Bilgi

M2M ve IoT için SigFox

M2M ve IoT için SigFox

SigFox, uzak sensörler, aktüatörler ve diğer M2M ve IoT cihazları gibi cihazlar için kablosuz bağlantı sağlamak üzere geliştirilmiş bir hücresel stil, uzun menzilli, düşük güç, düşük veri hızlı kablosuz iletişim biçimidir.

SigFox kablosuz arayüzü, gerçekleşen tüm iletişimlerin minimum miktarda güç tüketmesini sağlamak için geliştirilmiştir. Bu şekilde, uzaktaki cihazlar, herhangi bir pil değişikliği veya bakım gerektirmeden çok uzun süreler boyunca pil gücüyle çalışabilir.

Buna ek olarak, M2M ve IoT iletişimi uzun mesafelerde iletişim kuracak ve SigFox sistemi, iletimlerin uzun mesafeleri kapsayacak şekilde tasarlanarak sınırlı sayıda baz istasyonunun kullanılmasına olanak tanıyor.

Hücresel stil yaklaşımını kullanan uzak SigFox düğümleri, İnternet bağlantısına sahip baz istasyonlarıyla iletişim kurabilir, böylece İnternet bağlantısı olan her yerden uzaktan kontrol ve veri toplama sağlar.

Bu şekilde SigFox, birçok M2M ve IoT uygulaması için çok düşük maliyetle bir ağın kapsadığı herhangi bir yere düşük veri hızlı bağlantı sağlayabilmektedir.

SigFox M2M uygulama alanları

SigFox ağı ve teknolojisi, geniş alan kapsamının gerekli olduğu düşük maliyetli makineden makineye uygulama alanlarını hedeflemektedir. Bu düşük maliyetli kablosuz iletişim teknolojisine ihtiyaç duyan birkaç uygulama vardır. SigFox ağının kullanılabileceği alanlar şunları içerir:

  • Ev ve tüketim malları
  • Enerji ile ilgili iletişim - özellikle akıllı ölçüm
  • Sağlık - özellikle geliştirilmeye başlanan mHealth uygulamaları
  • Taşımacılık - bu, otomotiv yönetimini içerebilir
  • Uzaktan izleme ve kontrol
  • Satış noktası, raf güncelleme vb. Dahil perakende
  • Güvenlik

SigFox nedir

SigFox, düşük verimli Nesnelerin İnterneti ve M2M uygulamaları için özel olarak tasarlanmış bir çözüm sağlayan hücresel tarzda bir ağ operatörü sağlar.

Akıllı sayaçlardan uzun menzillerde bağlantıya ihtiyaç duyan kontrol düğümlerine kadar birçok uygulama için yakın zamana kadar tek seçenek hücresel bağlantı kullanmaktı. Bu seçeneğin birkaç dezavantajı vardır çünkü cep telefonu sistemleri ses ve yüksek veri hızlarına odaklanır. Radyo arayüzü karmaşık olduğundan ve bu maliyet ve güç tüketimini eklediği için düşük veri hızlı bağlantılara uygun değildir - çoğu M2M / IoT uygulaması için çok fazladır.

SigFox ağı, çeşitli uygulamalar ve kullanıcılar için bağlantı sağlamayı amaçlamaktadır. Hedeflenen tek bir alan değil, çeşitli farklı kullanıcı türleri tarafından genel kullanıma yöneliktir. SIGFOX ağ performansı aşağıdakilerle karakterize edilir:

  • Nesne başına günde 140 mesaja kadar
  • Her mesaj için yük boyutu 12 bayttır
  • Saniyede 100 bit'e kadar kablosuz iş hacmi

SigFox radyo erişim ağı

IoT bağlantıları için kullanılan düşük veri hızları göz önüne alındığında, SIGFOX ağı Ultra-Narrow Band, UNB teknolojisini kullanır. Bu, sağlam bir veri bağlantısını sürdürürken çok düşük verici güç seviyelerinin kullanılmasını sağlar.

SigFox radyo bağlantısı, lisanssız ISM radyo bantları kullanır. Kesin frekanslar ulusal düzenlemelere göre değişebilir, ancak Avrupa'da 868MHz bandı kullanılmaktadır; ABD'de 915 MHz'dir; ve Asya'da 433MHz.

SigFox ağındaki hücrelerin yoğunluğu, kırsal alanlarda ve genellikle daha fazla engelin olduğu ve gürültünün daha fazla olduğu kentsel alanlarda yaklaşık 30-50 km'lik bir menzile dayanmaktadır, menzil 3 ile 10 km arasında azaltılabilir. Mesafeler, SIGFOX'un görüş hattı mesajlarının 1000 km'den fazla yol alabileceğini bildirdiği dış mekan düğümleri için çok daha yüksek olabilir, ancak daha olağan rakamlar bundan çok daha az olacaktır.

Genel SigFox ağ topolojisi, basit ve yayılması kolay yıldız tabanlı bir hücre altyapısı sağlarken, çok düşük enerji tüketimine sahip ölçeklenebilir, yüksek kapasiteli bir ağ sağlamak üzere tasarlanmıştır.

