SILICON LABS Sub-GHz SoC и избирач на модули

Информации за производот

• Спецификации
  • Име на производ: Под-GHz SoC и Водич за избор на модули
  • Webсајт: https://www.silabs.com/wireless/proprietary
• Вовед во вмрежување под GHz
  • Технологиите за Wi-Fi, Bluetooth и Zigbee се многу продавани протоколи од 2.4 GHz кои се користат многу на денешните пазари.
  • Меѓутоа, за апликации со мала брзина на податоци, како што се домашна безбедност/автоматизација и паметно мерење, безжичните системи под GHz нудат неколку предностиtages, вклучувајќи подолг домет, намалена потрошувачка на енергија и помали трошоци за распоредување и работа.
  • Една вообичаена апликација за под-GHz е во областа на индустриската автоматизација, каде што сензорите и другите уреди треба да комуницираат едни со други на долги растојанија во сурови средини.
  • Со користење на мрежа под GHz, овие уреди можат да одржуваат сигурна врска дури и во области со високи нивоа на пречки, како што се фабрики и магацини.
  • Вмрежувањето под GHz може да се користи и за мониторинг на животната средина и земјоделски апликации.
  • За прampИсто така, фармерите можат да користат безжични сензори за да ја следат влажноста на почвата, температурата и другите променливи низ големи полиња, овозможувајќи им да го оптимизираат наводнувањето и другите земјоделски практики.
  • Два големи предностиtagСподели на под-GHz вмрежување се неговата способност да навлезе во препреки како што се ѕидови и згради и неговата мала потрошувачка на енергија.
  • Пенетрацијата на сигналот е корисна во средини каде што не е можна комуникација преку видното поле, како што се внатре во згради со дебели ѕидови.
  • Со користење на мрежа под GHz, уредите можат да одржуваат сигурна врска дури и во овие предизвикувачки средини.
  • Ова, заедно со неговата мала потрошувачка на енергија, значи дека мрежното поврзување под GHz може да биде особено корисно кога уредите треба да работат на батерии подолг период.
  • Со користење на мрежа под GHz, уредите можат да пренесуваат податоци на подолги растојанија додека трошат помалку енергија, овозможувајќи им да работат со недели или дури месеци на една батерија.
  • Безжична под-GHz критична за паметна инфраструктура
  • Безжичната технологија под GHz е од клучно значење за паметните инфраструктурни апликации. Обезбедува сигурна комуникација на долги растојанија во предизвикувачки средини. За повеќе информации, посетете https://www.silabs.com/wireless/proprietary.
• Отворање врати во паметниот дом
  • Фреквенциите од под-GHz се неверојатно корисни за развој на паметни домашни IoT уреди со ниска стапка на пренос на податоци.
  • Тие овозможуваат низа карактеристики и способности кои не можат да се добијат преку други протоколи за комуникација. За повеќе информации, посетете https://www.silabs.com/wireless/proprietary.
• Клучни размислувања за безжично распоредување под GHz
  • При примена на безжична технологија под GHz, треба да се земат предвид клучните приоритети за да се максимизира нејзиниот потенцијал:
    • Опсег: Радијата под GHz обезбедуваат можности со подолг домет во споредба со безжични технологии со повисока фреквенција.
    • Потрошувачка на енергија: Радијата под GHz имаат помала потрошувачка на енергија поради нивните помали барања за пропусен опсег и зголемената чувствителност на приемникот. Тие можат да работат подолг период на една батерија.
    • Пречки: Технологијата Sub-GHz ги намалува пречките од другите сигнали од 2.4 GHz, што резултира со помалку повторувања и поефикасно работење.

