芯耀
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無(wú)線通信是指利用電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信技術(shù)。近些年來(lái)，從便捷的手機(jī)通信到智能互聯(lián)的家居系統(tǒng)，再到“萬(wàn)物互聯(lián)”的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，無(wú)線通信技術(shù)都以其無(wú)處不在的身影，展現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力和無(wú)限的可能性。
其中，Sub-GHz是一種工作在1GHz以下頻段的無(wú)線通信技術(shù)，由于其頻率較低、波長(zhǎng)較長(zhǎng)，因此Sub-GHz與工作在2.4GHz頻段中的Wi-Fi和藍(lán)牙等無(wú)線通信技術(shù)相比，可實(shí)現(xiàn)更低的運(yùn)行功耗、更遠(yuǎn)的傳輸距離和更為穩(wěn)定的通信質(zhì)量，更適合應(yīng)用在智能抄表、工業(yè)自動(dòng)化與街道照明等低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)場(chǎng)景之中。
Sub-GHz無(wú)線組網(wǎng)方案有何優(yōu)勢(shì)？
此前，由于Sub-GHz組網(wǎng)方案所采用的通信模式多被局限于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊的框架內(nèi)，雖然通信便利但功能相對(duì)單一，難以滿足多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的“互聯(lián)”需求。同時(shí)，LoRaWAN、Wi-SUN等協(xié)議雖然提供了強(qiáng)大的組網(wǎng)能力，但協(xié)議本身具備較高的復(fù)雜度且需要一定的設(shè)施成本，限制了其普及的程度。
因此，市面上迫切地需要一種既能滿足基本組網(wǎng)通信需求，又具備易于部署、易于維護(hù)和輕量化特性的Sub-GHz組網(wǎng)方案，而華普微作為中國(guó)本土發(fā)展了二十年的Sub-GHz無(wú)線射頻芯片原廠，則可完美解決這一市場(chǎng)需求。
以其Sub-GHz無(wú)線組網(wǎng)演示方案為例，該方案支持的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為星形拓?fù)浜蛿U(kuò)展星形拓?fù)?，不僅具備傳輸距離遠(yuǎn)的特性，還可輕松構(gòu)建由成百上千個(gè)終端節(jié)點(diǎn)所組成的低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)。
Sub-GHz無(wú)線組網(wǎng)演示方案及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/a>
如上圖所示，在華普微Sub-GHz無(wú)線組網(wǎng)演示方案中，共包括一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)和九個(gè)終端節(jié)點(diǎn)（需要增加傳輸距離時(shí)可酌情增加中繼節(jié)點(diǎn)）。在開(kāi)機(jī)時(shí)，首先需要通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)輸入AT指令（AT+FORMNET=<channel>,<PANID>）創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)，隨后設(shè)置允許終端節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)加入網(wǎng)絡(luò)的AT指令(AT+PJOIN=<duration>)。
各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)可通過(guò)輸入AT指令（AT+JOINED=<channel>,<PAN ID>或AT+JOINSLP=<channel>,<PAN ID>）與中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)，無(wú)需編程、上手即用。此外，已與中心節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)成功的終端節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)儲(chǔ)存連接信息，在下一次開(kāi)機(jī)時(shí)會(huì)自動(dòng)與中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)，方便快捷。
Sub-GHz無(wú)線組網(wǎng)演示方案
終端節(jié)點(diǎn)在接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需求輸入對(duì)應(yīng)的AT指令（AT+JOINED=<channel>,<PAN ID>或AT+JOINSLP=<channel>,<PAN ID>）被配置為“工作”模式或“休眠”模式。
“工作”模式下，終端節(jié)點(diǎn)將持續(xù)保持活躍狀態(tài)，與控制中心進(jìn)行實(shí)時(shí)的雙向通信，適用于煙霧報(bào)警器、氣象監(jiān)測(cè)站及其他需要持續(xù)監(jiān)控的組網(wǎng)場(chǎng)景。如終端節(jié)點(diǎn)需要退網(wǎng)，輸入AT指令（AT+LEAVE）即可，同時(shí)終端節(jié)點(diǎn)將會(huì)消除與中心節(jié)點(diǎn)之間儲(chǔ)存的連接信息。
例如：在樓宇自動(dòng)化領(lǐng)域，由于樓高墻多，Sub-GHz無(wú)線組網(wǎng)演示方案可完美發(fā)揮自身遠(yuǎn)距離傳輸與穿墻能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，為各個(gè)樓層的煙霧報(bào)警器（終端節(jié)點(diǎn)）與控制中心進(jìn)行實(shí)時(shí)雙向通信提供堅(jiān)實(shí)的保障，為樓宇安全保駕護(hù)航。
“休眠”模式下，終端節(jié)點(diǎn)會(huì)按照設(shè)定好的上報(bào)時(shí)間，根據(jù)自身所擁有的感知功能定期向控制中心傳輸溫度、氣壓與距離等數(shù)據(jù)信息，且終端節(jié)點(diǎn)只有向控制中心進(jìn)行傳輸時(shí)才會(huì)被短暫?jiǎn)拘?，其余時(shí)間則保持著休眠狀態(tài)，可極大地提升終端節(jié)點(diǎn)的電池壽命。
例如：在大范圍的智能抄表領(lǐng)域中，通過(guò)采用Sub-GHz無(wú)線組網(wǎng)方案，可為各個(gè)家庭戶下水表/電表/燃?xì)獗恚ńK端節(jié)點(diǎn)）設(shè)定合適的上報(bào)時(shí)間，將用水/用電/用氣的數(shù)據(jù)信息定時(shí)傳輸至控制中心，可極大地簡(jiǎn)化電力公司的人力抄表成本、提高能源利用效率。
此外，終端節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)在組網(wǎng)成功后，除自行上傳數(shù)據(jù)外，亦可手動(dòng)上傳，只需輸入AT指令（AT+SEND=<Length>,<Payload string>）即可。
產(chǎn)品推薦：高性能Sub-GHz射頻收發(fā)模塊RFM23A020
RFM23A020是一款高性能、高集成度、高性價(jià)比與支持遠(yuǎn)距離通信的無(wú)線射頻收發(fā)模塊，支持1.8V到3.8V寬電壓輸入，并提供多個(gè)通用IO，可進(jìn)行自由度極高的多方位開(kāi)發(fā)。此外，RFM23A020還擁有著高達(dá)20dBm的發(fā)射功率，極大地提升了應(yīng)用的鏈路性能。
RFM23A020典型應(yīng)用電路
RFM23A020產(chǎn)品特性
值得一提的是，RFM23A020采用了DSSS技術(shù)，具備著超強(qiáng)的抗干擾能力，尤其適合在復(fù)雜干擾環(huán)境的情景使用，是智能家居、安防、照明、樓宇自動(dòng)化和計(jì)量等Sub-GHz“物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用的理想解決方案。
展望未來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不斷普及和深化，我們相信，Sub-GHz無(wú)線通信技術(shù)必將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為我們的生活帶來(lái)更加便捷、智能和綠色的體驗(yàn)。
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