【行家观点】sub-GHzSoC加持AI，LPWAN的高性能与安全性兼得

SiliconLabs 2023-08-14 18:31

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Silicon Labs（芯科科技）中国区总经理周巍（Anthony Zhou）和芯科科技无线产品资深营销经理Chad Steider近期参与ElecFans电子发烧友网站的专访，除了探讨低功耗广域网（LPWAN）应用于大规模物联网的未来趋势，并强调芯科科技针对中国市场的开发人员所提供的广泛技术支持，积极帮助客户以更高效的方式进行基于sub-GHz SoC的产品设计。点击文末的阅读原文按钮或复制下方链接可获取完整内容：https://www.elecfans.com/d/2209135.html?1691637908

LPWAN作为一种以低速率进行远距离通信的无线通信技术，具备低带宽、低功耗、远距离等特性，不仅传输距离可达十多公里，再加上节电技术，低功耗广域网的设备用电池供电可以支撑数年甚至十年以上。2022年低功耗广域网连接数超越传统的无线通信网络，成为物联网连接中的主导技术。

低功耗广域网是芯科科技产品组合中的一个重要组成部分，可以提供完整的解决方案，来支持符合行业标准/协议（如Wi-SUN）、服务商协议（如Amazon Sidewalk）和私有协议的网络，以及各个国家和地区的物联网专用频段、ISM频段以及sub-GHz的特定授权频段。例如北美的902～928 MHz频段、欧洲的863～870 MHz频段、中国的779～787 MHz和470～517MHz频段。

除了以行业领先的低功耗提供长距离覆盖，芯科科技的多元化LPWAN解决方案还具有许多差异化的功能，包括其可扩展至成千上万个节点的部署能力、更高的通信速率、强大的安全性和扩展性，使其成为智慧城市、智慧农牧业、智能工厂和其他长距离物联网的理想选择。与此同时，通过符合Wi-SUN区域网（FAN）1.1等规范，芯科科技的LPWAN解决方案还给用户带来了多采购来源的便利性。

长距离低功耗传输的特性不断增强
针对低功耗广域网的连接应用，芯科科技先后推出了FG25 sub-GHz SoC和双频段FG28SoC。其中，FG25 sub-GHz SoC已于今年初全面供货。双频段FG28SoC已于近期推出。

芯科科技无线产品资深营销经理Chad Steider

FG25 SoC
FG25是专为Wi-SUN等低功耗广域网和专有sub-GHz协议打造的旗舰版SoC。它配置有强大的ARM Cortex-M33处理器和更大的内存。FG25是用于长距离、低功耗传输的理想SoC，能够在密集的城市环境中以极少量的数据丢失实现长达3公里的传输距离。

FG25也是芯科科技产品组合中首款支持正交频分复用（OFDM）调制的SoC，Wi-SUNFAN 1.1规范中引入了该调制技术。OFDM支持高达3.6 Mbps的高数据传输率，这有助于FG25在sub-GHz Wi-SUN应用中实现长距离传输、高吞吐量和低延迟等特性。

芯科科技无线产品资深营销经理Chad Steider介绍，FG25 SoC已得到全球多家早期参与客户的应用，其中智能计量解决方案的兰吉尔Landis+Gyr通过FG25和Wi-SUN协议实现了智能表计应用的升级。FG25可以使用和Landis+Gyr以前的模块相同的外形尺寸，以便在必要时轻松使现有产品具有Wi-SUN或OFDM功能。Landis+Gyr还可以在FG25上运行其私有的协议栈，并支持使用私有通信协议的现有客户平稳过渡至Wi-SUN。

FG28 SoC
近期，芯科科技推出全新的双频段FG28 SoC，这款产品专为Amazon Sidewalk、Wi-SUN和其他专有协议等远距离广覆盖网络和协议而设计。FG28作为一款包括sub-GHz和2.4 Ghz低功耗蓝牙（Bluetooth LE）射频的双频SoC，可用于机器学习推理的内置人工智能/机器学习（AI/ML）加速器，并具有业界领先的Secure Vault安全技术。

通过包括蓝牙在内的协议，FG28为用户提供了一种在网络上配置和部署新设备的简便方法，而且sub-GHz频段的设计旨在支持超过一英里的设备间通信，从而支持在智慧农业、智慧城市以及Amazon Sidewalk等社区网络中使用全新的边缘应用。通过使用Wi-SUN等网络提供sub-GHz连接，FG28可以作为智慧城市中采用电池供电的终端节点。