Упатство за употреба на производот

• Чекор 1: Разбирање на придобивките од вмрежувањето под GHz
  • Вмрежувањето под GHz нуди адванtagкако што се подолг опсег, намалена потрошувачка на енергија и подобра пенетрација на сигналот. Овие придобивки го прават погоден за апликации со ниска стапка на податоци, индустриска автоматизација, следење на животната средина и развој на паметни домашни уреди за IoT.
• Чекор 2: Избор на вистинските SoC и примопредаватели
  • Посетете го webсајт https://www.silabs.com/wireless/proprietary. за пристап до Sub-GHz SoC и Водич за избирање модули. Овој водич ќе ви помогне да ги изберете соодветните SoC (Систем на чипови) и примопредаватели за вашата специфична апликација IoT под-GHz.
• Чекор 3: Распоредување на безжична технологија Sub-GHz
  • Размислете за клучните приоритети за безжично распоредување под GHz:
    • Опсег: Погрижете се избраните радија под GHz да обезбедат доволен опсег за вашата апликација.
    • Потрошувачка на енергија: Земете напредtage на помалата потрошувачка на енергија на радијата под GHz преку оптимизирање на користењето на батеријата и максимизирање на времето на работа.
    • Пречки: Минимизирајте ги пречките од другите сигнали од 2.4 GHz за да ја подобрите ефикасноста на вашиот безжичен систем под GHz.
• Чекор 4: Интегрирање на мрежи под GHz во вашата апликација
  • Следете ги упатствата за интеграција обезбедени од избраните SoC и примопредаватели за да вградите мрежно поврзување под GHz во вашата апликација. Консултирајте го упатството за употреба или документацијата обезбедена од производителот за детални инструкции.
• ЧПП (Често поставувани прашања)
  • Q: Кои се предноститеtagе на под-GHz вмрежување?
  • A: Вмрежувањето под GHz нуди адванtagкако што се подолг опсег, намалена потрошувачка на енергија и подобра пенетрација на сигналот. Тој е особено корисен во апликации со ниска стапка на податоци, индустриска автоматизација, следење на животната средина и развој на паметни домашни уреди за IoT.
  • Q: Каде можам да го најдам Водичот за SoC и избор на модули за Sub-GHz?
  • A: На webсајт https://www.silabs.com/wireless/proprietary.
  • Q: Што треба да имам предвид при примена на безжична технологија под GHz?
  • A: Кога применувате безжична технологија под GHz, земете ги предвид факторите како што се опсегот, потрошувачката на енергија и пречки. Погрижете се избраните радија да обезбедуваат доволен опсег, да ја оптимизираат потрошувачката на енергија за да го максимизираат векот на батеријата и да ги минимизираат пречките од другите сигнали.

Под-GHz SoC и Водич за избор на модули

• Избор на вистинските SoC и примопредаватели за вашите апликации за IoT под GHz.

Вовед

Вовед во вмрежување под GHz

• За да се изгради напреден безжичен систем, повеќето програмери на крајот избираат помеѓу две индустриски, научни и медицински (ISM) опции за радио опсег: фреквенции од 2.4 GHz или под GHz.
• Спарувањето на едното или другото со највисоките приоритети на системот ќе обезбеди најдобра комбинација на безжични перформанси и економичност.
• Вмрежувањето под-GHz се однесува на употреба на радио фреквенции под 1 GHz за безжична комуникација помеѓу уредите.
• Во последниве години, постои зголемен интерес за оваа технологија поради нејзините многубројни придобивки, вклучувајќи подолг домет, помала потрошувачка на енергија и подобра пенетрација низ ѕидови и други пречки.
• Технологиите за Wi-Fi, Bluetooth и Zigbee се многу продавани протоколи од 2.4 GHz кои се користат многу на денешните пазари.
• Меѓутоа, за апликации со мала брзина на податоци, како што се домашна безбедност/автоматизација и паметно мерење, безжичните системи под GHz нудат неколку предностиtages, вклучувајќи подолг домет, намалена потрошувачка на енергија и помали трошоци за распоредување и работа.
• Една вообичаена апликација за под-GHz е во областа на индустриската автоматизација, каде што сензорите и другите уреди треба да комуницираат едни со други на долги растојанија во сурови средини.
• Со користење на мрежа под GHz, овие уреди можат да одржуваат сигурна врска дури и во области со високи нивоа на пречки, како што се фабрики и магацини.
• Вмрежувањето под GHz може да се користи и за мониторинг на животната средина и земјоделски апликации.
• За прampИсто така, фармерите можат да користат безжични сензори за да ја следат влажноста на почвата, температурата и другите променливи низ големи полиња, овозможувајќи им да го оптимизираат наводнувањето и другите земјоделски практики.
• Два големи предностиtagСподели на под-GHz вмрежување се неговата способност да навлезе во препреки како што се ѕидови и згради и неговата мала потрошувачка на енергија.
• Пенетрацијата на сигналот е корисна во средини каде што не е можна комуникација преку видното поле, како што се внатре во згради со дебели ѕидови. Со користење на мрежа под GHz, уредите можат да одржуваат сигурна врска дури и во овие предизвикувачки средини.
• Ова, заедно со неговата мала потрошувачка на енергија, значи дека мрежното поврзување под GHz може да биде особено корисно кога уредите треба да работат на батерии подолг период. Со користење на мрежа под GHz, уредите можат да пренесуваат податоци на подолги растојанија додека трошат помалку енергија, овозможувајќи им да работат со недели или дури месеци на една батерија.
• Безжичните мрежи под GHz можат да обезбедат исклучително економично решение во секој систем со ниска брзина на податоци, од едноставни конекции од точка до точка до многу поголеми мрежести мрежи, каде што се водечки, робусни радио врски со долг дострел и продолжено траење на батеријата. приоритети.
• Поголемата регулаторна излезна моќност, намалената апсорпција, помалото спектрално загадување и работата со тесен опсег го зголемуваат опсегот на пренос. Подобрата ефикасност на колото, подобреното ширење на сигналот и помалиот мемориски отпечаток ја намалуваат вкупната потрошувачка на енергија, што може да резултира со години работа на батерии.

