Wi-SUN是近年備受行業(yè)矚目的LPWAN低功耗廣域網(wǎng)成員，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在智能電表與智能電網(wǎng)領(lǐng)域。

Wi-SUN技術(shù)特色主要有二，一個(gè)是Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，這使得Wi-SUN可以進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸且具備自動(dòng)組網(wǎng)與自動(dòng)修復(fù)功能；其二是具備主動(dòng)隨機(jī)數(shù)跳頻，由于Wi-SUN使用的是Sub-GHz頻段，一般在此頻段會(huì)受較多的噪聲干擾，但由于Wi-SUN具備主動(dòng)隨機(jī)數(shù)跳頻機(jī)制，可以使其訊號(hào)在受到噪聲干擾時(shí)主動(dòng)選擇其他較干凈的頻段進(jìn)行信息傳輸，有效降低組網(wǎng)時(shí)間。

杭州聯(lián)芯通半導(dǎo)體有限公司（簡(jiǎn)稱聯(lián)芯通）的Wi-SUN芯片VC7300在1,000個(gè)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)規(guī)模下，6級(jí)跳頻組網(wǎng)約20分鐘，單級(jí)組網(wǎng)只需10分鐘，具有可視網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，云端管理容易，具備企業(yè)級(jí)信息安全防護(hù)。VC7300在客戶端之應(yīng)用目前已實(shí)現(xiàn)支持多達(dá)3,000個(gè)以上節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，不僅有Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)功能，還可以穿過(guò)地下室和金屬障礙物進(jìn)行傳輸，兼具IPv6、雙向通訊、遠(yuǎn)程升級(jí)等優(yōu)勢(shì)。

在5G浪潮推波助瀾下帶動(dòng)各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求大幅增長(zhǎng)，聯(lián)芯通已在智能電表、智能路燈、光伏發(fā)電廠、智慧低配電柜等領(lǐng)域上陸續(xù)建立成功應(yīng)用案例。

Wi-SUN強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)通訊資安防護(hù)

聯(lián)芯通研發(fā)的Wi-SUN芯片VC7300已完成3000個(gè)Wi-SUN FAN節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（mesh）布署，并透過(guò)本地公鑰基礎(chǔ)架構(gòu)（PKI，public-key infrastructure）集成，為網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)設(shè)備提供安全認(rèn)證，以確保設(shè)備不會(huì)被惡意修改程序，為客戶提供企業(yè)級(jí)資安防護(hù)。為提升物聯(lián)網(wǎng)通訊的資安防護(hù)，聯(lián)芯通持續(xù)優(yōu)化網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)并加強(qiáng)資安防護(hù)，在基于IPv6身份認(rèn)證的加密架構(gòu)下，提供經(jīng)驗(yàn)證的網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證機(jī)制。

    其關(guān)鍵在于Wi-SUN FAN運(yùn)用IEEE 802.15.4的強(qiáng)大AES(Advanced Encryption Standard)鏈接層安全功能提供封包加密，并且運(yùn)用IETF EAP-TLS做入網(wǎng)認(rèn)證，及以IEEE 802.11i做密鑰管理，這意味著Wi-SUN FAN網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)不僅有訊息加密和真實(shí)性檢查，而且在入網(wǎng)前還需進(jìn)行身份驗(yàn)證。

    由于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)眾多，容易遭受外部攻擊，Wi-SUN FAN特性是支持IPv6協(xié)議，能實(shí)現(xiàn)基于IP的設(shè)備身份驗(yàn)證與加密通信，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都儲(chǔ)存一個(gè)受信任的加密數(shù)字證書(shū)，用以證明節(jié)點(diǎn)確實(shí)被授權(quán)與網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備通信，嚴(yán)格的檢驗(yàn)流程可確保網(wǎng)絡(luò)不被蓄意安插節(jié)點(diǎn)，或者設(shè)備沒(méi)有被人為篡改或安裝惡意軟件，有效提升網(wǎng)絡(luò)安全性，有效解決每一連網(wǎng)設(shè)備都是資安泄漏節(jié)點(diǎn)的問(wèn)題。

物聯(lián)網(wǎng)通信需要較好資安方案， Wi-SUN聯(lián)盟提出網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓樸（mesh topology），開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)（open standard）與認(rèn)證（certification），是資安解決方案的三個(gè)重要因素。

網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（mesh network）能在網(wǎng)絡(luò)中保持節(jié)點(diǎn)之間的連續(xù)連接，且可以減輕部署的中斷和安全漏洞；而開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生是經(jīng)由許多專家精心設(shè)計(jì)和審查，專家們透過(guò)不斷分析漏洞，并在必要時(shí)進(jìn)行更新，有助于實(shí)時(shí)提高其安全性；反之，若由一家公司創(chuàng)建的私有協(xié)議就無(wú)法汲取眾多專家們的專業(yè)與經(jīng)驗(yàn)。

