低功耗廣域網(wǎng)作為一種以低速率進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的無(wú)線通信技術(shù)，具備低帶寬、低功耗、遠(yuǎn)距離等特性，不僅傳輸距離可達(dá)十多公里，再加上節(jié)電技術(shù)，低功耗廣域網(wǎng)的設(shè)備用電池供電可以支撐數(shù)年甚至十年以上。2022年低功耗廣域網(wǎng)連接數(shù)超越傳統(tǒng)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，成為物聯(lián)網(wǎng)連接中的主導(dǎo)技術(shù)。

低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）是Silicon Labs（芯科科技）產(chǎn)品組合中的一個(gè)重要組成部分，可以提供完整的解決方案，來(lái)支持符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/協(xié)議（如Wi-SUN）、服務(wù)商協(xié)議（如Amazon Sidewalk）和私有協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，以及各個(gè)國(guó)家和地區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)專用頻段、ISM頻段以及sub-GHz的特定授權(quán)頻段。例如北美的902～928 MHz頻段、歐洲的863～870 MHz頻段、中國(guó)的779～787 MHz和470～517MHz頻段。

除了以行業(yè)領(lǐng)先的低功耗提供長(zhǎng)距離覆蓋，SiliconLabs的多元化LPWAN解決方案還具有許多差異化的功能，包括其可擴(kuò)展至成千上萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)的部署能力、更高的通信速率、強(qiáng)大的安全性和擴(kuò)展性，使其成為智慧城市、智慧農(nóng)牧業(yè)、智能工廠和其他長(zhǎng)距離物聯(lián)網(wǎng)的理想選擇。與此同時(shí)，通過(guò)符合Wi-SUN區(qū)域網(wǎng)（FAN）1.1等規(guī)范，Silicon Labs的LPWAN解決方案還給用戶帶來(lái)了多采購(gòu)來(lái)源的便利性。

長(zhǎng)距離低功耗傳輸?shù)奶匦圆粩嘣鰪?qiáng)

針對(duì)低功耗廣域網(wǎng)的連接應(yīng)用，Silicon Labs先后推出了FG25 sub-GHz SoC和雙頻段FG28SoC。其中，F(xiàn)G25 sub-GHz SoC已于今年初全面供貨。雙頻段FG28SoC已于近期推出。

SiliconLabs無(wú)線產(chǎn)品資深營(yíng)銷經(jīng)理Chad Steider

FG25SoC

FG25是專為Wi-SUN等低功耗廣域網(wǎng)和專有sub-GHz協(xié)議打造的旗艦版SoC。它配置有強(qiáng)大的ARM Cortex-M33處理器和更大的內(nèi)存。FG25是用于長(zhǎng)距離、低功耗傳輸?shù)睦硐隨oC，當(dāng)它與Silicon Labs EFF01前端模塊配合使用時(shí)，能夠在密集的城市環(huán)境中以極少量的數(shù)據(jù)丟失實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)3公里的傳輸距離。

FG25也是Silicon Labs產(chǎn)品組合中首款支持正交頻分復(fù)用（OFDM）調(diào)制的SoC，Wi-SUNFAN 1.1規(guī)范中引入了該調(diào)制技術(shù)。OFDM支持高達(dá)3.6 Mbps的高數(shù)據(jù)傳輸率，這有助于FG25在sub-GHz Wi-SUN應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸、高吞吐量和低延遲等特性。

SiliconLabs無(wú)線產(chǎn)品資深營(yíng)銷經(jīng)理Chad Steider介紹，F(xiàn)G25 SoC已得到全球多家早期參與客戶的應(yīng)用，其中智能計(jì)量解決方案的蘭吉爾Landis+Gyr通過(guò)FG25和Wi-SUN協(xié)議實(shí)現(xiàn)了智能表計(jì)應(yīng)用的升級(jí)。FG25可以使用和Landis+Gyr以前的模塊相同的外形尺寸，以便在必要時(shí)輕松使現(xiàn)有產(chǎn)品具有Wi-SUN或OFDM功能。Landis+Gyr還可以在FG25上運(yùn)行其私有的協(xié)議棧，并支持使用私有通信協(xié)議的現(xiàn)有客戶平穩(wěn)過(guò)渡至Wi-SUN。

