物联网的各类模块里，无线通信模块的重要性是不言而喻的。无线通信模块可以实现数据传送、收发，以及信息的传递、路由和控制，包括延伸网、接入网和核心网，网络层依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专用通信网络。一些自组网模块想必大家也不陌生，蓝牙模块、窗口模块、2.4G模块等等。

ChirpLAN是磐启微近期开发的一个应用于工业物联网的组网协议，该协议与LoraWAN有点类似。虽然ChirpLAN技术的应用空间刚刚打开，但是受益于从研发设计到生产全部国产化，价格上相对LoRaWAN也有很大竞争力，而且本地化的技术服务应该也很受国内客户青睐，在市场上实现替代LoRaWAN并不是一句空话。

1、ChirpLAN 是什么？

ChirpLAN目前是一种基于ChirpIoT™通讯技术，采用按需可靠的数据收发机制，适用于远距离低功耗的小型局域网（LAN）的网络通信协议。 ChirpLAN即ChirpIoT和LAN的缩写，也代表了它的特性。

主要特点：

开源：协议遵循Apache 2.0协议，协议代码和规范都完全公开，可以商用

轻量级：code<15KB，SRAM<4KB

组网灵活：支持组网，也支持点对点

多种功耗配置：对于功耗和实时性要求不同的场景都有支持

可靠性强：协议简单，可靠，扩展性强

完全自主开发：有独立的知识产权

安全：协议支持加解密功能

易部署：可以灵活的移植适配到不用的平台，MCU，以及和云服务端对接

2、ChirpLAN 协议架构

ChirpLAN协议应用的网络架构，从底层到上层分别是物理层，链路层，网络层和应用层。其中本协议只对链路层和网络层做了规范。说明如下：

物理层：是基于磐启微的ChirpIOT通信技术的射频芯片。

链路层：负责实现收发逻辑，提供重传、碰撞检测，入网等功能。链路层为上层网络层提供接口，使用这些接口，网络层可以完成对射频的相关操作，而不用关注这些操作是如何实现的。

网络层：负责网络协议的控制，数据封包和解包，网络地址解析，各种模式管理等工作。

应用层：主要是一些具体的业务逻辑，如MCU外设，AT指令控制等。

3、ChirpLAN核心协议部分

ChirpLAN的应用网络架构同样包含应用层（MCU外设以及AT指令具体应用业务逻辑），网络层、链路层（射频收发控制）以及物理层。物理层和ChirpIOT是相同的，网络层和链路层是ChirpLAN协议的核心部分。

网络层里ChirpLAN定义了三种Network工作模式。第一种主动上报模式支持双线通信，终端具有距极低的功耗。用户按需来发送数据，不发送数据时RF处于休眠状态。

第二种是空中唤醒模式，这种模式在主动发包机制上是和主动上报模式一致的。除此之外，空中唤醒模式能支持单向通信，终端会周期性自动唤醒并接受，进行相应的通讯。另外，这种模式是支持时间帧同步的。

第三种全速运行模式是一种半双工模式，支持双向通信，强调数据的实时性，终端和网关可以随时进行通信。全速运行下的终端功耗肯定会更高一些。总的来看，这三种Network工作模式是在这个功耗和实时响应之间做了不同的折中以适应不同的应用配置。

上面提到ChirpLAN的组网方式很灵活，网络层里ChirpLAN定义了点对点直连，具体来说是既支持定点通信，也支持一对多通信。

另一个核心链路层则是常规的覆盖收发逻辑、重传控制、安全机制这些功能。在安全上，ChirpLAN是支持加解密功能的（AES128，key:128 bit）。

4、ChirpLAN支持的芯片

磐启微电子在发布会上展示了目前两款支持ChirpLAN的芯片PAN3028和PAN3031系列，单芯片功率在-7至22dBm，灵敏度能做到-140dBm。根据磐启微电子在发布会上的预告，明年二季度，将会发布PAN3029系列的产品，频段支持更宽，灵敏度进一步优化，速率也会更快达到45kbps。

据悉，PAN3029将增加一个特有模式——MAPM，Multi-Address Preamble Mode。该模式能让整个网络功耗降低60%左右。其原理是原本需要接收多个片段才能判断是否进入休眠的机制在MAPM模式下，仅需要一个片段就能判断是否进入休眠。

文章来源： 核芯产业观察，挨踢杂家