Делаем понятным систему на кристалле с частотой менее 1 ГГц с дальностью беспроводной передачи более 1 мили
Суб-ГГц относится к частотам ниже 1 ГГц, обычно от 27 МГц до 960 МГц, и считается идеальным выбором для связи на большие расстояния и связи с низким энергопотреблением. По сравнению с беспроводной связью 2,4 ГГц, суб-ГГц имеет очевидные преимущества, включая больший диапазон передачи, более тихий спектр с низким уровнем помех и низкое энергопотребление, а также лучшую способность проникновения через стены. Эти преимущества позволяют использовать Sub-GHz для самых разных сценариев применения в бытовой электронике, автомобилестроении, промышленности и медицине.
Недавно Silicon Labs объявила о запуске новой системы на кристалле (SoC), работающей на частоте менее ГГц, которая является первым в мире беспроводным решением на частоте менее ГГц с функциями дальнего радиосвязи и энергосбережением и прошла сертификацию безопасности ArmPSA Level 3. , Может удовлетворить мировой спрос на высокопроизводительные продукты Интернета вещей (IoT) с питанием от батарей.
Все мы знаем, что беспроводная связь 2,4 ГГц является открытым исходным кодом для использования, и это открытый и универсальный беспроводной частотный диапазон во всем мире. Различные беспроводные продукты могут использовать этот частотный диапазон. С постепенным увеличением количества приложений начинаются проблемы с помехами. появиться, например, Wi-Fi в офисах или домах. Всевозможные беспроводные устройства Bluetooth, даже микроволновые печи на кухне ...
Внедрение Sub-GHz впервые решило эту проблему. Среди них 433MHz может заменить 2,4GHz на мировом рынке, за исключением Японии, а 868MHz и 915MHz могут быть лучше применены на рынках США и Европы. Как правило, в субгигагерцах есть много доступных частотных диапазонов, для которых не требуется или не требуется авторизация, и производители могут оптимизировать их в соответствии с потребностями рынка.
Беспроводные решения Silicon Labs в диапазоне частот ниже ГГц включают EFR32FG23 (FG23) и EFR32ZG23 (ZG23), которые расширяют отмеченную наградами платформу беспроводных решений второго поколения от Silicon Labs для поддержки нескольких схем модуляции и передовых беспроводных технологий, включая Amazon Sidewalk, mioty, беспроводную связь. M-Bus, Z-Wave и проприетарные сети IoT предоставляют разработчикам гибкие, многопротокольные варианты подключения в диапазоне частот до ГГц.
Взяв FG23 в качестве примера, он имеет низкое энергопотребление и высокую производительность приемника на частотах 433 МГц, 868 МГц, 915 МГц и 920 МГц.
Характеристики низкого энергопотребления FG23:
-4,2 мА RX ток на 920 МГц (400 кбит / с 4-FSK);
-3,8 мА RX ток на 915 МГц (4,8 кбит / с O-QPSK);
-5,1 мА RX ток на 915 МГц (2 Мбит / с GFSK);
-3,7 мА RX ток на 868 МГц (2,4 кбит / с GFSK);
-3,7 мА RX ток на 868 МГц (38,4 кбит / с FSK);
Ток приема -4,0 мА при 433 МГц (100 кбит / с 2GFSK).
Высокая производительность приемника FG23:
-98,6 дБм чувствительность при 400 кбит / с 920 МГц 4-GFSK;
-125,8 дБм чувствительность при 4,8 кбит / с 915 МГц O-QPSK;
-96,9 дБм чувствительность при 2 Мбит / с 915 МГц GFSK;
-125,3 дБм чувствительность при 2,4 кбит / с 868 МГц GFSK;
-111,8 дБм чувствительность @ 38,4 кбит / с 868 МГц FSK;
Чувствительность -110,7 дБм при 100 кбит / с 433 МГц 2GFSK.
По данным Silicon Labs, отличная производительность приемника беспроводного решения SoC FG23 выигрывает от его гибкой функции разнесения антенн, которая может обеспечить первоклассный бюджет беспроводной связи. В то же время расширенные беспроводные функции в сочетании с низким током в активном режиме (26 мкА / МГц) и током в спящем режиме (1,2 мкА) FG23 делают его пригодным для использования в сетевых узлах с батарейным питанием, беспроводных сенсорных узлах и труднодоступных устройствах. Идеальное решение для подключения и других сфер.
Мэтт Джонсон, президент Silicon Labs, сказал: «Новые разработки, достигнутые с помощью нашей беспроводной платформы SoC второго поколения, будут удовлетворять растущий спрос на высокоинтегрированные беспроводные соединения на большие расстояния, чтобы города, отрасли и дома могли быть более эффективными и более доступный. Непрерывная работа. Новое безопасное решение Silicon Labs со сверхнизким энергопотреблением в диапазоне суб-ГГц увеличивает расстояние беспроводной связи до более чем 1 мили, тем самым обеспечивая более широкое пространство для разработчиков, которым нужны масштабируемые и высокопроизводительные беспроводные технологии. Поддержка их, чтобы способствовать изменениям в Интернете вещей ".
