Bereitstellung des Internets der Dinge (Internet der Dinge) Verbindungsdienste, Sigfox wurde bereitgestellt Weitverkehrsnetze mit geringem Stromverbrauch (Es tut mir Leid) auf der ganzen Welt. Benutzer können sich nach dem Start des Verbindungsdienstes mit dem Sigfox-Netzwerk verbinden. Zu den Anwendern gehören HF-Chips oder Module, die das Sigfox-Protokoll unterstützen.
Was ist die Sigfox-Technologie??
Ein billiger, zuverlässig, Die stromsparendste Option zum Zusammenbinden von Sensoren und Geräten ist Sigfox. Wir wollen Millionen physischer Objekte verknüpfen und das Internet der Dinge über spezialisierte Weitverkehrsnetze mit geringem Stromverbrauch Wirklichkeit werden lassen.
Das Benutzergerät sendet ein anwendungsspezifisches Sigfox-Protokoll-Datenpaket, die die nahegelegene Sigfox-Basisstation empfängt und an den Sigfox-Cloud-Server zurücksendet. Der entsprechende Client-Server empfängt das Datenpaket aus der Sigfox-Cloud, die es verteilt. Anschließend analysiert und verarbeitet der Client-Server die Anwendungsdaten, um die drahtlose Verbindung zwischen dem Client-Gerät und dem Server herzustellen.
Was ist ein Low-Power-Wide-Area-Netzwerk??
In den vergangenen Jahren, Die Internet der Dinge (Internet der Dinge) hat eine Art Netzwerkschichttechnologie namens „Low-Power-Wide-Area-Network“ entwickelt, die sich auf die Erfüllung von Kommunikationsanforderungen über große Entfernungen und geringen Stromverbrauch konzentriert. Zu einem Low-Power-Bereichsnetzwerk-Technologiekurs gehört Lora, Schwerelos, 802.11AH, und NB-IoT.
Der Knoten hat einen minimalen Stromverbrauch, und in einem typischen Internet-of-Things-Szenario, Zwei AA-Batterien können viele Jahre halten. Weitverkehrsnetze mit geringer Leistung weisen auch große Übertragungsentfernungen auf, oft mehr als 5 km. Die Netzwerkstruktur ist unkompliziert, Der Betrieb und die Wartung sind kostengünstig. Die Entwicklung von Weitverkehrsnetzen mit geringem Stromverbrauch deckt einen Bedarf in der aktuellen Kommunikationstechnologie und ebnet den Weg für das umfassende Wachstum des Internets der Dinge.
Wie funktioniert Sigfox??
Prinzipien der Sigfox-Technologie
Ultraschmales Band (UNB) Technologie
Sigfox verwendet eine Ultraschmalbandmodulation mit einer Übertragungsbreite von 100 Hz für jede Nachricht und eine Datengeschwindigkeit von 100 oder 600 Bits pro Sekunde, abhängig von der Netzwerkkonfiguration an verschiedenen Standorten, um Signale über ein gemeinsames Band von zu senden 192 kHz-Spektrumsbandbreite.
Die Sigfox-Basisstation kann über große Entfernungen mit minimalem Rauschen oder Störungen kommunizieren, dank UNB-Technologie. Das Frequenzband des Systems hängt davon ab, wo das Netzwerk bereitgestellt wird.
Lokale Regeln und Vorschriften steuern den jeweiligen Einsatz. Zum Beispiel, Der in Europa genutzte Frequenzbereich beträgt 868-868.2 MHz; im Rest der Welt, es ist zwischen 902 Und 928 MHz.
Zufälliger Zugriff
Eine grundlegende Technik zur Erzielung hochwertiger Dienste ist der Direktzugriff. Zwischen dem Netzwerk und dem Gerät besteht eine asynchrone Kommunikation. Das Gadget sendet Nachrichten mit einer zufällig ausgewählten Frequenz, Anschließend erfolgt die Übertragung von zwei Kopien auf verschiedenen Frequenzen. Als „Zeit- und Frequenzvielfalt“ wird dieser Einsatz von Frequenz und Zeit bezeichnet.
