無線通信是指利用電磁波信號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，從便捷的手機(jī)通信到智能互聯(lián)的家居系統(tǒng)，再到“萬物互聯(lián)”的物聯(lián)網(wǎng)時代，無線通信技術(shù)都以其無處不在的身影，展現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力和無限的可能性。

其中，Sub-GHz是一種工作在1GHz以下頻段的無線通信技術(shù)，由于其頻率較低、波長較長，因此Sub-GHz與工作在2.4GHz頻段中的Wi-Fi和藍(lán)牙等無線通信技術(shù)相比，可實現(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)自動化與街道照明等低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)場景之中。

Sub-GHz無線組網(wǎng)方案有何優(yōu)勢？

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對點通訊的框架內(nèi)，雖然通信便利但功能相對單一，難以滿足多個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的“互聯(lián)”需求。同時，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，而華普微作為中國本土發(fā)展了二十年的Sub-GHz無線射頻芯片原廠，則可完美解決這一市場需求。

以其Sub-GHz無線組網(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)洌粌H具備傳輸距離遠(yuǎn)的特性，還可輕松構(gòu)建由成百上千個終端節(jié)點所組成的低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)。

Sub-GHz無線組網(wǎng)演示方案及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

如上圖所示，在華普微Sub-GHz無線組網(wǎng)演示方案中，共包括一個中心節(jié)點和九個終端節(jié)點（需要增加傳輸距離時可酌情增加中繼節(jié)點）。在開機(jī)時，首先需要通過中心節(jié)點輸入AT指令（AT+FORMNET=,）創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)，隨后設(shè)置允許終端節(jié)點在規(guī)定時間內(nèi)加入網(wǎng)絡(luò)的AT指令(AT+PJOIN=)。

各個終端節(jié)點可通過輸入AT指令（AT+JOINED=,或AT+JOINSLP=,）與中心節(jié)點進(jìn)行組網(wǎng)，無需編程、上手即用。此外，已與中心節(jié)點組網(wǎng)成功的終端節(jié)點會自動儲存連接信息，在下一次開機(jī)時會自動與中心節(jié)點進(jìn)行組網(wǎng)，方便快捷。

Sub-GHz無線組網(wǎng)演示方案

終端節(jié)點在接入網(wǎng)絡(luò)時，可以根據(jù)實際需求輸入對應(yīng)的AT指令（AT+JOINED=,或AT+JOINSLP=,）被配置為“工作”模式或“休眠”模式。

“工作”模式下，終端節(jié)點將持續(xù)保持活躍狀態(tài)，與控制中心進(jìn)行實時的雙向通信，適用于煙霧報警器、氣象監(jiān)測站及其他需要持續(xù)監(jiān)控的組網(wǎng)場景。如終端節(jié)點需要退網(wǎng)，輸入AT指令（AT+LEAVE）即可，同時終端節(jié)點將會消除與中心節(jié)點之間儲存的連接信息。

例如：在樓宇自動化領(lǐng)域 ，由于樓高墻多，Sub-GHz無線組網(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，為各個樓層的煙霧報警器（終端節(jié)點）與控制中心進(jìn)行實時雙向通信提供堅實的保障，為樓宇安全保駕護(hù)航。

“休眠”模式下，終端節(jié)點會按照設(shè)定好的上報時間，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)點只有向控制中心進(jìn)行傳輸時才會被短暫喚醒，其余時間則保持著休眠狀態(tài)，可極大地提升終端節(jié)點的電池壽命。

例如：在大范圍的智能抄表領(lǐng)域中 ，通過采用Sub-GHz無線組網(wǎng)方案，可為各個家庭戶下水表/電表/燃?xì)獗恚ńK端節(jié)點）設(shè)定合適的上報時間，將用水/用電/用氣的數(shù)據(jù)信息定時傳輸至控制中心，可極大地簡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)點與中心節(jié)點在組網(wǎng)成功后，除自行上傳數(shù)據(jù)外，亦可手動上傳，只需輸入AT指令（AT+SEND=,）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、高性價比與支持遠(yuǎn)距離通信的無線射頻收發(fā)模塊，支持1.8V到3.8V寬電壓輸入，并提供多個通用IO，可進(jìn)行自由度極高的多方位開發(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

• 超強(qiáng)的抗干擾能力，適合復(fù)雜干擾環(huán)境的情景使用
• 工作頻率：868MHz，915MHz
• 調(diào)制方式：OOK,(G)FSK,(G)MSK,OQPSK
• 電壓范圍：1.8V 至 3.8V
• 接收靈敏度：-118dBm @868MHz、2.4kbps、GFSK
• 發(fā)射電流：77mA @20dBm, 868MHz, 73mA @20dBm, 915MHz
• 接收電流：5mA
• 靜態(tài)電流：1.2uA

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、樓宇自動化和計量等Sub-GHz“物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用的理想解決方案。

展望未來，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，為我們的生活帶來更加便捷、智能和綠色的體驗。

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審核編輯 黃宇