Sub-GHz无线通信技术，打造LPWAN的“最优解”

无线通信是指利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信技术。近些年来，从便捷的手机通信到智能互联的家居系统，再到“万物互联”的物联网时代，无线通信技术都以其无处不在的身影，展现出了强大的生命力和无限的可能性。

其中，Sub-GHz是一种工作在1GHz以下频段的无线通信技术，由于其频率较低、波长较长，因此Sub-GHz与工作在2.4GHz频段中的Wi-Fi和蓝牙等无线通信技术相比，可实现更低的运行功耗、更远的传输距离和更为稳定的通信质量，更适合应用在智能抄表、工业自动化与街道照明等低功耗广域物联网的组网场景之中。

Sub-GHz无线组网方案有何优势？

此前，由于Sub-GHz组网方案所采用的通信模式多被局限于点对点通讯的框架内，虽然通信便利但功能相对单一，难以满足多个物联网设备之间的“互联”需求。同时，LoRaWAN、Wi-SUN等协议虽然提供了强大的组网能力，但协议本身具备较高的复杂度且需要一定的设施成本，限制了其普及的程度。

因此，市面上迫切地需要一种既能满足基本组网通信需求，又具备易于部署、易于维护和轻量化特性的Sub-GHz组网方案，而华普微作为中国本土发展了二十年的Sub-GHz无线射频芯片原厂，则可完美解决这一市场需求。

以其Sub-GHz无线组网演示方案为例，该方案支持的网络结构为星形拓扑和扩展星形拓扑，不仅具备传输距离远的特性，还可轻松构建由成百上千个终端节点所组成的低功耗广域物联网。

Sub-GHz无线组网演示方案及其网络拓扑

如上图所示，在华普微Sub-GHz无线组网演示方案中，共包括一个中心节点和九个终端节点（需要增加传输距离时可酌情增加中继节点）。在开机时，首先需要通过中心节点输入AT指令（AT+FORMNET=,）创建网络，随后设置允许终端节点在规定时间内加入网络的AT指令(AT+PJOIN=)。

各个终端节点可通过输入AT指令（AT+JOINED=,或AT+JOINSLP=,）与中心节点进行组网，无需编程、上手即用。此外，已与中心节点组网成功的终端节点会自动储存连接信息，在下一次开机时会自动与中心节点进行组网，方便快捷。

Sub-GHz无线组网演示方案

终端节点在接入网络时，可以根据实际需求输入对应的AT指令（AT+JOINED=,或AT+JOINSLP=,）被配置为“工作”模式或“休眠”模式。

“工作”模式下，终端节点将持续保持活跃状态，与控制中心进行实时的双向通信，适用于烟雾报警器、气象监测站及其他需要持续监控的组网场景。如终端节点需要退网，输入AT指令（AT+LEAVE）即可，同时终端节点将会消除与中心节点之间储存的连接信息。

例如：在楼宇自动化领域 ，由于楼高墙多，Sub-GHz无线组网演示方案可完美发挥自身远距离传输与穿墙能力强等优势，为各个楼层的烟雾报警器（终端节点）与控制中心进行实时双向通信提供坚实的保障，为楼宇安全保驾护航。

“休眠”模式下，终端节点会按照设定好的上报时间，根据自身所拥有的感知功能定期向控制中心传输温度、气压与距离等数据信息，且终端节点只有向控制中心进行传输时才会被短暂唤醒，其余时间则保持着休眠状态，可极大地提升终端节点的电池寿命。

例如：在大范围的智能抄表领域中 ，通过采用Sub-GHz无线组网方案，可为各个家庭户下水表/电表/燃气表（终端节点）设定合适的上报时间，将用水/用电/用气的数据信息定时传输至控制中心，可极大地简化电力公司的人力抄表成本、提高能源利用效率。

此外，终端节点与中心节点在组网成功后，除自行上传数据外，亦可手动上传，只需输入AT指令（AT+SEND=,）即可。

产品推荐：高性能Sub-GHz射频收发模块RFM23A020

RFM23A020是一款高性能、高集成度、高性价比与支持远距离通信的无线射频收发模块，支持1.8V到3.8V宽电压输入，并提供多个通用IO，可进行自由度极高的多方位开发。此外，RFM23A020还拥有着高达20dBm的发射功率，极大地提升了应用的链路性能。

RFM23A020典型应用电路

RFM23A020产品特性

• 超强的抗干扰能力，适合复杂干扰环境的情景使用
• 工作频率：868MHz，915MHz
• 调制方式：OOK,(G)FSK,(G)MSK,OQPSK
• 电压范围：1.8V 至 3.8V
• 接收灵敏度：-118dBm @868MHz、2.4kbps、GFSK
• 发射电流：77mA @20dBm, 868MHz, 73mA @20dBm, 915MHz
• 接收电流：5mA
• 静态电流：1.2uA

值得一提的是，RFM23A020采用了DSSS技术，具备着超强的抗干扰能力，尤其适合在复杂干扰环境的情景使用，是智能家居、安防、照明、楼宇自动化和计量等Sub-GHz“物联网”应用的理想解决方案。

展望未来，随着物联网应用的不断普及和深化，我们相信，Sub-GHz无线通信技术必将在更多领域发挥重要作用，为我们的生活带来更加便捷、智能和绿色的体验。

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审核编辑 黄宇