Eine 12-Byte-Nachricht mit einer Übertragungsrate von 100 Bit/s wird 2,08 Sekunden lang über die Luft übertragen. Das gesamte 192-kHz-Spektrum wird von der Sigfox-Basisstation auf der Suche nach UNB-Signalen zur Demodulation überwacht.
Zusammenarbeit zu erhalten
Im Gegensatz zu herkömmlichen Mobilfunknetze, Der kooperative Empfang basiert auf der Idee, dass kein Endgerät mit einer bestimmten Basisstation verbunden ist. Jede benachbarte Basisstation kann vom Gerät bereitgestellte Nachrichten empfangen, und die tatsächliche Bereitstellung umfasst oft drei empfangende Basisstationen. Wir bezeichnen dies als räumliche Vielfalt.
Eine kurze Nachricht
Sigfox hat ein Kurznachrichten-Kommunikationsprotokoll entwickelt, um die Probleme der kostengünstigen Fernabdeckung und der geringen Leistungsgrenzen von Endgeräten zu lösen. Aus 0 Zu 12 Bytes können die Nachrichtengröße ausmachen. Zum Senden von Sensordaten, inklusive Status, Alarm, Geographisches Positionierungs System Koordinaten, und sogar Ereignisse wie Anwendungsdaten, eine Nutzlast von 12 Bytes ist ausreichend.
Zwei-Wege-Übertragung
Das Endgerät initiiert die Downlink-Nachricht. Der Sigfox-Cloud-Server verhandelt mit dem Client-Server über die Übertragung der Downlink-Nachricht, nachdem er die Nachricht vom Gerät mit der Downlink-Trigger-Identifikation empfangen hat. Es gibt ein Empfangsfenster mit einer maximalen Länge von 25 Sekunden, nachdem das Gerät den ersten Frame der auslösenden Downlink-Nachricht für die 20 Sekunden übermittelt hat. Die Uplink-Nachrichtenfrequenz im ersten Frame plus ein bekannter Offset entspricht der Downlink-Frequenz.
Wofür wird Sigfox verwendet??
SigFox ist ein französisches Unternehmen mit Hauptsitz in Labege, Frankreich, und wurde gegründet 2009. Sigfox entwickelt sich, produziert, und verkauft Chips, Module, IoT-Produkte, und Anwendungslösungen durch Eco-Chain-Partner. Sigfox entwickelt und fertigt die Basisstationen selbst, und Sigfox oder seine Betreiber installieren sie, während sie das Netzwerk und die Software als Service bereitstellen. Das Gerät nutzt das Sigfox-Netzwerk, wenn ein Anbieter einen Schmalband-Internetdienst erwirbt. Sigfox-Chips werden von großen Unternehmen hergestellt, einschließlich Texas Instruments, Atmel, und ST Microelectronics. Von Endgeräten über Cloud-Server bis hin zu Back-End-Daten, Sigfox verfügt über Patente, die alles abdecken.
Nach einem äußerst erfolgreichen Start in Europa, SigFox bietet jetzt eine nahtlose und umfassende Netzwerkabdeckung in 70 Länder und Gebiete, überspannend 1.3 Milliarden Menschen und 5.8 Millionen Quadratkilometer. Das SigFox-Netzwerk hat 17 Millionen vernetzte Geräte und Prozesse 56 Millionen Nachrichten täglich. Das SigFox-Netzwerk kann in verschiedenen Branchen eingesetzt werden, wie z.B. Einzelhandel, energiebezogene intelligente Zähler, mobile Gesundheits-Apps, Fahrzeugmanagement, und Fernüberwachung und -steuerung.
Sigfox-Lösungen
Der Einsatz der Sigfox-Technologie in verschiedenen IoT-Anwendungsszenarien kann dazu beitragen, dass die Branche intelligenter und effizienter wird, Kosteneinsparungen und Effizienz steigern, und die gesamtgesellschaftliche Arbeitsproduktivität steigern.