Паметна инфраструктура

Безжична под-GHz критична за паметна инфраструктура

• Sub-GHz обезбедува решение со ниска моќност и долг дострел за инфраструктура каде што поврзувањето треба да биде имуно на зголемената количина на бучава од 2.4 GHz.
• Апликациите може да варираат во голема мера, вклучувајќи мерење на комунални услуги, следење на средства до улично осветлување, стоп светла, па дури и метри за паркирање.
• Долготрајните мрежести способности на некои технологии под GHz овозможуваат робусна поврзаност потребна за овие апликации.
• Технологиите под GHz го формираа столбот на овие критични мрежи и појавата на нови протоколи засновани на стандарди дополнително ја зајакнува нејзината основа во овој простор.

Отворање врати во паметниот дом

• Иако се познати по таргетирање на паметни градови и индустриски, случаите за користење на поврзување од неколку километри, фреквенциите од под-GHz се неверојатно корисни за развој на паметни домашни IoT уреди со ниска стапка на пренос на податоци.
• Како? Тие овозможуваат низа карактеристики и способности кои не можат да се добијат преку други протоколи за комуникација.
• Под-GHz е особено ефикасен во апликациите за паметни домови поради неколку клучни додатоциtagшто нуди безжични технологии преку повисоки фреквенции.

Клучни размислувања

Клучни размислувања за безжично распоредување под GHz

Постојат клучни приоритети што треба да се земат предвид при примена на овој тип на технологија. Ајде да истражиме кои се тие приоритети и како тие можат да ви помогнат да го максимизирате потенцијалот на вашето безжично распоредување под GHz.

Опсег

• Опсегот на системот под GHz може многу да варира во зависност од работната средина, па затоа е важно да се идентификуваат сите пречки што можат да влијаат на јачината на сигналот или да го попречат преносот на податоци.
• За прampЛе, ако користите надворешна антена, ќе треба да размислите како зградите во близина или други метални предмети можат да влијаат на јачината на сигналот.
• Дополнително, ако планирате да користите повеќе антени во област со високи нивоа на радио пречки, како што се градови или урбани области, треба да бидете сигурни дека секоја антена е правилно распоредена за да избегнете пречки меѓу нив.
• Радиите под GHz можат да обезбедат супериорни перформанси во опсегот над апликациите од 2.4 GHz поради стапките на слабеење, избледување и предност на дифракцијаtagес.
• Фреквенциите под GHz се поделени во две главни категории - UHF (Ултра висока фреквенција) и VHF (многу висока фреквенција). UHF опсезите имаат повисоки фреквенции од VHF опсезите, што значи дека се поефикасни и обезбедуваат подобар опсег од VHF опсезите.
• Сепак, UHF бендовите бараат и поголема моќност за работа и можеби не се соодветни за сите апликации.
• Затоа, важно е внимателно да ги разгледате вашите барања за апликација пред да изберете опсег на фреквенција.

