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Wi-SUN：協(xié)議是專門為智能城市建立的

（2024年11月23日更新）

隨著全球?qū)μ岣呖沙掷m(xù)性、減少溫室氣體排放、廢物和有效利用資源的需求，世界各地的城市正在向智慧城市轉(zhuǎn)型。智慧城市設(shè)計的基本目標(biāo)是改善城市運營，提高居民的整體生活質(zhì)量。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，有效管理城市資產(chǎn)、資源和服務(wù)。智慧城市將現(xiàn)代城市生活的各個方面數(shù)字化，包括公共事業(yè)、市政服務(wù)、交通控制和公共交通，以及水和廢物處理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

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全球城市人口的快速增長已成為推動智慧城市全面轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵驅(qū)動因素。據(jù)估計，每周有130萬人從農(nóng)村遷移到城市，而聯(lián)合國預(yù)計到2050年，世界上68%的人將居住在城市中心。城市人口的增長給城市的基礎(chǔ)設(shè)施帶來了沉重的壓力。相反，城市也給環(huán)境和我們有限的自然資源帶來了巨大的壓力。

設(shè)計以人為本、以環(huán)境為中心的解決方案

基于互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)的智能城市基礎(chǔ)技術(shù)庫。隨著現(xiàn)場傳感器和連接的增加，以及數(shù)據(jù)中心運行的算法越來越多，必然會產(chǎn)生更智能、更高效的決策。然而，我們應(yīng)該仔細(xì)看待智慧城市的愿景，避免只關(guān)注每個問題的技術(shù)方面。智慧城市設(shè)計試圖解決非常復(fù)雜的人類問題。城市是基礎(chǔ)設(shè)施、組織和居民的互聯(lián)網(wǎng)。和每一個有機復(fù)雜系統(tǒng)一樣，它的主要屬性是它的復(fù)雜性，而不是它的細(xì)分或子實體。正如20世紀(jì)生態(tài)先驅(qū)所揭示的，這些復(fù)雜的系統(tǒng)(蟻群、表土層或美國選民系統(tǒng))應(yīng)該作為一個整體來對待，以獲得最佳結(jié)果。單獨與部分交互或修改部分很少會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的改進(jìn)。換句話說，在我們的城市沖突中盲目投入更多的技術(shù)，最好的情況是問題不會惡化，最壞的結(jié)果是缺點大于好處。要記住，城市是一個互聯(lián)的實體網(wǎng)絡(luò)，一個大規(guī)模的社會有機體。

因此，對于智慧城市，采取更具建設(shè)性的方法，首先要把整個城市體系視為一個整體。如果不考慮其生態(tài)狀況而不考慮解決問題，可能會導(dǎo)致越來越嚴(yán)重的問題。例如，城市的目標(biāo)可能是通過提高電網(wǎng)效率來減少能源消耗，從而減少溫室氣體排放。然而，居民可能不再嚴(yán)格限制他們的能源使用，因為他們看到了更便宜的能源賬單，這使得系統(tǒng)恢復(fù)到能源平衡點，從而消耗與以前相同或更多的能源。

在這種程度上，智慧城市技術(shù)先驅(qū)需要強調(diào)其解決方案的整體影響和個人層面的相互關(guān)系。因此，考慮到城市的廣度和深度，一項可靠、可持續(xù)地顛覆城市經(jīng)營模式的技術(shù)。雖然智慧城市的許多理想（抽象的現(xiàn)代設(shè)計、飛行無人機和自動駕駛汽車）和共同主題可能成為現(xiàn)實，但這一愿景側(cè)重于技術(shù)解決方案，排除了人類因素。

Wi-SUN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

使用 Wi-SUN連接每個節(jié)點

對人類和環(huán)境價值的強調(diào)并沒有削弱當(dāng)前技術(shù)解決方案提供的豐富性，即大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)顯示了一個寶貴的杠桿點，可成巨大的建設(shè)性影響，而城市規(guī)劃者剛剛開始挖掘他們的潛力。技術(shù)參與者必須成為智慧城市發(fā)展的指南，確保城市部署靈活包容的自適應(yīng)無線平臺。隨著越來越多的公司和組織認(rèn)識到高效智能城市設(shè)計的獨特細(xì)微差異，電子產(chǎn)業(yè)正在向智能城市應(yīng)用的無線標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展和發(fā)展。2011年，一群有遠(yuǎn)見的領(lǐng)導(dǎo)人基于IEEE 802.15.4g智能城市網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)可互操作理念已經(jīng)建立Wi-SUN(網(wǎng)絡(luò)中的無線智能)聯(lián)盟。Wi-SUN擁有300多家成員公司，利用廣泛使用和長期驗證的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)開放、可互操作的解決方案生態(tài)系統(tǒng)，為未來的智能城市網(wǎng)絡(luò)提供了無限的可能性。

