Informacja

SigFox dla M2M i IoT

SigFox dla M2M i IoT


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

SigFox to komórkowa forma komunikacji bezprzewodowej o dużym zasięgu, niskim poborze mocy i niskiej szybkości transmisji danych, która została opracowana w celu zapewnienia łączności bezprzewodowej dla urządzeń takich jak zdalne czujniki, siłowniki i inne urządzenia M2M i IoT.

Interfejs bezprzewodowy SigFox został opracowany, aby umożliwić jakąkolwiek komunikację, która zużywa minimalną ilość energii. W ten sposób zdalne urządzenia mogą działać na zasilaniu bateryjnym przez bardzo długie okresy bez konieczności wymiany baterii lub konserwacji.

Oprócz tego komunikacja M2M i IoT będzie komunikować się na duże odległości, a system SigFox został zaprojektowany tak, aby umożliwić transmisję na duże odległości, umożliwiając korzystanie z ograniczonej liczby stacji bazowych.

Korzystając z podejścia komórkowego, zdalne węzły SigFox są w stanie komunikować się ze stacjami bazowymi, które mają łączność z Internetem, umożliwiając w ten sposób zdalne sterowanie i gromadzenie danych z dowolnego miejsca z łączem internetowym.

W ten sposób SigFox jest w stanie zapewnić połączenie o niskiej szybkości transmisji danych do dowolnego miejsca objętego siecią przy bardzo niskich kosztach dla wielu aplikacji M2M i IoT.

Obszary zastosowań SigFox M2M

Sieć i technologia SigFox są ukierunkowane na tanie obszary zastosowań maszyn, w których wymagany jest duży zasięg. Istnieje wiele aplikacji, które wymagają tej formy taniej technologii komunikacji bezprzewodowej. Obszary, w których można korzystać z sieci SigFox to:

  • Towary domowe i konsumpcyjne
  • Komunikacja związana z energią - w szczególności inteligentne pomiary
  • Opieka zdrowotna - w szczególności aplikacje m-zdrowia, które zaczynają być rozwijane
  • Transport - może to obejmować zarządzanie motoryzacją
  • Zdalne monitorowanie i sterowanie
  • Handel detaliczny, w tym punkt sprzedaży, aktualizacja półek itp
  • Bezpieczeństwo

Czym jest SigFox

SigFox zapewnia operatora sieci komórkowej, który zapewnia dostosowane rozwiązanie dla aplikacji Internetu rzeczy i M2M o niskiej przepustowości.

W przypadku wielu aplikacji, od inteligentnych liczników po węzły sterujące, które wymagają łączności na duże odległości, do niedawna jedyną opcją było użycie połączenia komórkowego. Ta opcja ma kilka wad, ponieważ systemy telefonii komórkowej koncentrują się na transmisji głosu i dużej szybkości transmisji danych. Nie nadają się do połączeń o niskiej szybkości transmisji danych, ponieważ interfejs radiowy jest złożony, co zwiększa koszty i zużycie energii - zbyt duże dla większości aplikacji M2M / IoT.

Sieć SigFox ma na celu zapewnienie łączności dla różnych aplikacji i użytkowników. Nie jest skierowany do jednego obszaru, ale do ogólnego użytku przez wielu różnych typów użytkowników. Wydajność sieci SIGFOX charakteryzuje się następującymi cechami:

  • Do 140 wiadomości na obiekt dziennie
  • Rozmiar ładunku dla każdej wiadomości wynosi 12 bajtów
  • Przepustowość bezprzewodowa do 100 bitów na sekundę

Sieć dostępu radiowego SigFox

Ze względu na niskie szybkości transmisji danych używane w połączeniach IoT, sieć SIGFOX wykorzystuje technologię Ultra-Narrow Band UNB. Umożliwia to stosowanie bardzo niskich poziomów mocy nadajnika, przy jednoczesnym zachowaniu solidnego połączenia danych.

Łącze radiowe SigFox wykorzystuje nielicencjonowane pasma radiowe ISM. Dokładne częstotliwości mogą się różnić w zależności od przepisów krajowych, ale w Europie używane jest pasmo 868 MHz; w USA jest to 915 MHz; i 433 MHz w Azji.

Gęstość komórek w sieci SigFox opiera się na średnim zasięgu około 30-50 km na obszarach wiejskich i miejskich, gdzie zwykle jest więcej przeszkód, a hałas jest większy, zasięg można zmniejszyć do od 3 do 10 km. Odległości mogą być znacznie większe dla węzłów zewnętrznych, w których SIGFOX twierdzi, że komunikaty linii wzroku mogą podróżować ponad 1000 km, chociaż bardziej typowe wartości będą znacznie mniejsze.

