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适用于物联网的低于1GHz无线MCU和组件 1 min Blog 近年来,物联网(IoT)设备的使用大幅增长,很多增长发生在工业生产、基础设施、家居自动化、智能表和可穿戴电子等领域的背后。在消费者领域,物联网设备主要连接到较短距离的室内网络,通常通过WiFi或蓝牙。如今,更多设备正在整合长距离低频协议,或采取高频和低频协议在同一设备上的混合方法。将这一切结合在一起涉及到多种无线协议与数字处理和嵌入式应用的融合。 为什么在这些系统中持续关注亚GHz无线技术,尤其是当我们已经有许多有用的协议如蓝牙、WiFi、蜂窝和其他2.4 GHz ISM频段选项时?亚GHz无线技术有其优势,物联网服务提供商对这些产品的支持也更多。这意味着构建私有网络架构并通过基站将其连接到云服务,或通过现有无线运营商访问云服务变得更加容易。在美国,主要电信公司现在通过其网络提供物联网服务,您可以设置自己的云服务平台,通过主要的云服务提供商与您的物联网硬件连接。 归根结底,如果您无法将亚GHz协议集成到您的电路板上,那么您就无法利用长距离、低功耗无线通信及这些协议所能启用的服务。在本文中,我们将探讨在广为认可的亚GHz频段内,低功耗、长距离无线连接的一些主要考虑因素。 选择一个亚GHz无线选项 使用亚GHz无线连接构建物联网产品需要选择一个能够支持这些频率并实现您的物联网网络所需无线协议的芯片组。早期用于物联网设备的MCU不包括这些功能,而是需要一个专用模块或在设备应用中进行仿真。如今,有几种芯片组和完全集成的MCU支持多种亚GHz协议。其中一些产品还将支持2.4 GHz范围内的更高频率ISM频段,可能还包括高达5 GHz的WiFi。 您可以在这里阅读更多关于物联网协议选择的基础知识。 各种标准和协议的混合将决定您的设计中将可用的频率,这将是功耗的主要驱动因素。在选择有线或无线网络协议时,数据速率通常是主要考虑因素。在亚GHz无线中,这些协议的低功耗和这些频率可用的长距离是主要优势。因此,将设备寿命和通信范围要求与应用匹配通常对网络上的终端设备更为重要。 平衡范围和功率 高频和低频协议在两个主要方面有所不同,这决定了它们的理想应用领域:衰减和功耗。较低的频率通常对应于较低的功耗和更长的范围,因此亚GHz协议非常适合这些物联网应用。低频传输也较少受到山丘、建筑物等障碍物的影响,因此这种远程能力消除了对中继站和基站的需求。与此相反,下一波5G部署将需要实施微型基站,以向终端用户提供服务。 开始估算给定距离和传输频率(实际上是波长)的发射器所需功率的一种简单方法是使用Friis路径损耗公式。这个公式展示了传输频率(或者更确切地说是波长)和范围之间的权衡: 其中: Pr = 接收功率 Pt = 阅读文章