Потрошувачка на енергија

• Радијата под GHz може да помогне да се намали потрошувачката на енергија поради нивните помали барања за пропусен опсег и зголемената чувствителност на приемникот.
• Дополнително, пречките од другите сигнали од 2.4 GHz се намалуваат, што резултира со помалку повторувања и поефикасно работење.
• Овој тип на технологија бара релативно мала потрошувачка на енергија во споредба со другите комуникациски технологии како што се Wi-Fi или мобилните мрежи, но тоа не значи дека потрошувачката на енергија треба целосно да се занемари.
• Кога ја дизајнирате архитектурата на вашиот систем, важно е да се земе предвид енергетската ефикасност со користење на компоненти со мала потрошувачка на енергија во режим на подготвеност и оптимизирање на големини на пакети со податоци, така што само потребните информации се пренесуваат преку етерот - минимизирање на латентноста и празнењето на батеријата во уредите што користат радио под-GHz комуникациски цели.

Стапки на податоци

• Радијата под GHz се идеални за апликации со мала брзина на податоци поради нивната теснопојасна работа, овозможувајќи ефикасен пренос на мали количини на податоци.

Големина на антената

• Иако антените под GHz можат да бидат поголеми од оние што се користат во мрежите од 2.4 GHz, големината и фреквенцијата на антената се обратно пропорционални. Оптималната големина на антената за апликации од 433 MHz може да биде до седум инчи.

Клучни размислувања за безжично распоредување под GHz

Интероперабилност

• Безжичните системи под GHz нудат поголема интероперабилност од системите со 2.4 GHz поради нивниот поширок опсег на поддржани стандарди.
• IEEE802.15.4g и IEEE802.15.4e се два најчесто користени стандарди. Достапни се неколку стандардни решенија за радио PHY, MAC и слоеви на стек за апликации од 2.4 GHz и под GHz.
• 802.15.4 (PHY/MAC), Zigbee, Bluetooth, Wi-Fi и RF4CE се широко користени решенија од 2.4 GHz.
• Решенијата засновани на стандарди под GHz вклучуваат Zigbee, EnOcean, io-homecontrol®, ONE-NET, INSTEON® и Z-Wave. Додека стандардните решенија нудат предностtagЕ од интероперабилните јазли независни од продавачот, тие вообичаено ќе ги зголемат трошоците и отпечатокот на секој јазол.
• Со специјализирани функции и мали софтверски купови, сопственичките решенија можат да постигнат помали димензии на матрицата и намалени мемориски отпечатоци. Помалку сложените купишта исто така го поедноставуваат распоредувањето и ги намалуваат трошоците за одржување.
• Затоа, сопственичките решенија под GHz можат да понудат помалку скапи локализирани мрежи од точка до точка, како што се отворач на гаражни врати или систем за домашна автоматизација.

Распоредување низ целиот свет

• Безжичните системи под GHz се глобално достапни, со различни земји и региони кои користат различни групи на фреквенции под GHz.
• Важно е да се осигура дека системот е усогласен со прописите на регионот во кој треба да се распореди.
• На пример, производителите на видео игри кои ги продаваат своите производи ширум светот користат радија од 2.4 GHz за сите нивни конзоли бидејќи тоа е глобална распределба на ISM. Слично на тоа, безжичните апликации кои користат опсег од 433 MHz споделуваат глобална распределба на ISM под-GHz, при што Јапонија е единствениот главен исклучок на пазарот.
• Покрај тоа, 915 MHz се користат интензивно во Северна Америка и Австралија, 868 MHz се распоредени низ цела Европа и 315 MHz се достапни во Северна Америка, Азија и Јапонија.
• Безжичното распоредување под GHz има многу предностиtagе над традиционалните комуникациски технологии како Wi-Fi или мобилните мрежи; сепак, одредени клучни приоритети мора да се земат предвид при примена на овој тип на технологија за да се максимизираат нејзините потенцијални придобивки и да се обезбеди успешно работење во различни средини и услови.
• Со избирање на вистинскиот фреквентен опсег, максимизирање на опсегот преку правилно поставување на антената и растојание помеѓу елементите во област со високи нивоа на радио пречки и оптимизирање на потрошувачката на енергија преку внимателни размислувања за дизајнирање, можете да обезбедите успешно распоредување на вашата безжична мрежа и да ги искористите сите награди поврзани со него.