Hier sind einige häufige Anwendungsszenarien:
- Asset-Management – Asset-Positionierung und Bestandsstatusberichte
- Logistikpositionierung und -verfolgung — Echtzeitberichte über Logistikstandorte und Aktualisierungen
- Intelligente Zählerablesung, einschließlich der Berichterstattung über Zählernummern und -status
- Intelligentes Parken, Wesentliche Implementierungsidentifikation, intelligente Beleuchtung, intelligenter Transport, usw.
- Intelligente Bewässerung, Bodenuntersuchungen, Überwachung von Nutztieren, Management, usw.
- Öffentlichkeit/Umwelt: Luftverschmutzung, Gefahrenerkennung, Raucherkennung, Gerätestatus, Seniorenbetreuung, usw.
- Intelligentes Zuhause: Statuserkennung und Berichterstattung, Smart-Home-Sicherheitssysteme, und intelligente Geräte
Angeboten wird eine komplette Netzwerklösung von Sigfox, einschließlich Basisstationen und der Cloud. Sigfox sucht nach lokalen Partnern und ist auf diese angewiesen, um das Netzwerk international zu installieren und zu betreiben. Sigfox bietet Netzwerkhardware und technischen Support. Das Terminal ist eine frei fließende Umgebung. Auf das Sigfox-Netzwerk kann mit jedem RF-Modul oder Chip zugegriffen werden, der das Sigfox-Protokoll unterstützt. Infolge, Den Herstellern von Endgeräten stehen mehr Optionen und bessere Preise zur Verfügung. Sigfox-Kunden erhalten möglicherweise eine End-to-End-Lösung (End-to-Cloud) umfassende Lösung, die von einem robusten globalen Ökosystem unterstützt wird, das es ihren Waren ermöglicht, sich schnell mit dem Sigfox-Netzwerk zu verbinden und auf den Markt zu bringen.
Was sind die Vorteile von Sigfox??
- Es wird äußerst wenig Energie verbraucht, was die Akkulaufzeit verlängert. Ein typisches batteriebetriebenes Gerät kann bis zu zehn Jahre halten.
- Einfach zu benutzen: Es gibt keine Signalisierung, Konfigurationsablauf, oder eine Verbindung zwischen der Basisstation und dem Gerät anfordern. Das System ist innerhalb weniger Minuten betriebsbereit!
- Niedriger Preis: Sigfox optimiert jeden Prozessschritt so wirtschaftlich wie möglich, Beginnend mit dem im Gerät verwendeten HF-Modul und endend mit dem Sigfox-Netzwerk.
- Kleine Nachricht: Das Benutzergerät kann nur Pakete übertragen, die bis zu 12 Bytes groß.
- Komplementarität: Kunden können Sigfox als Backup-Netzwerk für jede andere Art von Netzwerk verwenden, wie WLAN, Bluetooth, GPRS, usw., aufgrund der günstigen Kosten und der einfachen Handhabung.
Technische Parameter von Sigfox
Ultraschmales Band (UNB) Modulation ist eine von SigFox verwendete Methode zum Senden kurzer Nachrichten mit einer niedrigen Datenrate. SigFox eignet sich besser für Burst-Anwendungen, bei denen winzige Fördermengen erforderlich sind, Aufgrund der schmalen Bandbreite und der kurzen Nachrichten kann es zu unregelmäßigen Datenmengen kommen. Das Sigfox-Upload-Signal hat eine Bandbreite von 100 Hz, DBPSK-Modulation, 100Bps-Datenrate, und eine minimale Empfangsempfindlichkeit von -142 dBm. Es bietet ein Maximum an 140 Nachrichten pro Gerät und Tag, 12 Bytes (96 Bits) lang, und übermittelt 2.08 Sekunden. Um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass Mitteilungen empfangen werden, SigFox sendet dreimal Uplink-Nachrichten.
Was ist der Markttrend für Sigfox??