SigFox operasyonu, çok dar bant genişliklerinin kullanımına dayanır. Yukarı bağlantı ve aşağı bağlantı farklı özelliklere sahiptir:

  • Uplink: Uplink bant genişliği Avrupa bölgesinde sadece 100 Hz'dir, ancak ABD'de 600 Hz'ye izin verilmektedir ve modülasyon şeması DBPSK, diferansiyel ikili faz kaydırma anahtarlamasıdır.

    Avrupa'da yukarı bağlantı frekansı kullanılabilirliği 868.00 ve 868.60 MHz arasındaki frekanslarla sınırlıdır ve maksimum güç 25 mW ile sınırlıdır. Ayrıca Avrupa Birliği, spektrum kullanımını bu ve diğer benzer iletişim sistemlerinin tüm kullanıcıları arasında adil bir şekilde paylaşmak için maksimum görev döngüsünü maksimum ortalama iletim süresi olarak% 1 ile sınırlamıştır.

  • Downlink: Aşağı bağlantı için kanal bant genişliği 1.5 kHz ve GFSK'dır, modülasyon formatı olarak Gauss frekans kaydırmalı anahtarlama kullanılır. Bu, 600 bps'lik bir veri hızı sağlar.

    Alt bağlantı frekans bandı 869.40 ve 869.65 MHz arasındaki frekanslarla sınırlıdır. Aşağı bağlantı durumunda, güç çıkışı% 10 görev döngüsü ile maksimum 500mW ile sınırlıdır. Yine bu görev döngüsü AB yönetmelikleri ile sınırlıdır.

Görev döngüsü sınırlamaları 868MHz bandını kullanan tüm IoT / M2M tipi uygulamaları etkilese de Sigfox veri iletimini sınırlar. Bu, bir SigFox paketinin maksimum uzunluğunun 24 bayt olduğu ve bununla birlikte, yük verilerinin maksimum 12 bayt kaplayabileceği anlamına gelir. Buna göre, 100bps'lik veri hızıyla her paket iletiminin yaklaşık 2 saniye sürdüğü görülebilir. Ayrıca bir SigFox cihazından gelen her iletim, her biri sözde rasgele bir diziden seçilen üç farklı frekansta iletilen üç paketten oluşur. Verilerin çoklu iletimi, alınan verilerin bütünlüğünü sağlamak için dava edilir.

SigFox'un ilk sürümleri yalnızca yukarı bağlantı aktarımlarını destekledi, ancak daha sonra sistem, yukarı bağlantı ve aşağı bağlantı ayrıntılarından görüldüğü gibi önemli bağlantı asimetrisi olmasına rağmen, iki yönlü iletişimi desteklemek için gelişti.

Sistem protokolü açısından, alt bağlantı iletişimi, yani baz istasyonlarından uç cihazlara veri ancak bir yer-uydu hattı iletişiminin ardından gerçekleşebilir.

Ayrıca her gün gönderilen mesajların sayısı sınırlıdır, bu da sistemi düşük veri oranlı uzaktan izleme düğümleri vb. İçin ideal kılar. Bu bildirimler ayarlanmamıştır, ancak yukarı bağlantı iletişim güvenilirliği, zaman ve frekans çeşitliliğinin kullanılmasıyla sağlanır. ve aynı zamanda iletimlerin kopyalanması.

SigFox tescilli bir standart olduğundan, seçilen plana göre her gün farklı sayıda mesaja izin verilir.

Sigfox sistem parametreleri özeti

Sigfox radyo arayüzü için temel rakamlar aşağıdaki tabloda özetlenmiştir:

Sigfox Sistemi için Parametreler
ParametreSigfox Figürleri
Sinyal biçimiUltra dar bant, UNB
ModülasyonDownlink: GFSK
Uplink DBPSK
Downlink kanal bant genişliği100/600 Hz (AB / ABD)
Uplink kanal bant genişliği1,5 kHz
Uplink veri hızıAB: 100 baz puan
ABD 600 bps
Downlink veri hızı600 baz puan
Verimlilik (b / s.Hz)0.05
Doppler duyarlılığıKısıtlamasız
Bütçe bağlantısı156 dB

SIGFOX, M2M ve IoT uygulamalarına yönelik artan talebi karşılamak için konuşlandırılan bir dizi sistemden biridir. Farklı sistemlerin her birinin kendine has özellikleri vardır ve pazarın büyüklüğü, birkaç farklı rakip sistem için yer olduğu anlamına gelecektir.

Kablosuz ve Kablolu Bağlantı Konuları:
Mobil İletişimin temelleri2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT kablosuz telefonlarNFC- Yakın Alan İletişimiAğ temelleri CloudEthernetSerial dataUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN nedir
Kablosuz ve Kablolu Bağlantıya Dön


Videoyu izle: IOT Factory Software Platform - Industry, Smart Building - LORAWAN, NB-IOT, SIGFOX, M2M (Ocak 2022).