FG28SoC

近期，Silicon Labs推出全新的雙頻段FG28 SoC，這款產(chǎn)品專為Amazon Sidewalk、Wi-SUN和其他專有協(xié)議等遠(yuǎn)距離廣覆蓋網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議而設(shè)計(jì)。FG28作為一款包括sub-GHz和2.4 Ghz低功耗藍(lán)牙（Bluetooth LE）射頻的雙頻SoC，可用于機(jī)器學(xué)習(xí)推理的內(nèi)置人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)（AI/ML）加速器，并具有SiliconLabs業(yè)界領(lǐng)先的Secure Vault安全技術(shù)。

通過(guò)包括藍(lán)牙在內(nèi)的協(xié)議，F(xiàn)G28為用戶提供了一種在網(wǎng)絡(luò)上配置和部署新設(shè)備的簡(jiǎn)便方法，而且sub-GHz頻段的設(shè)計(jì)旨在支持超過(guò)一英里的設(shè)備間通信，從而支持在智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市以及Amazon Sidewalk等社區(qū)網(wǎng)絡(luò)中使用全新的邊緣應(yīng)用。通過(guò)使用Wi-SUN等網(wǎng)絡(luò)提供sub-GHz連接，F(xiàn)G28可以作為智慧城市中采用電池供電的終端節(jié)點(diǎn)。

FG28 SoC具有幾項(xiàng)附加功能，可以為sub-GHz設(shè)備開啟新的應(yīng)用：

? 業(yè)界首款集成AI/ML硬件加速器的sub-GHz SoC，支持在邊緣設(shè)備進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)推理，以實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)警告，監(jiān)測(cè)濕度和pH值等土壤狀況關(guān)鍵條件。
? 1024 kB的閃存和256 kB RAM，以滿足各種協(xié)議棧和技術(shù)棧的內(nèi)存需求。
? 業(yè)界領(lǐng)先的Secure Vault中級(jí)和高級(jí)支持，以更好地建立對(duì)設(shè)備的信任，并支持設(shè)計(jì)人員為其應(yīng)用選擇所需的安全級(jí)別。
? 高能效的射頻核，具有低活動(dòng)電流和睡眠電流，以及快速喚醒時(shí)間，這些是電池供電的終端節(jié)點(diǎn)的理想選擇。
? 多達(dá)49個(gè)通用輸入/輸出（GPIO）引腳，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的外設(shè)連接。

無(wú)線SoC與AI

在AI方面之前Silicon Labs已經(jīng)有藍(lán)牙SoC加入了AI。如今FG28這顆雙頻SoC，可用于機(jī)器學(xué)習(xí)推理的內(nèi)置人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)（AI/ML）加速器。SiliconLabs在無(wú)線SoC嵌入AI的步伐上可謂非常超前。

Chad Steider表示，SiliconLabs很早就觀察到了邊緣人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)與物聯(lián)網(wǎng)充分結(jié)合的這個(gè)趨勢(shì)，在與諸多關(guān)鍵客戶和生態(tài)伙伴展開了溝通后開展了大量的研發(fā)活動(dòng)，在去年就率先在其推出的MG24/BG24無(wú)線SoC集成了AI/ML加速器。當(dāng)然，SiliconLabs提供的并不只是更多的算力，而是全套的開發(fā)工具、多家算法伙伴和應(yīng)用支持生態(tài)，并繼續(xù)保持了領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)性能、低功耗和高安全性。今年推出的FG28可幫助物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員快速便捷地開發(fā)出他們所需的邊緣AI/ML解決方案。

Silicon Labs與諸如TensorFlow、SensiML和Edge Impulse等一些領(lǐng)先的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)工具提供商合作，可以令工程師簡(jiǎn)化機(jī)器學(xué)習(xí)模型的開發(fā)，并且這些模型針對(duì)無(wú)線應(yīng)用的嵌入式部署進(jìn)行了優(yōu)化。這些工具鏈可與Silicon Labs的Simplicity Studio和我們?yōu)闄C(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化的SoC結(jié)合使用。

例如，SiliconLabs為所有Series 1和Series 2無(wú)線SoC提供原生支持TensorFlow Lite for Microcontrollers。TensorFlow Lite for Microcontrollers是一個(gè)框架，為在微控制器上運(yùn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理提供了一套工具。它包含多樣化的內(nèi)核運(yùn)算符選擇，對(duì)8位整數(shù)量化網(wǎng)絡(luò)具有很好的支持。該框架僅限于模型推理，不支持訓(xùn)練。