Wi-SUN場域網(wǎng)絡(luò)(FAN)它是一種高度穩(wěn)定、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)，它有許多數(shù)據(jù)速率選項支持大型物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。將 Wi-SUN之所以能夠支持現(xiàn)有和新興應(yīng)用的可擴展性、安全性、互操作性和廣度，是真正的智能城市協(xié)議。Wi-SUN還允許使用模式切換技術(shù)根據(jù)應(yīng)用需要調(diào)整數(shù)據(jù)速率。到目前為止，大多數(shù)智能城市應(yīng)用程序仍在使用專有網(wǎng)絡(luò)，通常是為特定應(yīng)用程序設(shè)計的，安全性和升級靈活性有限。它們通常使用星形架構(gòu)，其中設(shè)備應(yīng)與基站接收器通信。另一方面，Wi-SUN它是一種自建、自修復(fù)的網(wǎng)絡(luò)，支持?jǐn)?shù)千個節(jié)點，不依賴一個基站，從而提高其可靠性和彈性。Wi-SUN FAN當(dāng)存在連接問題時，架構(gòu)可以在數(shù)千個節(jié)點之間重新路由數(shù)據(jù)，使設(shè)備在最需要的時間（如極端風(fēng)暴、網(wǎng)絡(luò)攻擊、和/或電力使用限制導(dǎo)致輪流停電）獲得完整的網(wǎng)絡(luò)連接和整個城市的持續(xù)服務(wù)支持。與傳統(tǒng)的LPWAN與低功耗廣域網(wǎng)相比，Wi-SUN提供更高的數(shù)據(jù)速率和更低的延遲(見表)，以及低功耗、安全性和互操作性。

IoT網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率和延遲

IoT網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)速率

延遲

Wi-SUN FAN

Up to 2.4 Mb/s

0.02-1 second

LoraWAN

300 bits/s to 62.5 kb/s, depending on spreading factor

1-16 seconds

NB-IoT

Up to 140 kb/s uplink, up to 80 kb/s downlink

2-10 seconds

此外，Wi-SUN FAN它在數(shù)據(jù)速率和能耗方面提供了靈活性，使用戶能夠更廣泛地處理智能城市和其他應(yīng)用程序。智能城市應(yīng)用對底層網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施要求高、安全性高、連接可靠、故障或條件變化靈活等要求高。Wi-SUN FAN

在從農(nóng)村到人口密集的城市社區(qū)的各種地形環(huán)境中，以極少的額外基礎(chǔ)設(shè)施提供安全、經(jīng)濟、高效、靈活的連接。

今天的智能城市發(fā)展面向智能測量、智能路燈系統(tǒng)、公共安全、交通監(jiān)控、噪聲檢測和污染監(jiān)測，這些都是Wi-SUN應(yīng)用目標(biāo)。Wi-SUN也非常適合其他領(lǐng)域，如智能城市傳感器（廢物管理、自動售貨機）和DER(分布式能源)集成到電網(wǎng)中。

保護(hù)我市最容易受到攻擊的資產(chǎn)

Wi-SUN 該協(xié)議的安全優(yōu)勢是差異化的另一個因素，為智慧城市的設(shè)計創(chuàng)造了巨大的機遇。隨著醫(yī)院、政府機構(gòu)、公共交通、商業(yè)組織和電網(wǎng)越來越容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，必須制定零容忍風(fēng)險的安全標(biāo)準(zhǔn)。城市正在成為互聯(lián)網(wǎng)城市網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，互聯(lián)網(wǎng)城市系統(tǒng)的薄弱取決于其最薄弱的環(huán)節(jié)，這使得網(wǎng)絡(luò)安全無法妥協(xié)。Wi-SUN它創(chuàng)建了許多內(nèi)置安全功能，以確保用戶的安全和保障，以確保操作安全Samsung代理最重要的是安全認(rèn)證，可以追溯到云提供商，這不是大多數(shù)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)。Wi-SUN還遵循網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)則，以確保端到端安全、加密、密鑰管理和安全漏洞的可靠運行。Wi-SUN其獨特的功能是當(dāng)?shù)毓 €基礎(chǔ)設(shè)施(PKI)集成、基于證書的相互身份驗證、驗證的數(shù)據(jù)加密和密鑰交換算法。Wi-SUN FAN基于訪問控制PKI并仿照Wi-Fi安全框架。每個Wi-SUN該設(shè)備還具有認(rèn)證機構(gòu)在其制造點簽署的唯一證書。

智能城市計劃將人類生活質(zhì)量和環(huán)境影響提高到更高的標(biāo)準(zhǔn)，與城市基礎(chǔ)設(shè)施生態(tài)系統(tǒng)合作并在其系統(tǒng)中工作的企業(yè)可能會獲得最大的回報，因為他們的項目有更高的可持續(xù)成功機會。Wi-SUN牢記這一概念，其技術(shù)特點使城市規(guī)劃師和技術(shù)架構(gòu)師能夠成功地連接城市基礎(chǔ)設(shè)施，適應(yīng)未來的發(fā)展，最終為居民和環(huán)境資源帶來利益。

未來幾年，我們將繼續(xù)看到物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步將影響世界向智慧城市的過渡。在改造城市基礎(chǔ)設(shè)施和公民生活時，如何平衡城市的許多因素仍然非常重要，就像如何平衡如何促進(jìn)技術(shù)、可持續(xù)性和提高個人和群體層面的生活質(zhì)量一樣。