Ogólna topologia sieci SigFox została zaprojektowana tak, aby zapewnić skalowalną sieć o dużej przepustowości, przy bardzo niskim zużyciu energii, przy jednoczesnym zachowaniu prostej i łatwej do wdrożenia infrastruktury komórkowej opartej na gwiazdach.

Działanie SigFox opiera się na wykorzystaniu bardzo wąskich przepustowości. Łącze w górę i w dół mają różne cechy:

  • Uplink: Szerokość pasma łącza w górę wynosi zaledwie 100 Hz na obszarze europejskim, chociaż 600 Hz jest dozwolone w USA, a schemat modulacji to DBPSK, różnicowe binarne kluczowanie z przesunięciem fazowym.

    W Europie dostępność częstotliwości łącza w górę jest ograniczona do częstotliwości między 868,00 a 868,60 MHz, a maksymalna moc jest ograniczona do 25 mW. Również Unia Europejska ograniczyła maksymalny cykl pracy do maksymalnego średniego czasu transmisji 1%, aby sprawiedliwie rozdzielić wykorzystanie widma między wszystkich użytkowników tego i innych podobnych systemów łączności.

  • Łącze w dół: W przypadku łącza w dół szerokość pasma kanału wynosi 1,5 kHz, a GFSK jako format modulacji stosuje się kluczowanie z przesunięciem częstotliwości Gaussa. Zapewnia to szybkość transmisji danych 600 bps.

    Pasmo częstotliwości łącza w dół jest ograniczone do częstotliwości między 869,40 a 869,65 MHz. W przypadku łącza w dół moc wyjściowa jest ograniczona do maksymalnie 500 mW przy 10% cyklu pracy. Ponownie ten cykl pracy jest ograniczony przepisami UE.

Chociaż ograniczenia cyklu pracy wpływają na wszystkie aplikacje typu IoT / M2M wykorzystujące pasmo 868 MHz, ograniczają one transmisję danych Sigfox. Oznacza to, że maksymalna długość pakietu SigFox to 24 bajty, z czego dane payloadu mogą zajmować maksymalnie 12 bajtów. W związku z tym można zauważyć, że przy szybkości transmisji danych 100 bps każda transmisja pakietu trwa około 2 sekund. Również każda transmisja z urządzenia SigFox składa się z trzech pakietów przesyłanych każdy na trzech różnych częstotliwościach wybranych z sekwencji pseudolosowej. Wielokrotna transmisja danych ma na celu zapewnienie integralności otrzymanych danych.

Wczesne wersje SigFox obsługiwały tylko transmisje uplink, ale później system ewoluował, aby obsługiwać komunikację dwukierunkową, mimo że istnieje znaczna asymetria łączy, co widać po szczegółach łącza w górę i w dół.

Z punktu widzenia protokołu systemowego, komunikacja w dół, to znaczy dane ze stacji bazowych do urządzeń końcowych, mogą zachodzić tylko po komunikacji w górę.

Również liczba wiadomości wysyłanych każdego dnia jest ograniczona, co czyni system idealnym dla węzłów zdalnego monitorowania o małej szybkości transmisji danych itp. W związku z tym potwierdzenia nie są ustawiane, ale niezawodność komunikacji w łączu w górę jest zapewniana przez wykorzystanie zróżnicowania czasu i częstotliwości, jak również powielanie transmisji.

Ponieważ SigFox jest zastrzeżonym standardem, dozwolone są różne liczby wiadomości każdego dnia zgodnie z wybranym planem.

Podsumowanie parametrów systemu Sigfox

Kluczowe dane dotyczące interfejsu radiowego Sigfox są podsumowane w poniższej tabeli:

Parametry systemu Sigfox
ParametrDane Sigfox
Format sygnałuUltra-wąskopasmowy, UNB
ModulacjaŁącze w dół: GFSK
Uplink DBPSK
Przepustowość kanału łącza w dół100/600 Hz (UE / USA)
Przepustowość kanału łącza w górę1,5 kHz
Szybkość przesyłania danych w łączu w góręUE: 100 punktów bazowych
USA 600 punktów bazowych
Szybkość przesyłania danych600 punktów bazowych
Wydajność (b / s.Hz)0.05
Czułość DoppleraNiewymuszony
Budżet linków156dB

SIGFOX to jeden z wielu systemów wdrażanych w celu zaspokojenia rosnącego zapotrzebowania na aplikacje M2M i IoT. Każdy z różnych systemów ma swoją własną charakterystykę, a wielkość rynku oznacza, że ​​jest miejsce na kilka różnych konkurencyjnych systemów.

Tematy dotyczące łączności bezprzewodowej i przewodowej:
Podstawy komunikacji mobilnej2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT Telefony bezprzewodowe NFC - komunikacja bliskiego zasięguPodstawy pracy sieciCo to jest chmuraEthernetDane szeregoweUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Wróć do Łączność bezprzewodowa i przewodowa


Obejrzyj wideo: Sigfox (Może 2022).