Sub-GHz射頻技術，締造萬物互聯(lián)的“通信基石”

Sub-GHz，即工作頻段低于1GHz的無線通信技術，常見頻段有315MHz、433MHz、868MHz與915MHz等。其可借助無線電波在自由空間傳播的特性，把數(shù)據(jù)調(diào)制到射頻載波上進行傳輸，達成物聯(lián)網(wǎng)設備間的無線通信，是物聯(lián)網(wǎng)設備實現(xiàn)高效、穩(wěn)定、無縫交互的“通信基石”。

在工業(yè)自動化、智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)與智能家居等物聯(lián)網(wǎng)領域中，LoRa、Wi-SUN、Z-Wave、Sigfox等工業(yè)級通信協(xié)議大多運行在Sub-GHz頻段。而正是通過Sub-GHz射頻技術，傳感器、物聯(lián)網(wǎng)設備、控制中心與云端之間的數(shù)據(jù)信息才得以無縫互聯(lián)，實現(xiàn)遠程操控與智能化管理。

Sub-GHz 射頻技術，如何構筑高效的物聯(lián)網(wǎng)絡

Sub-GHz與工作在2.4GHz頻段的Wi-Fi、藍牙等無線通信技術相比，可實現(xiàn)更低的運行功耗、更遠的傳輸距離、更多的設備接入節(jié)點和更為穩(wěn)定的通信質量，尤其適合應用在低數(shù)據(jù)速率、通信頻次低且依靠電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設備之中。

運行功耗方面，由于Sub-GHz頻段下的通信頻率相對較低，因此在相同通信距離下，低速傳輸時所需功率更小，可實現(xiàn)更低的運行功耗，這意味著使用Sub-GHz射頻技術進行組網(wǎng)通信的物聯(lián)網(wǎng)設備能極大地延長電池的使用壽命。以智能門鎖為例，如若使用2.4GHz頻段等高功耗的通信技術，通常數(shù)月內(nèi)就得更換電池，而采用 Sub-GHz 射頻技術的智能門鎖，可維持一年甚至更長時間都無需更換電池，極大地提高了用戶的體驗感。

傳輸距離方面，由于Sub-GHz頻段下的通信頻率相對較低，而無線電波的傳播特性是頻率越低，波長越長，越容易穿過墻壁、植被等障礙物，因此其信號傳播距離更遠。此外，Sub-GHz射頻技術還可通過中繼器進行多跳通信，進一步延長通信距離，在傳統(tǒng)信號難以覆蓋的區(qū)域也可進行無縫通信，輕松實現(xiàn)室內(nèi)數(shù)百米、室外數(shù)公里的通信范圍。

設備節(jié)點方面，由于Sub-GHz頻段下的通信頻率相對較低，通信覆蓋范圍較大，故其憑借更廣的覆蓋范圍可容納大量的網(wǎng)絡節(jié)點。同時，如 LoRa、Wi-SUN等工作在Sub-GHz頻段下的通信協(xié)議支持星型、網(wǎng)狀等多種網(wǎng)絡拓撲結構，能夠實現(xiàn)設備之間的多跳通信，支持海量低功耗、低速率的設備以自組織、自愈合的方式組成大規(guī)模的網(wǎng)絡。

通信質量方面，由于Sub-GHz頻段下的通信頻率相對較低，現(xiàn)有應用較少，可以窄頻帶模式運行，且還可配置跳頻技術，極大地增強了信號的抗干擾能力。同時，與常用的 2.4GHz 頻段相比，Sub-GHz 頻段的使用相對不那么擁擠，該頻段的 ISM 頻段大多用于低占空比鏈路，設備部署密度較低，信號之間相互干擾的概率較低，從而為通信提供了更純凈的環(huán)境，保障了通信質量。

值得一提的是，在組網(wǎng)成本方面，由于Sub-GHz射頻技術相對成熟，因此其研發(fā)和生產(chǎn)成本也相對較低。同時，在眾多物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)場景之中，使用Sub-GHz射頻技術可無需依賴通信基站等基礎設施，還可減少對中繼器的使用數(shù)量，從而降低了整體的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通信組網(wǎng)成本 。

Sub-GHz射頻技術，精準賦能LPWAN

由于Sub-GHz射頻技術具備使用功耗低、傳輸距離遠、通信質量穩(wěn)定、使用成本較低與能夠支持大量設備節(jié)點等諸多組網(wǎng)優(yōu)勢，故其已成為物聯(lián)網(wǎng)領域中構建LPWAN的主流選擇（LPWAN 是一種使用低比特率進行長距離通訊的低功耗廣域無線網(wǎng)絡，可實現(xiàn)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)設備間的高效連接與數(shù)據(jù)傳輸）。

例如，RFM300就是一款高性能的Sub-GHz無線收發(fā)模塊，工作在433MHz、868MHz與915MHz等多個ISM頻段中，采用先進數(shù)?；旌显O計，基于自主創(chuàng)新開發(fā)平臺，支持FSK、GFSK與OOK等多種調(diào)制技術，可靈活適應不同的應用場景和通信協(xié)議，并實現(xiàn)超遠距離的通信和超廣闊的信號覆蓋范圍。

RFM300產(chǎn)品特性：

• 最大鏈路預算達140dB

• 接收電流低至7mA

• 輸出功率：RFM300H型號為+20 dBm，RFM300型號為+13 dBm

• 可編程比特率：FSK模式下最高300 kbps，OOK模式下最高40 kbps

• 高靈敏度：最低可達-120dBm

• 支持FSK（頻移鍵控）、GFSK（高斯頻移鍵控）及OOK（開關鍵控）調(diào)制方式

• 表貼封裝（SMD），尺寸16x16x1.8mm

RFM300應用場景：

• 抄表系統(tǒng)

• 無線數(shù)據(jù)采集

• 汽車安防系統(tǒng)

• 家庭自動化及安防系統(tǒng)

展望未來，隨著物聯(lián)網(wǎng)應用場景的不斷拓展和深化，Sub-GHz 射頻產(chǎn)品的市場需求必將持續(xù)增長，Sub-GHz射頻技術亦將在更多領域發(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。