超低功耗窄带Sub-GHz无线连结适用于长距离物联网应用
超低功耗窄带Sub-GHz无线连结适用于长距离物联网应用
在物联网（IoT）应用中，可以区分成应用在短距离与长距离范围的传感器与装置，由于应用需求不同，采用的技术也不太一样。本文将为您探讨使用在长距离传输应用的Sub-GHz网络，以及由安森美半导体（ON Semiconductor）推出的相关解决方案。
依据物联网应用需求选择合适的网络协议
物联网装置的应用场景相当多样，依据不同的应用需求，必须具备各种连接能力，例如，在短距离的室内环境中，通常会使用Wi-Fi、Zigbee、Thread, Z-Wave和蓝牙低功耗（Bluetooth Low Energy）网络，主要使用2.4GHz的频谱。在工业环境与城市范围的物联网应用中，通常会采用操作频率低于，因为其优越的长距离和低功耗的特性，这类应用如Sigfox、LoRa等现有的标准协议，另一个强大的选项是使用专有的通信协议，进一步降低功耗并更为安全。
Sub-GHz频段不如2.4 GHz频段拥挤，因此不仅实现了更长距离的通信，而且还减少了干扰。与LoRA等宽带的协议相比，专有协议和Sigfox的窄带特性进一步增强了此功能，更长的距离也意味着更低的总系统成本，因为网络中需要更少的中继器和集中器。
为了满足客户在长距离窄带Sub-GHz网络的应用需求，安森美半导体推出了支持专有Sub-GHz网络协议的单芯片无线微处理器及收发器。
超低功耗窄带收发器
AX5043（AX5243）是一款超低功耗窄带射频收发器，可用于27 MHz和1050 MHz的许可和非许可频段。芯片包括射频前端并带有完全集成的调制解调器，基带数据处理在先进且灵活的通信控制器中实现，该控制器可通过SPI接口实现用户简易的通信。支持FSK、4-FSK、GFSK、GMSK、MSK、ASK和PSK等多种调制，数据速率范围从0.1 kbps到125 kbps。
AX5043的设计使其成为理想的接口，可以集成到各种电池供电解决方案中，支持的载波频率范围为27-1050 MHz，具有业界最低（最佳）的灵敏度，支持低功耗振荡器和射频唤醒（WOR）模式与自动频率控制（AFC）。射频唤醒可以使接收器从长时间的低功耗睡眠模式转到正常的工作模式，从而将接收平均电流从mA级别降低到uA级别（取决于系统参数）。
AX5043的应用领域包括物联网、智能零售、自动抄表（AMR）、安全应用、家居与楼宇自动化等。
超低功耗、窄带宽8052无线微处理器
AX8052F143是一款单芯片无线解决方案，可兼容于AX5043。
AX8052F143-3-TX40
AX8052F143微处理器内核执行标准的8052指令集，系统时钟可非常方便地进行编程，从直流到20 MHz。在单循环中执行指令时，内核可提供20 MIPS的效能，并提供一个64 kB的闪存可使用，应用编程可使用C语言进行，全关联缓存和预取控制器可补偿了该闪存的延迟。
AX8052F143具有一个双通道DMA引擎，可将XRAM的双向数据传输到芯片上的任何外围器件，提供专用芯片真随机数发生器、AES引擎以及其自身的DMA引擎进行加密。其他周边包括三个通用计时器，以及可选的sigma-delta输出模式。这些计时器可用作两个UART的波特率生成器。提供一个主／从SPI接口和10位、500 kSample/s采样的ADC、多种灵活性的输入模式，以及比较器，可在单芯片低功耗物联网应用中实现最佳化系统集成。
AX8052F143内置超低功耗的AX8052 MCU，以及高性能窄带射频收发器，采用5mm x 7mm QFN40封装，在窄带的范围内使用，在睡眠模式下（定时器唤醒和256字节数据保留）仅消耗900 nA电流。AX8052F143的应用领域包括物联网、智能零售、自动抄表（AMR）、安全应用、家居和楼宇自动化等。
结语
不同的物联网应用对网络连线技术的需求各不相同，对于远距离、低功耗、电池操作的物联网装置，采用Sub-GHz网络协议则可以满足上述的需求。
安森美半导体Sub-GHz解决方案具有市场上最长距离的链路预算，并提供了最佳的系统灵活性，以及最低的功耗，非常适合长距离电池供电的物联网应用。