Wi-SUN智慧照明解決方案

    傳統(tǒng)的室內(nèi)照明經(jīng)常會(huì)遇到以下幾個(gè)問(wèn)題：

1. 燈具無(wú)法按需求調(diào)節(jié)亮度

2. 燈具長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，浪費(fèi)電力

3. 無(wú)法遠(yuǎn)程控制或監(jiān)測(cè)重要信息

4. 無(wú)法得知工作時(shí)間或確認(rèn)的電力消耗

5. 維護(hù)成本高、依賴群眾上報(bào)照明故障

    基此，在日新月異的通訊科技的助力下，我們得以將傳統(tǒng)室內(nèi)照明升級(jí)為智能照明。智能照明的功能包括遠(yuǎn)程控制、定時(shí)控制、溫濕度感測(cè)、照明情境設(shè)定等，進(jìn)而達(dá)到節(jié)電效果。

    一般將傳統(tǒng)照明升級(jí)為智能照明，常用的通訊方式不外乎電力線通訊與無(wú)線通信兩種。但是一般電力線通訊會(huì)遇到人工布線十分繁瑣且耗時(shí)；而無(wú)線通信方式，例如WiFi，容易遭受通訊距離短、穿透性差；而Zigbee又有2.4Ghz頻段易受噪聲干擾的問(wèn)題。

    因此，聯(lián)芯通認(rèn)為由于Wi-SUN通訊技術(shù)有以下四大特色，因此適合應(yīng)用在智能照明上，包括：

1. 實(shí)時(shí)性高，高傳輸速率150kbps。

2. 穿墻性高，一個(gè)Gateway連結(jié)40個(gè)節(jié)點(diǎn)，經(jīng)由Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，在室內(nèi)可穿越3-5道墻傳輸。

3. 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性高，由于Wi-SUN是Mesh組網(wǎng)，具備自組網(wǎng)與自修復(fù)功能。

4. 網(wǎng)絡(luò)布建費(fèi)低，由于是無(wú)線通信方式，免人工拉線。

Wi-SUN智能照明應(yīng)用案例，Mesh組網(wǎng)、穿透性強(qiáng)

    信邦電子股份有限公司（簡(jiǎn)稱信邦）以聯(lián)芯通VC7300芯片制成的Wi-SUN模塊，并和理由科技有限公司（簡(jiǎn)稱理由）攜手合作，制作一系列Wi-SUN室內(nèi)照明產(chǎn)品，包括控制中心、調(diào)光裝置、開(kāi)關(guān)裝置、溫度/濕度/亮度檢測(cè)裝置、人員移動(dòng)檢測(cè)裝置、情境開(kāi)關(guān)裝置等，搭配理由自行研發(fā)的Wi-SUN智能照明解決方案操控后臺(tái)- COZY舒適智能照明系統(tǒng)，可以達(dá)成定時(shí)設(shè)定，例如依照上下班時(shí)段設(shè)定；分區(qū)遠(yuǎn)程控制；燈光開(kāi)啟條件觸發(fā)設(shè)定，例如燈光開(kāi)啟或關(guān)閉配合人員移動(dòng)偵測(cè)；燈光亮度調(diào)節(jié)設(shè)定等功效。

     信邦電子所生產(chǎn)的物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線連接Wi-SUN模塊（型號(hào)：WSM-A01）具備以下特色：

• 遠(yuǎn)程和長(zhǎng)距離 - 單跳端到端傳輸距離大于2km (數(shù)據(jù)速率50kbps); 多跳網(wǎng)絡(luò)傳輸距離大于10km (數(shù)據(jù)速率可達(dá)300kbps)。
• 可擴(kuò)展性和移動(dòng)性 - IPv6/ 6LowPAN 增強(qiáng)了傳感器網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和移動(dòng)性。
• 強(qiáng)大的安全性 - 從云端到終端的 5 級(jí)企業(yè)級(jí)安全機(jī)制
• 遠(yuǎn)程韌體升級(jí) - 雙向通信
• 自組網(wǎng)/自修復(fù)網(wǎng)絡(luò) - 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)超過(guò) 1000 個(gè)節(jié)點(diǎn)并具有自適應(yīng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
• 干擾容差 - 信道跳頻，出色的選擇性，對(duì)敏感干擾具有高度抗性。
• 載波偏移容差 - 在大載波頻率漂移時(shí)性能非常穩(wěn)定。
• 認(rèn)證和互操作性 - Wi-SUN FAN
• 低延遲/快速響應(yīng) - Sub-GHz RF 的延遲小于 20ms

    目前理由研發(fā)的整套Wi-SUN智能照明系統(tǒng)已經(jīng)成功安裝在信邦電子的員工休息室中。由1個(gè)Wi-SUN Gateway連結(jié)14個(gè)Wi-SUN感測(cè)節(jié)點(diǎn)；并透過(guò)理由設(shè)計(jì)的網(wǎng)頁(yè)接口式后臺(tái)操控系統(tǒng) - COZY舒適智能照明系統(tǒng)，可由后臺(tái)遠(yuǎn)程控制照明分區(qū)管理、定時(shí)設(shè)定，達(dá)到節(jié)電效果。

圖一 Wi-SUN智能照明示范場(chǎng)景-信邦電子員工休息室，具備分區(qū)照明控制與人員移動(dòng)感測(cè)功能

圖二 Wi-SUN智能照明示范場(chǎng)景-信邦電子員工休息室，具備分區(qū)照明控制與人員移動(dòng)感測(cè)功能