灵活 高效 Sub-GHz频段中的轻量化组网方案

万物互联时代背景下，随着传感器与无线通信技术的融合发展，不论是昼夜运转的工业器件，还是功能各异的电子设备都被赋予了向外“沟通”的能力，越来越多的它们正通过无线链路实现数据交互，并就此形成了无数个在覆盖范围、网络拓扑、沟通频率、交互速率与节点数量等通信参数存在差异的无线局域网络。

在这些无线局域网络中，以LoRaWAN、Wi-SUN与Zigbee等协议为代表的成熟方案已在自动抄表、公用事业与智能家居等领域中被广泛采用。然而，由于这些协议本身具备较高复杂度且需要一定硬件资源与设施成本，并不能满足一些节点规模较小与对成本要求较高的组网需求，因此市场中亟需一种兼具基础通信能力与轻量化组网特性的解决方案。

RFM23A020，轻量化组网方案的高效硬件基础

华普微作为国内Sub-GHz无线射频自研芯片领域的先行者，已在无线通信领域耕耘二十余载，其自主研发的RFM23A020就是一款具备轻量化组网特性、易于部署与易于维护的SoC射频收发模块，可有效填补市场中低功耗、轻量化组网方案的空白。

如下图所示，RFM23A020支持构建一个Sub-GHz频段下的无线数据双向通信网络，该网络基于Connect私有协议，可由一个中心节点和若干个中继节点及终端节点组成星型网络或扩展星型网络拓扑；其中，中心节点负责网络子节点地址分配和管理，最多可支持64个子节点加入网络；中继节点负责扩展网络覆盖范围，最多支持32个子节点加入网络；终端节点则可分为普通终端节点和支持低功耗的休眠节点。

集成RFM23A020模块的设备在进行数据收发操作或创建、加入、离开网络时可通过串口（TXD/RXD引脚）查看或输入相应的AT指令实现，无需编程、极易部署。在网络成功部署后，已与中心节点组网成功的子节点还会自动储存连接信息，在下一次开机时会自动与中心节点进行组网，方便快捷。

此外，子节点在接入网络时还可根据实际需求被配置为“工作”模式或“休眠”模式。“工作”模式下，子节点会保持活跃状态，与控制中心进行实时的双向通信，适用于烟雾报警器、气象监测站及其他需要持续监控的组网场景。

“休眠”模式下，子节点会按照设定好的上报时间，根据自身所拥有的感知功能定期向中心节点传输温度、气压与距离等数据信息，且子节点只有向控制中心进行传输时才会被短暂唤醒，其余时间则保持着休眠状态，可极大地提升子节点的电池寿命。

RFM23A020的通信效果有多能打？

值得一提的是，除上述Extended Star Mode外，RFM23A020还支持Direct Mode和MAC Mode两种组网方案，不仅适合应用在多节点、需集中管控的组网场合中（由中心节点统一调度设备间的通信路径），还适合应用在简单的直连场景（无需路由，少量节点直接通信）及其低功耗的自组织网络中（利用802.15.4的MAC层实现简单交互），极具灵活性。

此外，为充分验证RFM23A020的无线通信性能，华普微还在通信距离为1.3公里的户外环境下进行了实地测试，结果显示其通信效果稳定可靠。（测试条件：工作电压3.3V，温度25℃，湿度74%，晶振频率39MHz，工作频率915MHZ，调制模式OQPSK，速率9.6kbps。天线为胶棒天线，增益3dBi。）

展望未来，随着轻量化组网方案的持续应用，它将有望通过降低设备网络的部署门槛与运维成本，加速物联网无线通信技术向小型工厂与民生服务等领域渗透，加速万物互联时代的到来。