络协议，已成为日本智能城市部署的关键推动力。Wi-SUN联盟是一个促进Wi-SUN技术实现互操作性和扩大部署的全球性非营利组织，许多日本公司正积极参与Wi-SUN解决方案的开发和部署。

  Nagano JRC (Nagano Japan Radio Co. Ltd., 简称Nagano JRC，中文為长野日本无线株式会社)通过其在可再生能源、储能和智能电网系统方面的创新技术，在这一现代化进程中发挥了重要作用。该公司的部分任务是装备原始设备制造商(ODM/OEM)，包括开发下一代智能电表和其他物联网设备的制造商。正是考虑到这一点，该公司开始运用Silicon Labs(亦称“芯科科技”)FG25 sub-GHz SoC来创建一个Wi-SUN FAN 1.1模块以提供智能电表所需的性能，同时为开发人员和终端客户创造优质的用户体验。

  挑战

  为下一代智能电表制造商提供新的功能和性能改进，以致力支持日本在2024年前更换该国80%的传统电表来提高能源效率。

  解决方案

  Nagano JRC利用Silicon Labs FG25 sub-GHz SoC开发能够满足这些下一代智能电表需求的模块，该SoC支持Wi-SUN Field Area Network(FAN)1.1中引入的OFDM调制技术。

  开发成果

  FG25内建的MCU和收发器组合有助于Nagano JRC满足客户的成本、尺寸和性能要求，并继续建立两家公司之间长达十年的合作关系。

  用于远程、关键任务项目的FG25 Sub-GHz SoC

  自2014年以来，日本积极推进能源基础设施现代化。智能电表是这一政策的重要组成部分，它带来了比传统方案更先进的功能，包括与公用事业单位实时通信的能力，并向消费者提供有关其能源使用情况的更详细信息。

  为了满足日本智能计量政策的要求，以及其他与相关的连接设备，如太阳能电池板和电动汽车充电器，Nagano JRC制定非常明确的目标。首先，如上所述，Wi-SUN的功能至关重要。Wi-SUN具有远程通信能力，可以用更少的节点覆盖更大的区域。这对于智能计量尤其有用，因为大量的电表需要连接到一个大范围的中央系统。Wi-SUN使用网状网络拓扑，这意味着如果一个节点故障，网络可以自动重新配置以保持连通性。

  FG25 sub-GHz SoC通过Wi-SUN联盟认证，再加上其性能、安全性和易用性均表现优异，因而成为Nagano JRC开发Wi-SUN模块的理想选择。最后，Wi-SUN是一个开放标准，允许来自不同供应商的设备彼此无缝通信。这对于智能计量应用非常重要，因为不同制造商的计量表可能会用于同一系统中。

  正交频分复用(OFDM)与智能计量

  FG25的另一个关键特性是支持正交频分复用(OFDM)。这是一种非常适合智能计量的数字调制技术，因为它可以在有限的带宽上传输大量数据。在智能计量应用中，这允许更频繁和准确的数据收集，从而实现更好的能源管理。OFDM还有节能特性，这使得电池供电的智能电表可以在低功率水平传输数据，同时不牺牲信号质量。日本开发这些第二代智能电表的部分方法是与Wi-SUN FAN 1.1兼容，特别是基于OFDM技术。FG25是Silicon Labs产品组合中首款支持OFDM的SoC。凭借更高的数据速率，FG25 SoC实现了智能城市所需的大型网络，其中节点数量可达数千个。

  Wi-SUN有助于确保智能公用事业对安全的重视

  安全性对于智能计量应用程序至关重要，因为它们收集和传输数据，包括个人和财务信息、使用模式和能源消耗信息。如果没有适当的安全措施，这些数据很容易受到网络攻击、数据泄露和身份盗窃。在开发智能电表时，安全性至为关键，因为组件在提供电力方面发挥着关键作用，一旦遭遇恶劣的天气，超负荷的电网，甚至恶意攻击的行为者都有可能破坏脆弱的仪表，导致停电、电网损坏和安全隐患。此外，安全对于维护客户对能源行业的信任和信心也至关重要。消费者必须确信他们的数据和隐私受到保护，他们的电力供应是安全和不间断的。

  面向安全性的设计考量，Wi-SUN使用128位AES加密来保护设备之间的通信。它还包括身份验证机制和安全密钥管理，以确保只有经过授权的设备才能访问网络。此外，Wi-SUN还可以抵抗常见的无线攻击，如重放攻击和数据包注入。总体而言，Wi-SUN的安全特性使其成为日本公用事业网络中物联网设备的可靠和安全协议。