对话Wi-SUN联盟与芯科科技:开放标准如何撑起城市级物联网

电子发烧友网报道(文/黄山明)如今,全球 物联网连接设备数量早已突破200亿台。从智能水表到路灯 控制器,从光伏 逆变器到交 通信号灯,数以亿计的终端正在被接入各类网络。然而,繁荣的数字背后,一个现实的问题正被越来越多的行业参与者重新审视,面对如此庞杂的应用场景,是否存在一种连接方式,能够兼顾开放标准、网络自主权与长期经济性?

对于市政管理部门而言,它关乎未来十年数字基础设施的底层架构选择;对于表计和模组厂商而言,它决定了产品能否顺利进入海外市场、能否拥有多元化的供应链;对于整座城市而言,它意味着一张网络能否在部署后持续可控地运转十五年乃至二十年。近期,电子发烧友网采访到了Wi-SUN联盟与芯科科技( Silicon Labs),对这一问题进行了深入探讨。

Wi-SUN:开放标准下的 大规模 Mesh网络

在中国市场,物联网连接长期由几条主要技术路线共同支撑,并沿着低速起步、中速补位、轻量化升级的路径持续演进,蜂窝系授权频谱路线构成主干,其中 NB-IoT于2017年全面商用,以深覆盖、低功耗承接智能水表、烟感等广域零散终端;Cat.1 bis在2G/3G退网周期补位中速率场景;2024年起 5G Re dCap规模化商用,进一步向工业传感、视频监控渗透。非授权频谱的 LoRa则凭借免授权频段与企业自建私网的灵活性,在园区、农业等垂直场景长期深耕,构成公共网络之外的第二条路径。

这些技术各有其适用场景和历史贡献。但随着物联网应用从单点抄表走向城市级、系统级部署,一些新的需求维度开始显现:网络是否由使用方自主掌控?协议是否开放、能否多厂商互通?长期运维成本是否可预期?这些问题并非对既有方案的否定,而是市场成熟后自然生长出的新要求。

Wi-SUN,正是在这个坐标上提供了另一种选择。Wi-SUN,全称Wireless Smart U tility Network,是由Wi-SUN联盟主导制定的一套基于IPv6的无线Mesh网络标准。它的核心特征在于三点:协议完全开放、网络由部署方自主建设与管理、设备之间通过Mesh组网实现多跳互联,从而天然适应地下管廊、密集城区等复杂环境。

据Wi-SUN联盟主席兼首席执行官Phil Beecher介绍,联盟成立于2012年,目前已拥有约300家成员企业,覆盖46个国家,全球基于Wi-SUN标准的设备出货量已超过1.2亿台。

在应用领域方面,Wi-SUN主要分为两大方向。第一是户外大规模组网现场区域网络(FAN)规范,面向电表、水表、气表及路灯照明等场景,该标准基于IEEE 802.15.4,已成为全球化开放标准。

第二是家庭区域网络(HAN)规范,值得一提的是,这一规范被日本监管机构TTC采纳为国家标准,并在日本政府补贴政策推动下应用超过十年。其中最具代表性的案例是东京电力的智能电表网络,单网节点规模达到2900万个,已稳定运行多年。

Wi-SUN作为一个自组网局域网络,还具备自修复能力,单一路径失效时可自动切换备用路由,尤其适合高楼遮挡场景。FAN 1.1将数据速率从FAN 1.0的50-300 kbps提升至最高2.4 Mbps,单次传输占用时间更短,有效缩短干扰窗口期,在密集部署场景中表现更优。虽然Wi-SUN运行于开放的IPv6/IP架构之上,但凭借协议内建的加密机制,仍可保证局域网络的私有性。

在频段层面,Wi-SUN规范已纳入中国470至510MHz的频段划分,不存在频谱合规障碍。2024年,Wi-SUN联盟正式在中国设立分部,并在杭州建立了测试实验室,为本土企业提供 认证测试、技术支持与生态对接服务。

