幾乎無盡的市場和應用可透過物聯網（IoT）享有改進的生產力、控制力和效率。許多提供互聯技術的產品和系統在可能受益於IoT之前還沒有運用。

感知、處理、驅動和互聯是IoT設計的模塊，而模組化且隨插即用的方案，可加快和簡化新的設計用於應用中。如果模組化方案包含定制的開發工具，並經過國際監管標準和協議要求的預認證，這一點尤其重要。關於IoT互聯有很多不同的協議，SigFox內建基礎架構和遠端互聯，是最有用的協議之一。

IoT應用挑戰

IoT互聯正在為消費者和商業用戶帶來積極的變化。例如，在家庭中，遠端門鈴支援用戶從地球上的任何地方「回家」，只要他們可以運用網路。在商業中，可以遠端監控工廠流程，進而提供提高營運效率的資料。借助精密的資料分析、即時監控和預測性維護，IoT的益處正在成為現實。然而，使IoT設備如此有用和便攜的許多特性也會帶來挑戰，設計人員必須克服。

一個IoT節點需要包含很多功能。通常，這包括用於管理系統和處理資料的微控制器（MCU）、各種類型的感測器和密碼技術，以確保敏感性資料被安全地儲存和傳輸。此外，還需要一種電源，通常是一種電池，以支援越來越多不依賴電源供電的設備。

尺寸限制以及可從電池獲得的有限能量意味著設計人員在選擇運用小型、超低功耗元件和開發精密的電源管理演算法方面有許多問題要克服，以確保寶貴的能量不被浪費。

聯接IoT設備的挑戰

IoT設備的另一個挑戰是提供通訊介面，把節點聯接到IoT。設計人員必須從可用的大範圍中選擇最合適的協議。有些協議是專用的，適用於非常特定的應用，而另一些協議，如藍牙和Wi-Fi被廣泛運用，但只適用於短程應用。

Sigfox是一種蜂窩式系統，為遠端聯接的設備特別是IoT節點提供低功耗、遠程、低資料速率和低成本的通訊。針對簡單的M2M通訊，Sigfox網路支援遠程的簡單聯接，遠大於低功耗發射機（low power transmitter）單獨可達到的距離。該網路採用超窄帶（Ultra-Narrow Band；UNB）技術，支援低發射功率，同時保持可靠的聯接。

Sigfox幾乎適用於任何IoT應用，沒有什麼限制，只要應用發送不超過每天140條12位元組的消息，並且可以接受每秒100位元的無線輸送量，它提供可靠、低功耗、低成本的方案。但與藍牙等無處不在的通訊協議不同，與Sigfox有關的知識被認為是相對「小眾」的。

模組化Sigfox方案消除技術設計障礙

安森美半導體最近推出了可程式設計的Sigfox射頻（RF）收發器系統級封裝（System in Package；SiP），整合先進的RF系統單晶片（System-on-Chip；SoC）及所有必要的外部元件（包括1個TCXO），進而有可能簡化和縮短設計及認證流程。

AX-SIP-SFEU SiP提供簡易設備到雲端的Sigfox互聯，包括運用Sigfox LPWAN通訊的遠端IoT應用上行和下行鏈路。該SiP在單個封裝中整合一個Sigfox無線電IC、分立RF匹配元件、所需的所有無源元件及固件。由於該方案已通過CE預認證，並經Sigfox驗證，可確保為設計人員提供高品質、的整合完整方案。

該微型7 mm x 9 mm x 1mm統一塗層保護膜封裝確保AX-SIP-SFEU可部署在空間受限及遠端的IoT應用（如可穿戴、資產追蹤標籤或任何需要小型Sigfox方案的應用）中。

與功耗相關的問題也可以透過運用AX-SIP-SFEU來顯著減少，因為它的設計結合待機、睡眠和深度睡眠模式以省電。在這些模式中，分別只需0.55毫安培（mA）、1.2微安（?A）和180納安（nA）的電流，使得該器件可由紐扣電池（CR2032）供電。或者，可以使用能量採集技術，完全無需電池。

任何無線電設計最艱巨的一方面是獲得批準。AX-SIP-SFEU SiP經Sigfox認證用於RC1區域網路，這意味著它符合標準的RF和協定規範，確保了互通性。此外，它還獲CE認證用於歐洲經濟區。

（本文作者Brian Buchanan為安森美半導體無線互聯方案經理）

**刊頭圖(source:Aapna infotech)