Снимка на протоколи за вмрежување под GHz

Постојат различни типови на протоколи под GHz достапни за употреба во безжична комуникација со мала моќност. Најчести имплементации се Амазон тротоар, Wi-SUN, и Z-бран, секој со својот адванtages и disadvantagес.

• Амазонски тротоар е споделена безжична мрежа која користи компатибилни уреди за проширување на поврзувањето.
• Z-бран е протокол под GHz кој користи ниско-енергетски RF за комуникација од уред до уред.
• Wi-SUN е базиран на IEEE 802.15.4g/e и поддржува топологии со ѕвезди, мрежи и хибридни.
• Mioty е протокол LPWAN кој користи разделување на телеграми во спектарот без лиценца.
• LoRa е комерцијална радио техника базирана на модулација на распространет спектар.
• IEEE 802.11ah користи опсези од 900 MHz ослободени од лиценца за да го прошири опсегот на Wi-FI мрежи.

Хардверско портфолио

Хардверско портфолио на Silicon Labs под GHz

Нашето портфолио на производи под GHz се движи од примопредаватели до безжични SoC со повеќе опсег за IoT апликации кои нудат ултра ниска моќност, најдолг досег на располагање и излезна моќност до 20 dBm додека ги покриваат главните фреквенциски опсези.

Комерцијален развој на софтвер со Flex SDK

Flex SDK е комплетен пакет за развој на софтвер за сопственички безжични апликации што обезбедува две патеки за развој. Првиот пат започнува со Silicon Labs RAIL (Radio Abstraction Interface Layer), кој е интуитивен и лесно приспособлив слој на радио интерфејс дизајниран да поддржува сопственички или безжични протоколи базирани на стандарди. Втората патека користи Silicon Labs Поврзете се, мрежен стек базиран на IEEE 802.15.4 дизајниран за создавање лесно приспособливи широко-базирани сопственички решенија за безжични мрежи оптимизирани за уреди кои бараат мала потрошувачка на енергија и за фреквенциските опсези под-GHz и 2.4 GHz и наменети за едноставни мрежни топологии. Flex SDK вклучува обемна документација и sampле апликации, популарниот тест за опсег, функционалност за лабораториска евалуација, будење на радио, како и двонасочен пренос и прием на пакети. Сите овие ексampлесовите се дадени во изворниот код во рамките на Flex SDK sampле апликации. Користење на поддршката Студио за едноставност пакет алатки, програмерите можат да ги преземат напредtage од графичкиот кориснички интерфејс за брзо генерирање безжични апликации, извршување на енергетско профилирање и разни оптимизации на системот.