芯科科技:从芯片到生态的完整支撑者

在中国市场认知并接纳Wi-SUN的过程中,芯科科技扮演了最核心的技术推动者与生态构建者角色。2017年,芯科科技推出了业界首款支持Wi-SUN标准的SoC芯片,彼时该标准在全球范围内尚处于早期推广阶段,市场前景并不明朗。此后近九年间,芯科科技持续投入研发与生态建设,目前已是全球Wi-SUN芯片领域产品线最完整、迭代最持续的供应商之一。

芯科科技亚太区生态高级经理刘俊提到,芯科科技是业内唯一一家持续进行大规模Mesh组网实测并公开完整测试报告的企业。从300节点、500节点到1000节点,芯科科技将建网时间、丢包率、OTA升级耗时、功耗表现等关键性能指标逐一公布,接受行业检验。

他坦言,公司不会宣称某项技术能解决所有问题,而是希望用真实、透明、可复现的数据,帮助客户准确理解Wi-SUN的优势与边界,从而做出理性的技术选型判断。这种务实的态度,恰恰是建立长期信任的基础。

芯片技术的演进上,芯科科技已推出采用22nm制程的第三代无线SoC,在降低功耗与成本的同时提升了片上存储容量和算力,并集成 AI加速器、强化了安全能力以应对新威胁。

刘俊举例说明,搭载AI能力的智能电表可以在本地实时识别异常电流波形,提前预警 电气火灾隐患;光伏逆变器可以在边缘侧完成组件级故障检测,减少无效巡检;交通节点可以独立完成车流量分析与 信号灯配时优化,降低对云端算力的依赖。

这些原本需要回传数据 中心处理的任务将被下沉到网络边缘,使Wi-SUN网络从单纯的数据传输通道,升级为具备本地智能的城市感知与执行基础设施。

在生态策略上,芯科科技的立场同样清晰而坚定。刘俊表示,芯科科技已主动放弃自有的Connect私有协议,全面转向开放标准路线。他同时强调,公司真诚欢迎所有本地芯片供应商、模组厂商和系统集成商参与Wi-SUN生态建设,因为一家企业无论技术多强,都无法独自撑起一个城市级基础设施市场;只有开放联盟、多元供给、充分竞争,才能把整体市场规模做大,让终端用户获得真正的供应链安全与成本红利。

以安全为准绳,从差异化卖点变为市场准入底线

在本次交流中,安全性是被重点提及、反复强化的核心议题之一,这是全球监管环境变化带来的现实压力。

随着欧盟《无线电设备指令》网络安全条款于2025年8月强制生效,美国也对联邦政府采购的物联网设备提出安全要求,智能设备的安全能力正从加分项变为入场券,尤其是在欧盟,不达标意味着禁售和召回。

Phil指出,智能电表一旦被恶意攻破,攻击者不仅可以窃取用电数据,还可以通过通断控制判断住户是否在家,这已经超越了数据安全范畴,直接关联人身安全与公共安全。

Wi-SUN标准在设计之初就内建了基于PKI证书的双向身份认证与端到端加密机制,配合芯科科技芯片层面集成的安全模块,构成了从物理层、链路层到应用层的全栈纵深防护体系。

其中,芯科科技在芯片层面提供的Secure Vault安全套件,包括密钥安全存储、固件启动校验、OTA数字证书验证等完整防护体系。标准可持续演进且向下兼容,保证已部署设备无需更换。

刘俊认为,对于有出海计划或服务于对安全要求较高的国内项目的表计、模组及系统厂商而言,安全合规已经不是可选项,而是能否拿到订单、能否通过验收的前提条件。Wi-SUN在安全层面的原生设计,恰好为这类需求提供了开箱即用的合规基础。

总结

随着物联网应用从单点采集迈向城市级系统部署,市场对开放标准、网络自主权与长期经济性的需求日益凸显。Wi-SUN作为一种经过全球大规模验证的互补性技术路径,以其开放互通、自主可控和原生安全的特性,回应了产业对供应链弹性与全生命周期成本可预期的新诉求。

芯科科技作为核心推动者,通过持续的芯片迭代、透明的实测验证及面向边缘智能的前瞻布局,构建了从硬件到生态的完整支撑体系,并以开放策略推动市场整体成长。这一选项的成熟与落地,不仅为长周期基础设施提供了多元选择,也标志着物联网产业正从连接规模的扩张,走向架构理性与可持续运营的深层演进。

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