FG28 SoC具有几项附加功能，可以为sub-GHz设备开启新的应用：

业界首款集成AI/ML硬件加速器的sub-GHz SoC，支持在边缘设备进行机器学习推理，以实现预测性维护警告，监测湿度和pH值等土壤状况关键条件。
1024 kB的闪存和256 kB RAM，以满足各种协议栈和技术栈的内存需求。
业界领先的Secure Vault中级和高级支持，以更好地建立对设备的信任，并支持设计人员为其应用选择所需的安全级别。
高能效的射频核，具有低活动电流和睡眠电流，以及快速唤醒时间，这些是电池供电的终端节点的理想选择。
多达49个通用输入/输出（GPIO）引脚，可实现强大的外设连接。

无线SoC与AI

芯科科技已经有蓝牙SoC加入了AI。如今FG28这颗双频SoC，可用于机器学习推理的内置人工智能/机器学习加速器。芯科科技在无线SoC嵌入AI的步伐上可谓非常超前。

Chad Steider表示，芯科科技很早就观察到了边缘人工智能/机器学习与物联网充分结合的这个趋势，在与诸多关键客户和生态伙伴展开了沟通后开展了大量的研发活动，在去年就率先在其推出的MG24/BG24无线SoC集成了AI/ML加速器。当然，芯科科技提供的并不只是更多的算力，而是全套的开发工具、多家算法伙伴和应用支持生态，并继续保持了领先的网络性能、低功耗和高安全性。今年推出的FG28可帮助物联网开发人员快速便捷地开发出他们所需的边缘AI/ML解决方案。

芯科科技与诸如TensorFlow、SensiML和Edge Impulse等一些领先的人工智能和机器学习工具提供商合作，可以令工程师简化机器学习模型的开发，并且这些模型针对无线应用的嵌入式部署进行了优化。这些工具链可与芯科科技的Simplicity Studio和我们为机器学习优化的SoC结合使用。

例如，芯科科技为所有第一代和第二代无线SoC平台提供原生支持TensorFlow Lite for Microcontrollers。TensorFlow Lite for Microcontrollers是一个框架，为在微控制器上运行神经网络推理提供了一套工具。它包含多样化的内核运算符选择，对8位整数量化网络具有很好的支持。该框架仅限于模型推理，不支持训练。

此外，芯科科技在关键词和唤醒词应用方面与Sensory建立了合作关系，在异常情况检测方面与Micro.ai建立了合作关系。

物联网安全

物联网安全一直是芯科科技高度关注并发力的重要方向。在今天的数字化转型过程中，无论是对于家庭或者零售点，还是超大型城市、工厂或者农场，无论是连接到网关还是云端，物联网已经成为这些场景中的数字神经系统，因此其需要得到充分的安全保护。

FG28支持芯科科技Secure Vault安全技术。在2021年，芯科科技的Secure Vault物联网安全解决方案率先获得全球PSA 3级认证。芯科科技是率先获得PSA 3级认证的芯片供应商，可以提供经过验证的PSA信任根，以及针对各种复杂软硬件攻击的强大防护解决方案。Secure Vault符合PSA 3级认证所定义的严格的安全软件和物理不可克隆功能（PUF）硬件要求，从而大幅降低物联网生态系统安全漏洞所带来的风险，并减轻了知识产权方面的损害或者假冒产品造成的收入损失。

大力支持中国市场

对于中国的设计开发者而言，芯科科技一如既往地积极帮助客户更高效的进行基于sub-Ghz SoC的产品设计。

芯科科技中国区总经理周巍

周巍表示，芯科科技拥有成熟可靠和功能丰富的sub-GHz SoC产品组合，提供丰富的软硬件参考设计，集成化的开发环境和工具组合，覆盖全中国的技术支持，定制化的设计和生产服务，助力客户高效完成产品设计，缩短上市进程。

具体来说，芯科科技的sub-GHz无线产品有十多年的迭代升级，其成熟可靠的产品，让客户专注于产品本身功能的开发，而无需消耗大量时间精力用于解决不可靠产品的各种缺陷；丰富的软硬件参考设计，让客户避免从零开始，快速构建产品原型；集成化的开发环境和工具组合，提供一站式的开发和测试体验，让客户节约学习成本和减少设备投入。

对于FG25，我们通过了Wi-SUN FAN1.1 PHY层的认证。SDK同时覆盖了RCPBorder Router和终端设备。这样客户可以快速研发并取得Wi-SUN认证。

对于FG28，我们SDK也支持了Wi-SUN的低功耗设备，同时Amazon Sidewalk SDK也可以支持FG28，这样客户可以快速地进行Wi-SUN和Sidewalk的开发。另外，我们也提供了sub-GHz proprietary/BLE DMP的SDK，客户可以直接进行多协议应用的开发。

覆盖全中国的技术支持，快速响应客户现场支持需求，排除影响产品开发进程的重要紧急问题。定制化的设计和生产服务，借助于芯科科技经验丰富的开发服务团队和完善的生产供应管理体系，给客户提供定制化的产品设计和生产服务，这也是芯科科技区别于很多芯片公司的特色服务。