Sub-GHz是指頻率為1GHz以下，一般為27MHz~960MHz，被認為是長距離和低功耗通信的理想選擇。和2.4 GHz無線通信相比，Sub-GHz有著明顯的優勢，包括傳輸范圍更遠，更安靜的頻譜可實現低干擾和低功耗，以及更好的穿墻能力等。這些優勢讓Sub-GHz在消費電子、汽車、工業和醫療等領域有著廣泛的應用場景。

近日，Silicon Labs（芯科科技）宣布推出全新的Sub-GHz片上系統（SoC），這是全球率先推出的具備遠距離射頻和節能特性且通過Arm PSA 3級安全認證的Sub-GHz無線解決方案，可以滿足全球對高性能電池供電型物聯網（IoT）產品的需求。

我們都知道，2.4 GHz無線通信供開源使用，是全球公開通用的無線頻段，各種無線產品均可使用此頻段，隨著應用數量逐漸增多，干擾問題開始出現，比如辦公室或者家庭里面的WiFi，各種無線藍牙設備，甚至是廚房里面的微波爐……

Sub-GHz的引入，首先便解決了這個問題，其中433MHz能夠成為2.4GHz在全球市場除日本以外的替代品，868MHz和915MHz可以更好地適用于美國和歐洲市場。總體而言，Sub-GHz有許多可用的無需授權或需要授權的頻段，廠商可以根據市場需求進行優化。

Silicon Labs的Sub-GHz無線解決方案包括EFR32FG23（FG23）和EFR32ZG23（ZG23），擴展了Silicon Labs屢獲殊榮的第二代無線解決方案平臺，可支持多種調制方案和先進的無線技術，包括Amazon Sidewalk、mioty、無線M-Bus、Z-Wave和專有物聯網網絡，從而為開發人員提供靈活的、多協議的Sub-GHz連接選擇。

以FG23來說，其在433 MHz、868 MHz、915 MHz和920 MHz擁有低功耗和高性能接收器表現。

FG23的低功耗特性：
-4.2 mA RX 電流在 920 MHz (400 kbps 4-FSK)；
-3.8 mA RX 電流在 915 MHz (4.8 kbps O-QPSK)；
-5.1 mA RX 電流在 915 MHz (2 Mbps GFSK)；
-3.7 mA RX 電流在 868 MHz (2.4 kbps GFSK)；
-3.7 mA RX 電流在 868 MHz (38.4 kbps FSK)；
-4.0 mA RX 電流在 433 MHz (100 kbps 2GFSK)。

FG23接收器的高性能：
-98.6 dBm 靈敏度 @ 400 kbps 920 MHz 4-GFSK；
-125.8 dBm 靈敏度 @ 4.8 kbps 915 MHz O-QPSK；
-96.9 dBm 靈敏度 @ 2 Mbps 915 MHz GFSK；
-125.3 dBm 靈敏度 @ 2.4 kbps 868 MHz GFSK；
-111.8 dBm 靈敏度 @ 38.4 kbps 868 MHz FSK；
-110.7 dBm 靈敏度 @ 100 kbps 433 MHz 2GFSK。

根據Silicon Labs的介紹，FG23無線SoC解決方案出色的接收器性能得益于其靈活的天線分集功能，可實現一流的無線鏈路預算。同時，先進的無線特性加上FG23的低有源模式電流（26μA/MHz）和睡眠模式電流（1.2μA），使其成為應用于戶外電池供電組網節點，無線傳感器節點和位置難以到達的設備連接等領域的一種理想方案。

Silicon Labs總裁Matt Johnson表示：“我們第二代無線SoC平臺實現的新進展，將滿足不斷增長的、對高度集成的遠距離無線連接的需求，從而使城市、工業和家庭能夠更高效、更可持續地運轉。Silicon Labs全新的安全、超低功耗Sub-GHz解決方案將無線通信距離擴展至1英里以上，從而為需要可擴展的高性能無線技術的開發人員提供了更廣闊的發揮空間，支持他們去推動物聯網的變革。”

能夠實現1英里以上的傳輸距離，主要歸功于sub-GHz無線通信優越的傳播特性，在相關測試中，要實現同樣的傳輸距離，2.4 GHz無線通信要比sub-GHz無線通信多消耗8.5 dB以上的額外功率。

另一款解決方案ZG23通過增加Secure Vault?功能，實現了更強大的Z-Wave無線特性，同時它可提供與FG23相同的、業界領先的射頻和功率性能。ZG23支持Z-Wave遠程協議（Long Range）和網狀網絡，是率先針對終端設備和網關進行優化的SoC，也可以支持FG23支持的所有協議。ZG23無線解決方案主要面向智能家居、酒店和多住戶單元（MDU）等市場。基于ZG23的超緊湊系統級封裝（SiP）模塊ZGM230S也將推出，其僅支持Z-Wave，可以簡化開發并加快產品上市。

與此同時，Silicon Labs還發布了一體化軟件開發工具包（Unify SDK）。Unify SDK可以為Z-Wave和Zigbee提供現成的協議特定轉換功能（即日起可用），并計劃實現對藍牙、Thread、OpenSync和Matter的支持，從而極大地簡化物聯網無線網絡的互操作，并支持企業去擴展智能家居、城市、建筑和工業生態系統。

“Silicon Labs的Unify SDK使行業向前邁出了重要一步，從而更接近這樣的世界：在多個行業之間以及在家庭中，所有物聯網無線設備可以輕松地協同工作。”Silicon Labs總裁Matt Johnson表示。“憑借‘一次設計，全部支持’的強大功能，Unify SDK可以簡化更新過程，從而加快產品上市，并簡化維護和確保投入不會過時。這是首次物聯網供應商只需開發和維護單一軟件代碼庫，即可支持包括網關在內的多個物聯網設備，并可在有需要時輕松添加無線協議支持。”

Unify SDK這些出色性能是如何實現的？Silicon Labs在其官方網站的介紹中給出了答案。通過明確定義的集成點，幫助縮短產品上市、持續維護和定制開發的時間；通過框架中無處不在的MQTT選擇，實現生態系統和云服務集成的自然兼容路徑，同時支持多云，降低本地規則引擎的復雜性；通過模塊化和可擴展的開放式架構，實現可移植性和可擴展性，支持多協議產品并允許客戶整合來自不同協議的新終端設備；通過功能完備的無線協議路線圖，使客戶能夠減少其非戰略性、非核心投資，允許從單一協議演變為多種協議，從而增加目標市場應用；通過定義良好的數據模型，從開發周期中消除數據模型的復雜性。

目前，采用5mm x 5mm QFN40和6mm x 6mm QFN48封裝的EFR32FG23 SoC在Silicon Labs舉辦的2021 Works With物聯網開發者大會上正式發布，并于2021年9月14日起開始供貨。FG23開發套件也于即日起開始供貨，零售價格為39.99美元起。EFR32ZG23 SoC、ZGM230S模塊和配套套件將于2021年第四季度上市。

如果大家對Silicon Labs的EFR32FG SoC感興趣，也可以關注一下下面這款方案。Silicon Labs和全球化IoT開發平臺涂鴉智能近日宣布，雙方合作提供完整Sub-GHz的解決方案，以實現低功耗、高安全性及遠距離的傳輸。該解決方案將Silicon Labs的EFR32FG（Flex Gecko）Sub-GHz片上系統集成至涂鴉智能的SS3L模塊中，從而可以為智能家居、智能建筑、工業無線控制、智能酒店和智能社區等場景中的室內外物聯網應用提供強大的功能。