מֵידָע

SigFox עבור M2M ו- IoT

SigFox עבור M2M ו- IoT

SigFox הוא סגנון סלולרי, טווח ארוך, הספק נמוך, קצב נתונים נמוך של תקשורת אלחוטית שפותח בכדי לספק קישוריות אלחוטית למכשירים כמו חיישנים מרחוק, מפעילים והתקני M2M ו- IoT אחרים.

הממשק האלחוטי של SigFox פותח כדי לאפשר לכל תקשורת המתרחשת לצרוך כמות מינימלית של חשמל. באופן זה המכשירים המרוחקים יכולים לפעול על סוללה לתקופות ממושכות מאוד ללא צורך בהחלפת סוללה או תחזוקה.

בנוסף לכך, תקשורת M2M ו- IoT תעביר תקשורת למרחקים ארוכים ומערכת SigFox תוכננה לאפשר לשידורים למרחקים ארוכים, מה שמאפשר להשתמש במספר מוגבל של תחנות בסיס.

באמצעות גישה בסגנון סלולרי, הצמתים המרוחקים של SigFox מסוגלים לתקשר עם תחנות בסיס שיש להם קישוריות לאינטרנט, ובכך מאפשרים שליטה מרחוק ואיסוף נתונים מכל מקום עם קישוריות לאינטרנט.

באופן זה, SigFox מסוגלת לספק חיבור בקצב נתונים נמוך לכל מקום שמכוסה ברשת בעלות נמוכה מאוד עבור יישומי M2M ו- IoT רבים.

אזורי יישום SigFox M2M

רשת הטכנולוגיה של SigFox מכוונת למכונות בעלות נמוכה לאזורי יישומים למכונות שבהם נדרש כיסוי רחב. ישנם מספר יישומים הזקוקים לצורה זו של טכנולוגיית תקשורת אלחוטית בעלות נמוכה. האזורים בהם ניתן להשתמש ברשת SigFox כוללים:

  • מוצרי בית וצריכה
  • תקשורת הקשורה לאנרגיה - בפרט מדידה חכמה
  • שירותי בריאות - במיוחד יישומי mHealth שמתחילים להתפתח
  • תחבורה - זה יכול לכלול את ניהול הרכב
  • ניטור ושליטה מרחוק
  • קמעונאות כולל נקודת מכירה, עדכון מדפים וכו '
  • בִּטָחוֹן

מה זה SigFox

SigFox מספקת מפעילת רשת בסגנון סלולרי המספקת פתרון מותאם אישית ליישומי אינטרנט של דברים בעלי תפוקה נמוכה ויישומי M2M.

עבור שורה של יישומים ממונים חכמים לשליטה בצמתים הזקוקים לקישוריות בטווחים ארוכים האפשרות היחידה עד לאחרונה הייתה שימוש בחיבור סלולרי. לאופציה זו יש כמה חסרונות מכיוון שמערכות הטלפון הסלולרי מתמקדות בקצב נתונים ושיעורי נתונים גבוהים. הם אינם מתאימים לחיבורי קצב נתונים נמוך מכיוון שממשק הרדיו מורכב וזה מוסיף צריכת חשמל ועלות רבה מדי עבור רוב יישומי M2M / IoT.

רשת SigFox מכוונת לספק קישוריות למגוון יישומים ומשתמשים. זה לא מכוון לתחום אחד, אלא להיות לשימוש כללי על ידי מגוון סוגים שונים של משתמשים. ביצועי רשת SIGFOX מאופיינים בבאים הבאים:

  • עד 140 הודעות לאובייקט ביום
  • גודל המטען לכל הודעה הוא 12 בתים
  • תפוקה אלחוטית עד 100 ביט לשנייה

רשת גישה לרדיו של SigFox

לאור שיעורי הנתונים הנמוכים המשמשים לחיבורי IoT, רשת SIGFOX מפעילה טכנולוגיית UNB Ultra-Narrow Band. זה מאפשר להשתמש ברמות הספק משדר נמוכות מאוד תוך יכולת לשמור על חיבור נתונים חזק.

קישור הרדיו של SigFox משתמש בלהקות רדיו ISM ללא רישיון. התדרים המדויקים יכולים להשתנות בהתאם לתקנות הלאומיות, אך באירופה משתמשים ברצועת 868 מגה-הרץ; בארה"ב זה 915 מגה-הרץ; ו 433 מגה הרץ באסיה.

צפיפות התאים ברשת SigFox מבוססת על טווח ממוצע של כ-30-50 ק"מ באזורים כפריים ובאזורים עירוניים שבהם בדרך כלל יש יותר חסימות ורעש גדול יותר הטווח עשוי להיות מופחת בין 3 ל -10 ק"מ. המרחקים יכולים להיות הרבה יותר גבוהים עבור צמתים חיצוניים שבהם SIGFOX קובע כי מסרי הראייה יכולים לנסוע מעל 1000 ק"מ, אם כי נתונים רגילים יותר יהיו הרבה פחות מזה.

