Informacija

SigFox za M2M i IoT

SigFox za M2M i IoT

SigFox je oblik bežičnih komunikacija u staničnom stilu, dugog dometa, male snage i male brzine prijenosa podataka koji je razvijen za pružanje bežične veze za uređaje poput daljinskih senzora, aktuatora i ostalih M2M i IoT uređaja.

Bežično sučelje SigFox razvijeno je kako bi omogućilo bilo kojoj komunikaciji da troši minimalnu količinu energije. Na taj način udaljeni uređaji mogu raditi na bateriju vrlo dugo, bez potrebe za bilo kakvim promjenama ili održavanjem baterije.

Uz to, M2M i IoT komunikacije povezivat će daljinu, a SigFox sustav dizajniran je da omogući prijenos na velike udaljenosti, omogućujući korištenje ograničenog broja baznih stanica.

Koristeći pristup u staničnom stilu, udaljeni čvorovi SigFox mogu komunicirati s baznim stanicama koje imaju internetsku povezanost, omogućujući tako daljinsko upravljanje i prikupljanje podataka s bilo kojeg mjesta s internetskom vezom.

Na taj je način SigFox u mogućnosti pružiti vezu s niskom brzinom prijenosa podataka bilo gdje gdje je mreža pokrivena vrlo niskom cijenom za mnoge M2M i IoT aplikacije.

Područja primjene SigFox M2M

Mreža i tehnologija SigFox usmjereni su na jeftine strojeve za obradu područja primjene gdje je potrebno pokrivanje širokog područja. Postoji niz aplikacija kojima je potreban ovaj oblik jeftine bežične komunikacijske tehnologije. Područja u kojima se SigFox mreža može koristiti uključuju:

  • Kućna i potrošačka roba
  • Komunikacije povezane s energijom - posebno pametno mjerenje
  • Zdravstvo - posebno aplikacije za mZdravstvo koje se počinju razvijati
  • Prijevoz - to može uključivati ​​upravljanje automobilom
  • Daljinski nadzor i upravljanje
  • Maloprodaja uključujući prodajno mjesto, ažuriranje polica itd
  • Sigurnost

Što je SigFox

SigFox pruža mrežnog operatora u staničnom stilu koji nudi prilagođeno rješenje za Internet stvari i M2M programe s malo protoka.

Za mnoštvo aplikacija s pametnih brojila za upravljanje čvorovima kojima je potrebna povezanost u velikim dometima, jedina mogućnost donedavna bila je uporaba stanične veze. Ova opcija ima nekoliko nedostataka jer su sustavi mobitela usredotočeni na glas i velike brzine prijenosa podataka. Nisu pogodni za veze s niskom brzinom prijenosa podataka, jer je radijsko sučelje složeno, a to dodaje troškove i potrošnju energije - previše za većinu M2M / IoT aplikacija.

Mreža SigFox usmjerena je na pružanje povezivosti za razne programe i korisnike. Nije usmjeren na jedno područje, već je namijenjen općenitoj upotrebi različitih vrsta korisnika. Performanse mreže SIGFOX karakteriziraju sljedeće:

  • Do 140 poruka po objektu dnevno
  • Veličina korisnog tereta za svaku poruku iznosi 12 bajtova
  • Bežični protok do 100 bita u sekundi

SigFox radio pristupna mreža

S obzirom na niske brzine prijenosa podataka koje se koriste za IoT veze, mreža SIGFOX koristi Ultra-Narrow Band, UNB tehnologiju. To omogućuje upotrebu vrlo niskih razina snage odašiljača, a da pritom i dalje bude moguće održavati robusnu podatkovnu vezu.

Radio veza SigFox koristi nelicencirane ISM radio opsege. Točne frekvencije mogu se razlikovati prema nacionalnim propisima, ali u Europi se koristi opseg od 868 MHz; u SAD-u je 915MHz; i 433MHz u Aziji.

Gustoća stanica u mreži SigFox temelji se na prosječnom rasponu od oko 30-50 km u ruralnim područjima i u urbanim područjima gdje je obično više prepreka, a buka je veća što se domet može smanjiti na između 3 i 10 km. Udaljenosti mogu biti puno veće za vanjske čvorove gdje SIGFOX navodi da poruke o vidokrugu mogu prijeći više od 1000 km, iako će uobičajenije brojke biti puno manje od ove.