FG22	FG22	xGM230S	FG25	xG28	xG23	Si44xx
Семејство		ЗГМ, FGM		ZG28, FG28, SG23	ZG23, FG23, SG23
Протоколи	• Сопственост	• WM-BUS • Сопственост • Поврзете се	• Wi-Sun • Сопственост	• Сопственост • ПОВРЗИ • Амазонски тротоар • Безжичен M-BUS • Wi-SUN • Bluetooth 5.4 • Z-бран	• Wi-SUN (само RCP) • Безжичен M-BUS • Сопственост, • Амазонски тротоар • Поврзете се • Z-бран	• Безжичен M-Bus • Сопственост • СигФокс
фрек. Бендови	2.4 GHz	Под-GHz	Под-GHz	Под-GHz + 2.4 GHz Bluetooth LE	Под-GHz	Под-GHz
Модулација Шеми	• 2 (G)FSK со целосно конфигурирано обликување • ОКПСК ДС • (Г)МСК	• 2/4 (G)FSK со целосно конфигурирачко обликување • ОКПСК ДС	• Wi-SUN MR OFDM MCS 0-6 (сите 4 опции) • 802.15.4 SUN MR ОКПСК со ДС • Wi-SUN FSK • 2(G)FSK со целосно конфигурирачко обликување • (Г)МСК	• 2/4 (G)FSK со целосно конфигурирачко обликување • ОКПСК ДС • (Г)МСК • ОК	• 2/4 (G)FSK со целосно конфигурирачко обликување • ОКПСК ДС • (Г)МСК • ОК	• 2/4 (G)FSK • (Г)МСК • ОК
Јадро	Cortex-M33 (38.4 MHz) Cortex M0+ (радио)	Cortex-M33 (39 MHz) Cortex M0+ (радио)	Cortex-M33 (97.5 MHz) Cortex M0+ (радио)	Cortex-M33 @78 MHz Cortex M0+ (радио)	Cortex-M33 (78 MHz) Cortex M0+ (радио)	–
Макс Блесок	512 kB	512 kB	1920 kB	1024 kB	512 kB	–
Макс RAM меморија	32 kB	64 kB	512 kB	256 kB	64 kB	–
Безбедност	Безбеден свод- Средина	Безбеден свод- Средно безбеден сеф-висок	Безбеден свод- Средно безбеден сеф-висок	Безбеден свод- Средно безбеден сеф-висок	Безбеден свод- Средно безбеден сеф-висок	–
Trustzone	Да	Да	Да	Да	Да	–
Макс TX моќност	+6 dBm	+14 dBm	+16 dBm	+20 dBm	+20 dBm	+20 dBm
RX Чувствителност (50 Kbps GFSK@915 Mhz)	-102.3 dBm @250 kbps O-QPSK DS	-109.7 @40 Kbps	-109.9 dBm	-111.5 dBm	-110 dBm	-109 dBm
Активен Актуелно (CoreMark)	26 μA / MHz	26 μA / MHz	30 μA / MHz	36 μA / MHz	26 μA / MHz	–
Спиј Актуелно	1.2 µA/MHz (8 kb одново)	1.5 µA/MHz (64 kb одново)	2.6 µA/MHz (32 kb одново)	2.8 µA/MHz (256 kb одново) /1.3 µA/MHz (16 kb одново)	1.5 µA/MHz (64 kb рет	740 nA
TX Актуелно @+14 dBm	8.2 mA @+6 dBm	30 mA @+14 dBm	58.6 mA @+13 dBm	26.2 mA @+14 dBm	25 mA @+14 dBm	44.5 mA @+14 dBm
Сериски Периферни уреди	USART, PDM, I2C, EUART	USART, I2C, EUSART	USB 2.0, I2C, EUSART	USART, EUSART, I2C	USART, I2C, EUSART	СПИ
Аналогни Периферни уреди	16-битен ADC, 12-битен ADC, Сензор за температура	16-битен ADC, 12-битен ADC, 12-битен VDAC, ACMP, LCD, Сензор за температура	16-битен ADC, 12-битен ADC, 12-битен VDAC, ACMP, IADC, Тем- сензор за температура	16-битен ADC, 12-битен ADC, 12-битен VDAC, ACMP, IADC, Температурен сензор	16-битен ADC, 12-битен ADC, 12-битен VDAC, ACMP, LCD, Сензор за температура	11-битен ADC, Aux ADC, Voltagд сензор
Набавка Voltage	1.71 V до 3.8 V	1.8 V до 3.8 V	1.71 V до 3.8 V	1.71 V до 3.8 V	1.71 V до 3.8 V	1.8 V до 3.8 V
Опсег на работна температура	-40 до +85 °C	-40 до +85 °C	-40 до +125 °C	-40 до +125 °C	-40 до +125 °C	–40 до +85 ° C
GPIO	26	34	37	49	31	4
Пакет	• 5× 5 QFN40 • 4× 4 QFN32	• 6.5 mm x 6.5 mm SIP	• 7× 7 QFN56	• 8 × 8 QFN68 • 6 mm × 6 mm QFN48	• 5× 5 mm QFN40	• 3 × 3mm QFN20

silabs.com/wireless/proprietary.

Документи / ресурси

SILICON LABS Sub-GHz SoC и избирач на модули [pdf] Упатство за корисникот Sub-GHz SoC и избирач на модули, SoC и избирач на модули, избирач на модули, селектор

Референци

• Упатство за употреба