Durch Kooperationen und unabhängig aufgebaute Netzwerke, Sigfox hat Sigfox-Netzwerke in mehreren europäischen Ländern aufgebaut. Die führende LPWAN-Anwendungstechnologie auf dem europäischen Markt ist mittlerweile das Sigfox-Netzwerk. Sigfox hat seit dem Eintritt in den US-Markt rasante Fortschritte gemacht 2014. Die Förderung der Einführung der Sigfox-Technologie im asiatisch-pazifischen Raum ist derzeit das Hauptziel von Sigfox. Berechnungen zeigen, dass der weltweite Markt für den Sigfox-Netzwerkbetrieb von EUR zugenommen hat 2.25 Millionen in 2015 zu EUR 22.95 Millionen in 2019, mit einer CAGR von 78.7%. Im asiatisch-pazifischen Raum und im Nahen Osten wird es weitere Anwendungen der Sigfox-Technologie geben, Dies führt zu einer erhöhten Nachfrage nach Sigfox-Netzwerkbetrieben weltweit.
Sigfox baute und pflegte sein Netzwerk zunächst hauptsächlich durch Selbsthilfe. Jedoch, Diese Strategie erforderte viel Zeit und materielle Ressourcen, kostspielige Kosten, und langwierige Prozesse, das Unternehmen daran hindern, neue Technologien zu entwickeln. Durch Autorisierung, Sigfox arbeitet mit den Kommunikationsbetreibern zusammen, um eine Lösung für dieses Problem zu finden. Der Aufbau und die Wartung des Netzwerks liegen in der Verantwortung der zugelassenen Kommunikationsbetreiber, und Sigfox hat Anspruch auf einen Teil seiner Einnahmen aus dem Netzwerkbetrieb.
Die Anzahl der Sigfox-Basisstationen steigt im Partner-Building-Modus schnell an, und auch die Firma Sigfox beginnt, neue Märkte zu erschließen, Dadurch wächst die Zahl der Sigfox-Netzwerkverbindungen immer weiter. Von 2019, es gab 15.3 Millionen Sigfox-Verbindungen weltweit, mit einer CAGR von 147.4 Prozent aus 2017 Zu 2019. Von 2024, es könnte mehr sein als 100 Millionen Verbindungen zum Sigfox-Netzwerk, dank seiner Entwicklung im Nahen Osten und im asiatisch-pazifischen Raum.
Was ist der Unterschied zwischen LoRa und Sigfox??
Die technischen Prinzipien von SigFox und LoRa
SigFox
Sigfox ist ein Schmalband (oder ultraschmalbandig) Technologie, die eine binäre Phasenumtastung verwendet, Eine Standard-Funkübertragungstechnik, die ein minimales Spektrum benötigt und die Phase der Trägerfunkwellen verschiebt, um Daten zu kodieren. Dadurch werden die Signale, die der Empfänger empfangen kann, auf einen begrenzten Teil der Reichweite beschränkt, Verringerung der Lärmbelästigung. Um das Netzwerk zu betreiben, Es werden etwas komplexe Basisstationen und kostengünstige drahtlose Endgeräte benötigt.
Obwohl Sigfox bidirektionale Kommunikation bietet, seine Kapazität von der Basisstation bis zum Terminal ist begrenzt, und die Kosten sind hoch. Jedoch, Die Kommunikation vom Flughafen zur Basisstation ist recht gut. Dies liegt daran, dass Endpunktempfänger weniger empfindlich sind als teure Basisstationen.
Sigfox ist in mehr als 100 Ländern tätig 36 Nationen ab Ende 2017 (17 davon mit landesweiter Abdeckung), und es war beabsichtigt, diese Zahl auf zu erweitern 60 In 2018.
LoRa
LoRa ist eine Spread-Spectrum-Technologie, die typischerweise bei verwendet wird 125 kHz oder höher mit einem größeren Band als Sigfox. Bei dieser Frequenz wird die Kodierungsverstärkung genutzt, um die Empfängerempfindlichkeit zu erhöhen.
SigFox, was größere potenzielle Störungen birgt, nutzt weniger Spektrum als LoRa, was mehr verbraucht. Durch den Codierungsgewinn, Das LORA-Signal kann, Trotzdem, Minimieren Sie das durch die erweiterte Bandbreite verursachte Rauschen erheblich.