הטופולוגיה הכוללת של רשת SigFox תוכננה לספק רשת מדרגת בקיבולת גבוהה, עם צריכת אנרגיה נמוכה מאוד, תוך שמירה על תשתית תאים מבוססת כוכבים פשוטה וקלה להפעלה.

פעולת SigFox מבוססת על שימוש ברוחבי פס צרים מאוד. ל- uplink ו- downlink יש מאפיינים שונים:

  • Uplink: רוחב הפס של העלייה הוא רק 100 הרץ באזור האירופי, אם כי 600 הרץ מותר בארה"ב, ותכנית האפנון היא DBPSK, מקשי משמרת פאזה בינארית דיפרנציאלית.

    באירופה זמינות תדרי העלייה מוגבלת לתדרים שבין 868.00 ל -868.60 מגה הרץ וההספק המרבי מוגבל ל -25 מגוואט. כמו כן, האיחוד האירופי הגביל את מחזור החובה המרבי לזמן שידור ממוצע מרבי של 1% כדי לחלוק באופן הוגן את השימוש בספקטרום בין כל המשתמשים במערכות תקשורת דומות אחרות.

  • קישור למטה: עבור ה- Downlink רוחב הפס של הערוץ הוא 1.5 קילו-הרץ ו- GFSK, מקשי העברת תדרים גאוסיים משמשים כפורמט האפנון. זה מספק קצב נתונים של 600 bps.

    רצועת התדרים של downlink מוגבלת לתדרים שבין 869.40 ל- 869.65 MHz. במקרה של ה- downlink, תפוקת החשמל מוגבלת למקסימום 500mW עם מחזור עבודה של 10%. שוב מחזור חובה זה מוגבל על ידי תקנות האיחוד האירופי.

למרות שמגבלות מחזור החובה משפיעות על כל היישומים מסוג IoT / M2M המשתמשים ברצועת 868 מגה הרץ, היא מגבילה את העברת הנתונים של Sigfox. המשמעות היא שאורכה המרבי של חבילת SigFox הוא 24 בתים, ומכאן, נתוני המטען עשויים לתפוס מקסימום 12 בתים. בהתאם לכך ניתן לראות שעם קצב הנתונים של 100bps כל העברת מנות אורכת כ -2 שניות. כמו כן כל שידור ממכשיר SigFox מורכב משלוש מנות המשודרות כל אחת המשודרת בשלושה תדרים שונים שנבחרו מתוך רצף פסאודור-אקראי. העברת הנתונים המרובה נתבעת כדי להבטיח את תקינות הנתונים שהתקבלו.

גרסאות מוקדמות של SigFox תמכו רק בשידורי uplink, אך מאוחר יותר המערכת התפתחה לתמיכה בתקשורת דו-כיוונית, למרות שקיימת אסימטריה של קישורים משמעותית כפי שניתן לראות מפרטי ה- uplink ו- downlink.

מבחינת פרוטוקול המערכת, תקשורת downlink, כלומר נתונים מתחנות הבסיס להתקני הקצה יכולים להתרחש רק בעקבות תקשורת uplink.

כמו כן, מספר ההודעות הנשלח מדי יום מוגבל, מה שהופך את המערכת לאידיאלית עבור צמתים לניטור קצב נתונים נמוך, וכו '. לנוכח אישור זה אינו מוגדר, אך אמינות תקשורת uplink מסופקת על ידי שימוש במגוון הזמן והתדרים כמו גם שכפול שידורים.

מכיוון ש- SigFox הוא סטנדרט קנייני, מספר הודעות שונה מותר בכל יום על פי התוכנית שנבחרה.

סיכום פרמטרים של מערכת Sigfox

נתוני המפתח של ממשק הרדיו של Sigfox מסוכמים בטבלה שלהלן:

פרמטרים למערכת Sigfox
פָּרָמֶטֶרדמויות סיגפוקס
פורמט אותפס דק במיוחד, UNB
וויסותקישור למטה: GFSK
Uplink DBPSK
רוחב פס של ערוץ Downlink100/600 הרץ (האיחוד האירופי / ארה"ב)
רוחב הפס של הערוץ מוגבר1.5 קילוהרץ
קצב נתונים של Uplinkהאיחוד האירופי: 100 bps
ארה"ב 600 bps
קצב נתוני Downlink600 bps
יעילות (b / s.Hz)0.05
רגישות לדופלרלא מוגבל
קישור תקציב156dB

SIGFOX היא אחת ממספר מערכות שנפרסות בכדי לענות על הביקוש הגובר ליישומי M2M ו- IoT. לכל אחת מהמערכות השונות מאפיינים משלה וגודל השוק יביא לכך שיש מקום למספר מערכות מתחרות שונות.

נושאי קישוריות אלחוטית וקווית:
יסודות תקשורת סלולרית 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4 טלפונים אלחוטיים DECT NFC- תקשורת שדה קרוב רשת יסודות מהו הענן Ethernet נתונים סידוריים USBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
חזור לקישוריות אלחוטית וקווית


צפו בסרטון: Sigfox Smart Workspace (דֵצֶמבֶּר 2021).