1
Мэтт Джонсон, президент Silicon Labs
Способность достичь расстояния передачи более 1 мили в основном объясняется превосходными характеристиками распространения беспроводной связи в диапазоне до субгигагерца. В соответствующих тестах для достижения того же расстояния передачи беспроводная связь в диапазоне 2,4 ГГц потребляет более чем на 8,5 дБ больше, чем субггц. -Ггц беспроводная связь.Дополнительное питание.
Другое решение, ZG23, реализует более мощные беспроводные характеристики Z-Wave за счет добавления функции Secure Vault ™. В то же время оно может обеспечить такие же лучшие в отрасли характеристики RF и мощности, что и FG23. ZG23 поддерживает удаленный протокол Z-Wave (Long Range) и ячеистую сеть. Это первый SoC, оптимизированный для оконечных устройств и шлюзов. Он также может поддерживать все протоколы, поддерживаемые FG23. Беспроводные решения ZG23 в основном ориентированы на такие рынки, как умные дома, отели и многоквартирные дома (MDU). Также будет выпущен сверхкомпактный модуль системы в упаковке (SiP) на базе ZG23 ZGM230S, который поддерживает только Z-Wave, что может упростить разработку и ускорить выпуск продукта.
2
В то же время Silicon Labs также выпустила интегрированный комплект для разработки программного обеспечения (Unify SDK). Unify SDK может предоставить готовые функции преобразования, зависящие от протокола для Z-Wave и Zigbee (доступны с этого момента), и планирует реализовать поддержку Bluetooth, Thread, OpenSync и Matter, тем самым значительно упростив взаимодействие беспроводных сетей IoT и поддерживающих компаний. для расширения умных домов, городов, зданий и промышленных экосистем.
3
«Пакет Unify SDK от Silicon Labs сделал важный шаг вперед для отрасли, приблизившись к миру, в котором все беспроводные устройства Интернета вещей могут легко работать вместе в различных отраслях и дома», - сказал президент Silicon Labs Мэтт Джонсон. «Благодаря мощной функции« дизайн один раз, вся поддержка »Unify SDK может упростить процесс обновления, тем самым ускоряя запуск продукта, упрощая обслуживание и гарантируя, что инвестиции не устареют. Это первый раз, когда поставщикам Интернета вещей нужно только разрабатывать и поддерживать единый программный код. Библиотека может поддерживать несколько устройств IoT, включая шлюзы, и может легко добавлять поддержку беспроводных протоколов, когда это необходимо ».
Как Unify SDK обеспечивает такую высокую производительность? Silicon Labs дала ответ во введении на своем официальном сайте. Благодаря четко определенным точкам интеграции сокращается время запуска продукта, непрерывного обслуживания и индивидуальной разработки; благодаря повсеместной опции MQTT во фреймворке можно реализовать естественный совместимый путь интеграции экосистемы и облачных сервисов, поддерживая при этом мультиоблачность и сокращая количество местных правил. Engine Сложность; благодаря модульной и масштабируемой открытой архитектуре достигаются переносимость и масштабируемость, поддерживаются многопротокольные продукты, и клиентам разрешается интегрировать новые терминальные устройства из разных протоколов; благодаря полнофункциональной дорожной карте беспроводных протоколов клиенты могут сократить свои нестратегические и неосновные инвестиции и позволяют перейти от одного протокола к нескольким протоколам, тем самым увеличивая целевые рыночные приложения; благодаря четко определенной модели данных сложность модели данных устраняется из цикла разработки.
В настоящее время SoC EFR32FG23 в корпусах QFN40 5 мм x 5 мм и QFN48 6 мм x 6 мм был официально выпущен на конференции разработчиков Works With Internet of Things в 2021 году, проводимой Silicon Labs, и будет доступен с 14 сентября 2021 года. Комплект разработчика FG23 также доступен сейчас по розничной цене от 39,99 долларов. Модули EFR32ZG23 SoC, ZGM230S и вспомогательные комплекты будут доступны в четвертом квартале 2021 года.
Если вас интересует поставляемый FG23, вы также можете обратить внимание на следующее решение. Silicon Labs и глобальная платформа разработки Интернета вещей Tuya Smart недавно объявили, что они сотрудничают, чтобы предоставить полное решение для диапазона частот ниже ГГц для достижения низкого энергопотребления, высокой безопасности и передачи данных на большие расстояния. Решение интегрирует систему на кристалле EFR32FG (Flex Gecko) Sub-GHz от Silicon Labs в модуль SS3L Tuya Smart, который можно использовать для внутренних и наружных приложений в таких сценариях, как умные дома, умные здания, промышленное беспроводное управление, умные отели. и интеллектуальные сообщества. Приложения Интернета вещей предоставляют мощные функции.