Cjelokupna topologija mreže SigFox osmišljena je tako da pruža skalabilnu mrežu velikog kapaciteta s vrlo niskom potrošnjom energije, a istovremeno održava jednostavnu i laganu implementaciju zvjezdane stanične infrastrukture.

SigFox rad temelji se na korištenju vrlo uskih širina pojasa. Uplink i downlink imaju različite karakteristike:

  • Uplink: Propusnost uplink-a je samo 100 Hz u europskom području, iako je u SAD-u dopušteno 600 Hz, a modulacijska shema je DBPSK, diferencijalno binarno fazno pomicanje faze.

    Dostupnost frekvencije uzlazne veze u Europi ograničena je na frekvencije između 868,00 i 868,60 MHz, a maksimalna snaga ograničena je na 25 mW. Također je Europska unija ograničila maksimalni radni ciklus na maksimalno srednje vrijeme prijenosa od 1% kako bi pošteno podijelila upotrebu spektra između svih korisnika ovog i sličnih komunikacijskih sustava.

  • Downlink: Za silaznu vezu propusnost kanala je 1,5 kHz i GFSK, kao modulacijski format koristi se Gaussova promjena frekvencije. To omogućuje brzinu prijenosa podataka od 600 bps.

    Frekvencijski opseg donje veze ograničen je na frekvencije između 869,40 i 869,65 MHz. U slučaju silazne veze, izlazna snaga ograničena je na maksimalno 500mW s 10% radnog ciklusa. Opet je ovaj radni ciklus ograničen propisima EU.

Iako ograničenja radnog ciklusa utječu na sve aplikacije tipa IoT / M2M koji koriste opseg 868MHz, to ograničava prijenos podataka Sigfox. To znači da je maksimalna duljina SigFox paketa 24 bajta, a od toga podaci korisnog tereta mogu zauzimati najviše 12 bajtova. U skladu s tim može se vidjeti da sa brzinom prijenosa podataka od 100 bps svaki prijenos paketa traje oko 2 sekunde. Također se svaki prijenos sa SigFox uređaja sastoji od tri paketa koja se svaki prenose na tri različite frekvencije odabrane iz pseudo slučajnog niza. Višestruki prijenos podataka tuži se kako bi se osigurala cjelovitost primljenih podataka.

Rane verzije SigFox-a podržavale su samo prijenos uzlazne veze, no kasnije se sustav razvio da podržava dvosmjernu komunikaciju, iako postoji značajna asimetrija veze, što se vidi iz detalja uzlazne i donje veze.

U smislu sistemskog protokola, dolazna veza, tj. Podaci od baznih stanica do krajnjih uređaja mogu se dogoditi samo nakon odlazne komunikacije.

Također je ograničen broj poruka poslanih svakog dana, što čini sustav idealnim za čvorove daljinskog nadzora s niskom brzinom prijenosa podataka, itd. S obzirom na to priznanja nisu postavljena, ali pouzdanost komunikacije uzlazne veze pruža se upotrebom vremenske i frekvencijske raznolikosti kao i dupliciranje prijenosa.

Kako je SigFox vlasnički standard, svaki dan dopušten je različit broj poruka prema odabranom planu.

Sažetak parametara sustava Sigfox

Ključne brojke za radijsko sučelje Sigfox sažete su u donjoj tablici:

Parametri za Sigfox sustav
ParametarSigfox figure
Format signalaUltra uski pojas, UNB
ModulacijaDownlink: GFSK
DBPSK za uplink
Širina pojasa propusnosti kanala100/600 Hz (Eu / SAD)
Širina pojasa propusnog opsega kanala1,5 kHz
Brzina prijenosa podatakaEu: 100 bps
SAD 600 bps
Brzina prijenosa podataka600 bps
Učinkovitost (b / s.Hz)0.05
Doppler osjetljivostNeobuzdano
Poveži proračun156dB

SIGFOX je jedan od niza sustava koji se implementira kako bi udovoljio rastućoj potražnji za M2M i IoT aplikacijama. Svaki od različitih sustava ima svoje osobine, a veličina tržišta značit će da postoji prostor za nekoliko različitih konkurentskih sustava.

Teme bežičnog i žičnog povezivanja:
Osnove mobilne komunikacije2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT bežični telefoniNFC- Komunikacija na blizinuOsnove umrežavanjaŠto je CloudEthernetSerijalni podaciUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Vratite se na bežično i žično povezivanje


Gledaj video: How to build a Sigfox solution with CommonSense IoT platform (Siječanj 2022).