低功耗廣域網(wǎng)作為一種以低速率進行遠距離通信的無線通信技術，具備低帶寬、低功耗、遠距離等特性，不僅傳輸距離可達十多公里，再加上節(jié)電技術，低功耗廣域網(wǎng)的設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)的無線通信網(wǎng)絡，成為物聯(lián)網(wǎng)連接中的主導技術。

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

除了以行業(yè)領先的低功耗提供長距離覆蓋，SiliconLabs的多元化LPWAN解決方案還具有許多差異化的功能，包括其可擴展至成千上萬個節(jié)點的部署能力、更高的通信速率、強大的安全性和擴展性，使其成為智慧城市、智慧農(nóng)牧業(yè)、智能工廠和其他長距離物聯(lián)網(wǎng)的理想選擇。與此同時，通過符合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了多采購來源的便利性。

長距離低功耗傳輸?shù)奶匦圆粩嘣鰪?/h3>

針對低功耗廣域網(wǎng)的連接應用，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無線產(chǎn)品資深營銷經(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。它配置有強大的ARM Cortex-M33處理器和更大的內(nèi)存。FG25是用于長距離、低功耗傳輸?shù)睦硐隨oC，當它與Silicon Labs EFF01前端模塊配合使用時，能夠在密集的城市環(huán)境中以極少量的數(shù)據(jù)丟失實現(xiàn)長達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用（OFDM）調(diào)制的SoC，Wi-SUNFAN 1.1規(guī)范中引入了該調(diào)制技術。OFDM支持高達3.6 Mbps的高數(shù)據(jù)傳輸率，這有助于FG25在sub-GHz Wi-SUN應用中實現(xiàn)長距離傳輸、高吞吐量和低延遲等特性。

SiliconLabs無線產(chǎn)品資深營銷經(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用，其中智能計量解決方案的蘭吉爾Landis+Gyr通過FG25和Wi-SUN協(xié)議實現(xiàn)了智能表計應用的升級。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)議等遠距離廣覆蓋網(wǎng)絡和協(xié)議而設計。FG28作為一款包括sub-GHz和2.4 Ghz低功耗藍牙（Bluetooth LE）射頻的雙頻SoC，可用于機器學習推理的內(nèi)置人工智能/機器學習（AI/ML）加速器，并具有SiliconLabs業(yè)界領先的Secure Vault安全技術。

通過包括藍牙在內(nèi)的協(xié)議，F(xiàn)G28為用戶提供了一種在網(wǎng)絡上配置和部署新設備的簡便方法，而且sub-GHz頻段的設計旨在支持超過一英里的設備間通信，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)絡中使用全新的邊緣應用。通過使用Wi-SUN等網(wǎng)絡提供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。

FG28 SoC具有幾項附加功能，可以為sub-GHz設備開啟新的應用：

? 業(yè)界首款集成AI/ML硬件加速器的sub-GHz SoC，支持在邊緣設備進行機器學習推理，以實現(xiàn)預測性維護警告，監(jiān)測濕度和pH值等土壤狀況關鍵條件。
? 1024 kB的閃存和256 kB RAM，以滿足各種協(xié)議棧和技術棧的內(nèi)存需求。
? 業(yè)界領先的Secure Vault中級和高級支持，以更好地建立對設備的信任，并支持設計人員為其應用選擇所需的安全級別。
? 高能效的射頻核，具有低活動電流和睡眠電流，以及快速喚醒時間，這些是電池供電的終端節(jié)點的理想選擇。
? 多達49個通用輸入/輸出（GPIO）引腳，可實現(xiàn)強大的外設連接。

無線SoC與AI

在AI方面之前Silicon Labs已經(jīng)有藍牙SoC加入了AI。如今FG28這顆雙頻SoC，可用于機器學習推理的內(nèi)置人工智能/機器學習（AI/ML）加速器。SiliconLabs在無線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/機器學習與物聯(lián)網(wǎng)充分結合的這個趨勢，在與諸多關鍵客戶和生態(tài)伙伴展開了溝通后開展了大量的研發(fā)活動，在去年就率先在其推出的MG24/BG24無線SoC集成了AI/ML加速器。當然，SiliconLabs提供的并不只是更多的算力，而是全套的開發(fā)工具、多家算法伙伴和應用支持生態(tài)，并繼續(xù)保持了領先的網(wǎng)絡性能、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等一些領先的人工智能和機器學習工具提供商合作，可以令工程師簡化機器學習模型的開發(fā)，并且這些模型針對無線應用的嵌入式部署進行了優(yōu)化。這些工具鏈可與Silicon Labs的Simplicity Studio和我們?yōu)闄C器學習優(yōu)化的SoC結合使用。

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

此外，SiliconLabs在關鍵詞和喚醒詞應用方面與Sensory建立了合作關系，在異常情況檢測方面與Micro.ai建立了合作關系。

物聯(lián)網(wǎng)安全

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

FG28支持芯科科技Secure Vault安全技術。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級認證。Silicon Labs是率先獲得PSA 3級認證的芯片供應商，可以提供經(jīng)過驗證的PSA信任根，以及針對各種復雜軟硬件攻擊的強大防護解決方案。Secure Vault符合PSA 3級認證所定義的嚴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)安全漏洞所帶來的風險，并減輕了知識產(chǎn)權方面的損害或者假冒產(chǎn)品造成的收入損失。

大力支持中國市場

對于中國的設計開發(fā)者而言，Silicon Labs一如既往地積極幫助客戶更高效的進行基于sub-Ghz SoC的產(chǎn)品設計。

Silicon Labs中國區(qū)總經(jīng)理周巍

Silicon Labs中國區(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計，集成化的開發(fā)環(huán)境和工具組合，覆蓋全中國的技術支持，定制化的設計和生產(chǎn)服務，助力客戶高效完成產(chǎn)品設計，縮短上市進程。

具體來說，Silicon Labs的sub-GHz無線產(chǎn)品有十多年的迭代升級，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)，而無需消耗大量時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計，讓客戶避免從零開始，快速構建產(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)和測試體驗，讓客戶節(jié)約學習成本和減少設備投入。

對于FG25，我們通過了Wi-SUN FAN1.1 PHY層的認證。SDK同時覆蓋了RCPBorder Router和終端設備。這樣客戶可以快速研發(fā)并取得Wi-SUN認證。

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

覆蓋全中國的技術支持，快速響應客戶現(xiàn)場支持需求，排除影響產(chǎn)品開發(fā)進程的重要緊急問題。定制化的設計和生產(chǎn)服務，借助于Silicon Labs經(jīng)驗豐富的開發(fā)服務團隊和完善的生產(chǎn)供應管理體系，給客戶提供定制化的產(chǎn)品設計和生產(chǎn)服務，這也是Silicon Labs區(qū)別于很多芯片公司的特色服務。