ChirpIoT是磐啟微電子于2020年發布的一種全新調制解調技術，2022年磐啟微公布了應用于物聯網的組網協議ChirpLAN。ChirpIoT技術是基于磐啟多年對雷達等線性擴頻信號的深入研究，在此基礎上對線性擴頻信號的變化改進，實現了遠距離傳輸的一種無線通信技術。

ChirpIoT技術的最大特點就是在相同功率、相同通信速率條件下，比FSK、OOK、MSK等傳統的其他無線方式傳播的距離更遠，使得通信距離比傳統的無線射頻通信距離擴大3-5倍。

基本原理

擴頻技術：擴頻技術是一種通過擴展信號帶寬來提高通信系統抗干擾能力和可靠性的技術。常見的擴頻技術包括直接序列擴頻（DSSS）和線性調頻擴頻（CSS）。

線性調頻擴頻（CSS）：CSS是一種通過改變信號頻率隨時間的線性變化來實現擴頻的技術。具體來說，CSS信號的頻率在一定范圍內線性增加或減少，形成“啁啾”（chirp）信號。Chirp信號具有良好的抗干擾能力和多徑效應抵抗能力，非常適合在復雜環境中進行遠距離通信。

技術特點

遠距離通信：ChirpIoT技術利用CSS的擴頻特性，可以實現遠距離通信。通過擴展信號帶寬，ChirpIoT能夠在低信噪比（SNR）條件下進行可靠的數據傳輸，適用于廣域物聯網應用。

低功耗：ChirpIoT技術設計為低功耗通信，適合電池供電的物聯網設備。低功耗特性使得ChirpIoT設備能夠長時間運行，無需頻繁更換電池。

高可靠性：CSS信號具有良好的抗干擾能力和多徑效應抵抗能力，使得ChirpIoT技術在復雜環境中也能保持高可靠性。ChirpIoT技術還支持糾錯編碼，進一步提高了數據傳輸的可靠性。

靈活性和可擴展性：ChirpIoT技術支持多種頻段和數據速率，可以根據具體應用需求進行調整。其靈活性和可擴展性使得ChirpIoT適用于各種物聯網應用場景。

ChirpLAN 與 LoRaWAN

ChirpLAN是基于ChirpIoT技術延伸的開源的P2P或星型無線局域網絡協議，LoRaWAN是基于LoRa技術的網絡協議，它們都屬于低功耗廣域網（LPWAN）技術，ChirpLAN與LoRaWAN類似，具有通信安全，組網方便，低功耗和遠距離通信等特點，主要用于物聯網應用。

ChirpLAN遵循Apache 2.0協議，協議代碼和規范完全開源，網絡構建方式靈活多樣，既可以支持組網也可以支持點對點。ChirpLAN的輕量級配置（code<15KB，SRAM<4KB）以及多種的功耗配置能夠適配各種功耗和實時性要求不同的場景。LoRaWAN有成熟的生態系統和支持，ChirpLAN生態系統可能不如LoRaWAN成熟，但具有國產自主知識產權，可廣泛用于國內各種應用場景。

工作機制

信號生成：ChirpIoT技術通過生成線性調頻（chirp）信號來實現擴頻。chirp信號的頻率在一定范圍內線性增加或減少，形成一個周期性的頻率變化。

chirp信號時域圖

數據調制：數據調制是將待傳輸的數據映射到chirp信號的頻率變化上。ChirpIoT技術通常采用頻移鍵控（FSK）或相位鍵控（PSK）等調制方式，將數據嵌入到chirp信號中。

信號傳輸：調制后的chirp信號通過無線信道進行傳輸。由于chirp信號具有擴頻特性，其帶寬比原始數據帶寬要寬得多，從而提高了抗干擾能力和可靠性。

信號接收和解調：接收端接收到chirp信號后，通過解調過程將chirp信號還原為原始數據。解調過程包括頻率解調和數據解碼，通常采用相關檢測和匹配濾波等技術來提高解調精度和可靠性。

方案應用

成都億佰特電子科技有限公司根據市場的發展所需，基于磐啟微電子PAN3031、PAN3060兩種不同芯片方案而研發出工作在410.125～493.125MHz頻段的無線串口模組。

應用場景

智能城市：ChirpIoT技術可以用于智能城市中的各種應用，如智能照明、智能停車、環境監測等。其遠距離、低功耗和高可靠性特性使得ChirpIoT非常適合這些需要廣域覆蓋和長時間運行的應用。

農業物聯網：在農業物聯網中，ChirpIoT技術可以用于土壤濕度監測、氣象站數據采集、牲畜跟蹤等應用。其遠距離通信能力使得ChirpIoT能夠覆蓋廣闊的農田和牧場。

工業物聯網：ChirpIoT技術在工業物聯網中的應用包括設備監控、資產跟蹤、環境監測等。其高可靠性和抗干擾能力使得ChirpIoT能夠在復雜的工業環境中穩定運行。

ChirpIoT擴頻技術通過利用線性調頻擴頻實現遠距離、低功耗和高可靠性的無線通信，適用于各種物聯網應用場景。其優勢在于遠距離通信、低功耗、高可靠性和靈活性，但也面臨頻譜資源和標準化等挑戰。隨著技術的不斷發展和應用的推廣，ChirpIoT技術有望在未來的物聯網領域發揮重要作用。