SigFox und LoRa sind ungefähr gleich teuer. Jedoch, Die Terminals und Basisstationen von LoRa sind kostengünstiger, da sie denselben Chip wie die teuren Geräte von SigFox verwenden. SigFox-Stationen sind weitaus teurer als LoRa-Stationen, auch wenn sie oft teurer sind als Terminals.
Anwendungsszenarien von SigFox und LoRa
Die Einsatzmöglichkeiten von Sigfox und LoRa variieren aufgrund ihrer unterschiedlichen technologischen Eigenschaften.
Der häufigste Unterschied besteht darin, dass Sigfox die Basisstationshardware des Mobilfunkanbieters benötigt. Sigfox kann nicht an entfernten oder unterirdischen Standorten eingesetzt werden, an denen die Mobilfunkabdeckung nicht ausreicht, beispielsweise bei Untertageaktivitäten wie Bergbau und Tunnelbau, Industrie- und Bergbaubetriebe in hügeligen Regionen, und unbesiedelte Gebiete im Nordwesten. Es gibt keine geografischen Einschränkungen, da LoRa nicht über die Basisstation eines Netzbetreibers laufen muss, und Sie können Ihr Netzwerk zu angemessenen Kosten erstellen und betreiben. Parkhäuser darunter, zum Beispiel
LoRa könnte eine bevorzugte Option sein, wenn symmetrische Konnektivität einen echten bidirektionalen Datenfluss erfordert. LoRa ist die ideale Option, wenn Sie Fähigkeiten steuern und steuern möchten, wie zum Beispiel Netzüberwachung.
Mit Sigfox sind bidirektionale Befehle und Kontrollen möglich; Jedoch, damit es richtig funktioniert, Aufgrund der asymmetrischen Verbindungen muss die Netzwerkdichte größer sein. Infolge, Sigfox ist eine hervorragende Option für Anwendungen, die wenig Daten und niedrige Übertragungsraten erfordern.
Sigfox und LoRa zielen bis auf diese geringfügigen Abweichungen beide auf vergleichbare Märkte ab. Beide Technologien versuchen, die FCC-Kommunikationsbestimmungen zu erfüllen, und es werden Fortschritte gemacht. Es ist wichtig zu bedenken, dass beide Technologien Schwierigkeiten beim Zugang zum US-amerikanischen Regulierungsmarkt hatten, da sie ursprünglich für den europäischen Markt dazwischen gedacht waren 865 Und 868 Mhz.
Geschichte von Sigfox
Die Technologie wurde von der französischen Firma Sigfox entwickelt. Die Entwicklung der drahtlosen Netzwerktechnologie für Geräte des Internets der Dinge nutzt die Ultra-Schmalband-Modulationstechnologie. Es ist eine entscheidende Komponente des LPWAN-Technologiesystems und zeichnet sich durch einen geringen Stromverbrauch aus, günstige Kosten, und niedrige Fernübertragungsrate. Das Frequenzband für Sigfox in anderen Ländern oder Regionen liegt zwischen 902 Und 928 MHz, während das Frequenzband für Sigfox in Europa ist 868 MHz und das Frequenzband für Sigfox in den Vereinigten Staaten ist 915 MHz. Mit einer Übertragungsbreite von 100 Hz und einer hohen Leistungsdichte pro Frequenzband, Sigfox nutzt die Ultra-Schmalband-Modulationstechnologie, um Signale in einem gemeinsamen Frequenzband zu senden 192 kHz spektrale Bandbreite. Sigfox ist für den weltweiten Einsatz von Sigfox verantwortlich. Stand Dezember 2019, 1.1 Milliarden Menschen nutzten das Sigfox-Netzwerk, die dieses Datum umfasste 5 Millionen Quadratkilometer groß 70 Nationen.
Die Lieferkette von Sigfox besteht aus vorgelagerten Chip- und Modulherstellern, Midstream-Plattformentwickler und Netzwerkbetreiber, und nachgelagerte Anwendungs- und Terminalhersteller.
