▌概述 低功耗广域(LPWA)技术有蜂窝和非蜂窝两大技术路线。工作在免许可频段的LPWA技术,企业可以自主组网,可以做网络运营商,这激活了企业的创新能力,也带动了创新应用的发展。本文汇总整理了目前免授权频段的LPWA技术使用到的一些无线射频芯片,简要图示如下: ▌LoRa Semtech SX1278, 137 MHz ~ 525MHz低功耗长距离收发器 SX1276/77/78/79收发器具有LoRa长距离调制解调器,可提供超长距离扩频通信和高抗干扰能力,同时最大限度地减少电流消耗。使用Semtech的专利LoRa调制技术,SX1276/77/78/79使用低成本的晶体和物料清单实现了-148dBm的灵敏度。 高灵敏度与集成的+20 dBm功率放大器结合,产生了业界领先的链路预算。 主要特性:
▌Sigfox STMicroelectronics S2-LP,超低功耗高性能的sub-1GHz收发器 S2-LP是一颗高性能超低功耗的RF收发器,用于sub-1GH频段的RF无线应用。它既可以工作在免授权的ISM和SRD频段(433,868和920 MHz),也可以编程工作在其他更多频段(430-470MHz,860-940MHz)。S2-LP支持不同的调制方式:2(G)FSK、4(G)FSK、OOK和ASK。空中数据速率是可编程的,从0.3至500 kbps。S2-LP可用于信道间隔为12.5/25 kHz的系统,从而可以实现窄带操作。S2-LP长通信距离的RF链路预算高于140dB,并满足全球范围内适用的监管要求,包括欧洲,日本,中国和美国。 主要特性:
M2COMM M2C8001 Uplynx是基于M2C8001,M2COMM的无线SoC系列之一,专为超低功耗无线IoT应用而设计。 Uplynx将Sigfox协议栈与sub-GHz RF整合在一起。 M2C8001内置10位ADC,模拟比较器和GPIO可通过UART接口由AT命令来进行访问。 Uplynx是通过Sigfox网络启用无线数据上行链路的IoT应用程序中最具成本效益,最小,易于设计的SoC解决方案。 主要特性:
- 58mA Tx,14dBm - 130mA Tx,22dBm - 3mA待机电流 - <0.1ua>0.1ua> NXP OL2385,低功耗多通道UHF射频无线平台 OL2385器件是一种射频收发器,内置嵌入式MCU,专为广泛的工业和家庭应用而设计,要求有非常高的双向无线电通信链路预算。 主要特性:
Microchip ATA8520,单芯片 SIGFOX RF 发射器 主要特性:
ATA8520E,单芯片 SIGFOX RF 收发器 ATA8520E是一颗射频收发器,可用于欧盟(ETSI)868MHz和US(FCC)902MHz SIGFOX网络中上行和下行链路的操作。它可以提供给SIGFOX专有网络空中接口的物联网(IoT)和其他M2M的通信设备使用。工业和消费者应用包括环境传感器,智能电表,病人监护仪,家庭自动化和楼宇安全系统。 ATA8520E整合了一个RF前端,数字基带和一个微控制器到一个芯片中。内部存储器中的固件支持芯片操作,包括处理SIGFOX协议。 SIGFOX ID,PAC代码和加密密钥存储和保护在芯片内。串行外设接口提供外部控制和配置。 主要特性:
- 欧盟:上行868.0MHz至868.6MHz,下行869.4MHz至869.65MHz - US:上行和下行902MHz至906MHz
- 在传输过程中为32.7mA(EU)/ 16.7mA(US) - 10.4mA(EU)/ 10.5mA(US))
- EU:100bit / s,上行链路DBPSK调制,下行链路用GFSK调制方式为600bit / s - US:上行链路DBPSK调制600bit / s和下行链路GFSK调制600bit / s
Silicon Laboratories Si446x系列 主要特性:
- 10/13 mA RX - 18mA TX + 10dBm(Si4460) - 30 nA关机,40 nA待机
ON Semiconductor AX5043: 超低功耗RF收发器, 27-1050 MHz AX5043是用于27 MHz至1050 MHz频段的真正的单芯片,窄带,超低功耗ASK和FSK RF收发器。它提供了超低功耗的传输和接收操作与最高灵敏度和高选择性的独特组合。如果使用内置的前向纠错(FEC),则可以在1 kbps的情况下实现143 dB的链路预算,这可以扩展到146 dB,无需额外的外部组件。 AX5043在6.25 kHz通道中的功耗完全可达1 kbps。 AX5043支持。在传输模式下,所有调制都是成形的。对于BT = 0.3或BT = 0.5的FSK高斯滤波器,可以满足最严格的监管要求。功率斜坡可配置无限制。。 主要特性:
Texas Instruments CC1120 CC1120是用于窄带系统的高性能射频收发器。CC1120 是一款全集成单芯片射频收发器,此器件设计用于在成本有效无线系统中实现极低功耗和低压运行的高性能。所有滤波器都已集成,因此无需昂贵的外部表面声波 (SAW) 和中频 (IF) 滤波器。 主要特性:
CC1125 CC1125是超高性能窄带射频收发器。CC1125 是一款全集成单芯片射频收发器,此器件设计用于在成本有效无线系统中实现极低功耗和低压运行的高性能。 所有滤波器都已集成,因此无需昂贵的外部表面声波 (SAW) 和中频 (IF) 滤波器。 主要特性:
▌RPMA RPMA(Random Phase Multiple Access,随机相位多址接入)是Ingenu公司的专利技术。公司成立于2008年,由加利福尼亚州圣地亚哥的高通公司的前工程师组成,最初名为On-Ramp Wireless。Ingenu也还是IEEE 802.15.4k任务组(致力于低能量基础设施监控)的创始成员。RPMA具有比其他型号更好的上行和下行容量,声称具有更好的调度和干扰鲁棒性。 它工作在全球范围内的2.4 GHz频段(也同样用于WiFi和蓝牙)。并不像LoRa和Sigfox那样做不同的区域需要改变不同的工作频段。根据其内部研究,RPMA具有显着更高的链路预算(177 vs SigFox/149, LoRa/157),意味着更好的覆盖。 在终端部分采用了Maxim公司的无线射频收发器MAX2832。 MAX2832 MAX2831/MAX2832直接变频、零IF RF收发器是专为2.4GHz至2.5GHz 802.11g/b WLAN应用设计的。MAX2831完全集成了实现RF收发器所需的全部电路,可提供包括RF功率放大器(PA)、RF至基带接收通路、基带至RF发射通路、VCO、频率合成器、晶体振荡器、以及基带/控制接口。MAX2832集成了除了PA以外的其它相同功能的模块。该系列器件适用于全部802.11g OFDM数据速率(6Mbps至54Mbps),以及802.11b的QPSK和CCK数据速率(1Mbps至11Mbps)。 主要特性
- 同类收发器的性能最佳 - 62mA接收器电流 - -76dBm Rx灵敏度(54Mbps OFDM) - +18.5dBm发送功率(5.6% EVM,带54Mbps OFDM) ▌Weightless-P 从目前的消息来看,Weightless-P采用了ON Semiconductor(安森美)公司的无线射频产品。 其模块的主要特性:
另外,值得注意的是Weightless-P基站创新地应用了软件定义无线电技术(SDR)实现了Weightless-P完整的协议栈,用于低功耗长距离大密度数据的双向通信。 基站规格:
文 | 王志杰 |
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