Smart City Living Lab Wi-SUN LFN 展開 - フェーズ 3

LFN アーキテクチャ

LFN は、PAN（パーソナル・エリア・ネットワーク）検出/結合、IPv6 パケット通信などの重要な機能を提供します。これらの LFN は、フル機能ノード (FFN) と同じ通信スタックを共有しますが、待機スケジュールが制限されているため、消費電力を最適化でき、ルーティング機能がありません。ただし、LFN は FAN 1.1 ボーダールーターにルーツがある PAN 内でのみ動作します。他のノードの親としてではなく、FAN 1.1 ルータの子として機能します。

詳細については、以下の図を参照してください。

Wi-SUN がスマートシティに与える影響

都市がよりスマートなエコシステムに進化するにつれて、都市はインフラと環境要因を注意深く監視することによってサービスの質を高めるよう努めています。水やガスの消費追跡などのアプリケーションや、空気質のモニタリングは、一般の人々にリアルタイムの情報を提供します。このデータにより、個人は持続可能なライフスタイルの調整を行い、有害な汚染物質から身を守ることができます。

インド政府は、2025 年までに既存のメーターを2億5000万以上のスマートエネルギーメーターに置き換えるという野心的な目標を設定しました。信頼性とセキュリティを確保しながらこれを実現するには、拡張可能な接続規格が不可欠です。Wi-SUN は、その回復力と相互運用性な標準ベースの Sub-GHz メッシュソリューションにより、スマートグリッドとスマートシティ・アプリケーションの分野で際立っています。

Wi-SUN が目立つ理由：

1. スケーラビリティ：Wi-SUN のスケーラビリティにより、膨大な数のデバイスを効率的に処理できます。世界中で 9,500 万台以上の Wi-SUN 対応デバイスを展開し、困難な環境でも独自のスケーラビリティを実証しています。
2. 信頼性：Wi-SUN は、高いネットワーク信頼性を提供します。メッシュトポロジーにより、個々のノードが故障してもネットワークは回復力を維持できます。
3. 費用対効果：Wi-SUN は総所有コストが低いため、大規模な展開にとって魅力的な選択肢です。
4. セキュリティ：Wi-SUN FAN ではセキュリティが最優先事項です。ネイティブの公開鍵インフラストラクチャ（PKI）統合により、各デバイスの認証機能が提供されます。これにより、悪意のある再プログラミングを防止し、長期的な展開に不可欠なファームウェア更新の受信を検証します。IPv6 サポート：Wi-SUN の IPv6 のサポートにより、侵入検知、トラフィック・シェーピング、ネットワーク解析、侵入テストなどの堅牢なネットワーク・セキュリティ機能が実現します。エンドデバイス自体までネットワークの可視性を維持することで、ライバルを凌駕します。

要約すると、Wi-SUN FAN は、よりスマートな都市を形作り、信頼性の高い接続、セキュリティ、効率を確保する上で重要な役割を果たします。スマートシティは、AMI（Advanced Metering Infrastructure）または街灯ネットワークが提供する既存のワイヤレス通信インフラストラクチャを利用して、さまざまな隣接アプリケーションを強化できます。これには、スマート交通信号、公共交通機関の標識、駐車スペース、電気自動車（EV）充電ステーションなどが含まれます。このインフラを活用することで、都市は接続性、効率性、持続可能性を高め、よりインテリジェントな都市環境を作り出します。

セルラーコミュニケーションとのトレードオフ

トレードオフの 1 つは、キャリアが必要とするアップデートや、時には基盤となるハードウェアの交換を必要とするプロトコルの日没に対応するために、セルラーシステムを定期的にアップグレードする必要があることです。ほとんどのモノのインターネット（IoT）デバイスは、バッテリーで動作するため、電力効率が極めて重要です。セルラー通信は、遠くの塔（時には半キロ離れた場所）と通信する必要があるため、比較的高い電力を必要とします。

地理的カバレッジとデバイス密度

セルラーと RF メッシュネットワークの選択は、ネットワーク要件によって異なります。セルラー接続は、スパース・ネットワーク・デバイスを使用する広範な地理的領域に最適です。広い範囲を提供しますが、より多くの電力を消費します。RF メッシュシステムは、高密度デバイスの導入に適しており、ローカライズされたカバレッジと低消費電力を提供します。新しい IoT セルラープロトコルは、電流引き込みやスリープモードを低減しますが、RF 通信モジュールよりもはるかに速くバッテリーを消耗します。

キャンパスの接続性の向上：LFN の展開

Wi-SUN メッシュネットワーク展開の第 3 フェーズでは、Silicon Labs の EFR32FG28 SoC を搭載した LFN をご紹介します。 詳細を掘り下げてみましょう。

EFR32FG28 SoC は理想的なデュアルバンドサブ GHz + 2.4 GHz Bluetooth LE SoC です。FG28 は、業界をリードするセキュリティ、高速ウェイクアップ時間による低消費電力、IoT デバイス向けの次のレベルの安全な接続を可能にする統合パワーアンプを提供するマルチコア・ソリューションです。AI/ML ハードウェアアクセラレータを統合することで、低消費電力エンドノードの高速かつ低消費電力の推論が可能になります。LFN の第 3 段階の展開では、以前は手が届かなかったさまざまなセンサーデバイスが Wi-SUN メッシュを介してクラウドに接続できるようになりました。

Wi-SUN 体験を締めくくる：繁栄するエコシステム

IIIT-H キャンパスの Living Lab は、堅牢な Wi-SUN エコシステムの育成に成功しました。この動的ネットワークは、複数の重要な役割を演じています。

1. Hackathons とイノベーションの課題：
   • Wi-SUN メッシュネットワークは、Hackathons の実験的な遊び場として機能し、創造性とラピッドプロトタイピングを促進します。
   • スタートアップ企業は、この環境を活用して概念実証を検証し、可能なことの限界を押し広げます。
2. 現実世界でのテスト：
   • ネットワークサービスプロバイダーは、このSmart City Living Lab 内で厳格なフィールドテストを実施できます。
   • Wi-SUN メッシュネットワークの信頼性とスケーラビリティがテストされ、実際の展開の準備が確実に整います。

Wi-SUN エコシステムは、IIIT-H キャンパス内で繁栄し、理論と実践を橋渡しし、つながった未来に向かって私たちを推進します。