此外，SiliconLabs在關(guān)鍵詞和喚醒詞應(yīng)用方面與Sensory建立了合作關(guān)系，在異常情況檢測(cè)方面與Micro.ai建立了合作關(guān)系。

物聯(lián)網(wǎng)安全

物聯(lián)網(wǎng)安全一直是Silicon Labs高度關(guān)注并發(fā)力的重要方向。在今天的數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，無(wú)論是對(duì)于家庭或者零售點(diǎn)，還是超大型城市、工廠或者農(nóng)場(chǎng)，無(wú)論是連接到網(wǎng)關(guān)還是云端，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為這些場(chǎng)景中的數(shù)字神經(jīng)系統(tǒng)，因此其需要得到充分的安全保護(hù)。

FG28支持芯科科技Secure Vault安全技術(shù)。在2021年，Silicon Labs的Secure Vault物聯(lián)網(wǎng)安全解決方案率先獲得全球PSA 3級(jí)認(rèn)證。Silicon Labs是率先獲得PSA 3級(jí)認(rèn)證的芯片供應(yīng)商，可以提供經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的PSA信任根，以及針對(duì)各種復(fù)雜軟硬件攻擊的強(qiáng)大防護(hù)解決方案。Secure Vault符合PSA 3級(jí)認(rèn)證所定義的嚴(yán)格的安全軟件和物理不可克隆功能（PUF）硬件要求，從而大幅降低物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)安全漏洞所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，并減輕了知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的損害或者假冒產(chǎn)品造成的收入損失。

大力支持中國(guó)市場(chǎng)

對(duì)于中國(guó)的設(shè)計(jì)開發(fā)者而言，Silicon Labs一如既往地積極幫助客戶更高效的進(jìn)行基于sub-Ghz SoC的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

Silicon Labs中國(guó)區(qū)總經(jīng)理周巍

Silicon Labs中國(guó)區(qū)總經(jīng)理周巍表示，Silicon Labs擁有成熟可靠和功能豐富的sub-GHz SoC產(chǎn)品組合，提供豐富的軟硬件參考設(shè)計(jì)，集成化的開發(fā)環(huán)境和工具組合，覆蓋全中國(guó)的技術(shù)支持，定制化的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)服務(wù)，助力客戶高效完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)，縮短上市進(jìn)程。

具體來(lái)說(shuō)，Silicon Labs的sub-GHz無(wú)線產(chǎn)品有十多年的迭代升級(jí)，其成熟可靠的產(chǎn)品，讓客戶專注于產(chǎn)品本身功能的開發(fā)，而無(wú)需消耗大量時(shí)間精力用于解決不可靠產(chǎn)品的各種缺陷；豐富的軟硬件參考設(shè)計(jì)，讓客戶避免從零開始，快速構(gòu)建產(chǎn)品原型；集成化的開發(fā)環(huán)境和工具組合，提供一站式的開發(fā)和測(cè)試體驗(yàn)，讓客戶節(jié)約學(xué)習(xí)成本和減少設(shè)備投入。

對(duì)于FG25，我們通過(guò)了Wi-SUN FAN1.1 PHY層的認(rèn)證。SDK同時(shí)覆蓋了RCPBorder Router和終端設(shè)備。這樣客戶可以快速研發(fā)并取得Wi-SUN認(rèn)證。

對(duì)于FG28，我們SDK也支持了Wi-SUN的低功耗設(shè)備，同時(shí)Amazon Sidewalk SDK也可以支持FG28，這樣客戶可以快速地進(jìn)行Wi-SUN和Sidewalk的開發(fā)。另外，我們也提供了sub-GHz proprietary/BLE DMP的SDK，客戶可以直接進(jìn)行多協(xié)議應(yīng)用的開發(fā)。

覆蓋全中國(guó)的技術(shù)支持，快速響應(yīng)客戶現(xiàn)場(chǎng)支持需求，排除影響產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程的重要緊急問(wèn)題。定制化的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)服務(wù)，借助于Silicon Labs經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)服務(wù)團(tuán)隊(duì)和完善的生產(chǎn)供應(yīng)管理體系，給客戶提供定制化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)服務(wù)，這也是Silicon Labs區(qū)別于很多芯片公司的特色服務(wù)。