基於Sub-1GHz的通用FSK等調製方式的無線射頻晶片的成本較低，也是市場存量很大的技術。Sub-1GHz的主要應用市場包括：報警和安全、資料通訊、無線遙控器、RKE（無匙進入系統）、樓宇自動化、工業自動化、家庭安全、無線感測器網路、能源控制和管理、AMR（自動抄表）等。目前主要的晶片供應商包括TI、ST、NXP、Silicon labs、Maxim Integrated、Nordic、Semtech、On-semi等。

FSK晶片供貨不足，LoRa能否替代？

不過，近期由於上游晶圓產能不足，應用非常廣泛的Sub-1GHz無線射頻晶片開始出現供應緊缺的情況。近日，LoRa技術的擁有者Semtech釋出的第三代LoRa Core™LLCC68晶片，由於產能穩定、供貨充足，且可以節省晶振成本，有希望在無線市場替代同類競品。

成立60餘年的Semtech公司是LoRa技術的發明者，在LoRa、光通訊、TVS等產品領域都具有領先優勢。2021年2月2日，Semtech公司LoRa市場戰略總監甘泉線上研討會上解答了工程師朋友對於Semtech剛剛釋出的新品LoRa Core™ LLCC68的各種疑問。

LoRa實際上分為5大類技術，目前市面上應用較多的主要是LoRa Core和2.4GHz產品。其它還有LoRa Edge是定位產品，LoRa Cloud主要是雲服務，LoRa Basics主要是軟體服務。

據介紹，Semtech的LoRa Core第一代晶片是SX1278,後來由於LoRa Core的推廣，需要一個大容量、高速率的閘道器晶片，以及閘道器配套的射頻前端。所以開發了SX1301的閘道器晶片，配套的射頻前端是SX1255、1257、1258，可以支援不同的速率。以上晶片都支援LoRa one協議。SX1308主要針對低成本的室內應用，效能與1301相近。

同時為客戶提供相關的參考設計，基於1301做了兩款參考設計，一款是V1.x，一款是V2.x(帶定位功能)。第二代晶片是SX1262、1261，比第一代晶片功率提高，功耗減少。

同時還提供閘道器晶片，1301的功率效能差不太多，功耗大，通道容量不夠。因此開發了1302閘道器晶片，功耗只有1301的1/10，通道容量是原來的2倍，尺寸小，整合度高。這款晶片對於智慧樓宇、智慧家居、智慧社群有幫助。

LLCC68具有哪些優勢？

LLCC68產品說明書

作為LLCC68晶片的定義者之一，甘泉表示，國內用LoRa的使用者很多，但是存在痛點：晶片比較貴，許多場景是中高速的應用，只用到LoRa 2K/4K/10K的速率，沒有用到低速率場景。

除了成本之外，LLCC68由於支援FSK和LoRa雙模式，自然有著更多優勢。LoRa使用的是一種擴頻技術，很好的平衡了速率和靈敏度，打破了傳統FSK窄帶系統的是是極限，因此具有很多特性，如抗多普勒、抗干擾、靈敏度好。對比FSK無線網路，LoRa的功耗可以好10倍，同時支援容納更多的使用者接入，組網也非常方便。更重要的是可以不需要TCXO晶振，考慮到目前有源晶振已經漲了5倍的價格，可以節省很多成本。

速率越高的情況下，靈敏度越低，如果想要更好的靈敏度，一定要窄帶，這樣才能傳得比較遠。上圖這條線是理論極限，LoRa已經接近這條線。可以看到藍芽的早期技術是FSK技術做的，Zigbe稍微好一點。FSK一般情況下同樣速度下，靈敏度比LoRa低8~10dB。相當於在FSK上要加一個大功率的PA，才能讓FSK的系統達到和LoRa一樣的速率，功率和成本都要增加。

LoRa另一個優勢是抗干擾能力超強。傳統的無線技術訊號都要比噪聲高，對於傳統的無線連線，比如FSK技術一般要在噪聲之上8個dB,一般要10dB以上。LoRa則是在噪聲之下20dB可以正常接收,使用FSK可以容忍更強的干擾。所以LoRa抗干擾能力非常強。

這個是LoRa低功耗的特點，這顆LoRa晶片有3個特點，休眠的時候功耗小於1個μA。

因為LoRa是物理層，可以根據需求來建網路層。NB-IOT協議更復雜，且不說物理層，網路層效率是定死的，不變應萬變。可以做自己最適合的一套，功耗還分為亮點，在物聯網應用中，很多時候需要裝置來做休眠和監聽，監聽的時候可以被喚醒。監聽的時間長度，喚醒的時候會影響監聽時間，傳統的無線裝置，比如FSK喚醒主要聽接受視窗的訊號強度足夠大，都可以被喚醒，這樣功耗會很大。

LoRa的監聽事件不是判斷訊號強度，而是判斷LoRa訊號，是在噪聲之下的，很難被誤喚醒，而且不需要被聽那麼長時間，正常情況下，它的電池壽命或者功耗只有FSK的1/3到1/4，尤其在做智慧表具、智慧閘門的時候，LoRa是最佳選擇。

LoRa的另一個優勢是大容量。隨著與閘道器的不同距離，可以用不同的擴頻因子，不會互相干擾。在這些資料同時進入閘道器的時候，即使同樣頻率，同樣通道，釋出兩組訊號，互為資料干擾。

因為LoRa是一種擴頻技術，因此對於晶振要求不高，不需要採用溫補晶體。LoRa的頻率偏移非常不敏感，不會產生多普勒效應。針對窄帶的FSK，對頻率非常的不敏感，比如一個1.2K的速率，這樣一個FSK需要+/-2ppm的晶振也無法實現。一般30ppm的晶振（最便宜的晶振）可以非常容易解決調製問題。

總結LLCC69的優勢，首先是簡單，其次是低成本不需要TCXO不需要SAW和外接PA，不管是閘道器還是終端都可以使用同樣的晶片，投資收效比和穩定性都特別高。

據介紹，目前LLCC69已經做到了一些領域，如工業控制、物流定位、路燈、表計、智慧家居、智慧樓宇等。