Para proporcionar Internet de las cosas (IoT) servicios de conexión, Sigfox ha desplegado redes de área amplia de bajo consumo (Lo lamento) en todo el mundo. Los usuarios pueden conectarse a la red Sigfox después de iniciar el servicio de conexión.. Los usuarios incluyen chips o módulos RF que admiten el protocolo Sigfox..
¿Qué es la tecnología Sigfox??
Un barato, confiable, La opción de bajo consumo para unir sensores y dispositivos es Sigfox.. Queremos conectar millones de objetos físicos y hacer realidad el Internet de las cosas a través de redes especializadas de área amplia y de bajo consumo..
El dispositivo del usuario transmite un paquete de datos del protocolo Sigfox específico de la aplicación., que la estación base cercana de Sigfox recibe y devuelve al servidor en la nube de Sigfox. El cliente-servidor correspondiente recibe el paquete de datos de la nube de Sigfox, que distribuye. Luego, el servidor cliente analiza y procesa los datos de la aplicación para establecer la conexión inalámbrica entre el dispositivo cliente y el servidor..
¿Qué es una red de área amplia de bajo consumo??
En años recientes, el Internet de las Cosas (IoT) ha desarrollado un tipo de tecnología de capa de red llamada red de área extensa de bajo consumo, enfocada en satisfacer necesidades de comunicación de larga distancia y bajo consumo.. Una clase de tecnología de red de área integral de bajo consumo incluye Lora, Ingrávido, 802.11Ah, y NB-IoT.
El nodo tiene un consumo de energía mínimo., y en un escenario típico de Internet de las cosas, dos pilas AA pueden durar muchos años. Las redes de área amplia de baja potencia también tienen grandes distancias de transmisión., a menudo más de 5 km. La estructura de la red es sencilla., y ejecutarlo y mantenerlo es económico. El desarrollo de redes de área amplia de bajo consumo satisface una necesidad de la tecnología de comunicación actual y allana el camino para el amplio crecimiento del Internet de las cosas..
¿Cómo funciona Sigfox??
Principios de la tecnología Sigfox
Banda ultraestrecha (UNB) tecnología
Sigfox emplea modulación de banda ultraestrecha con un ancho de transmisión de 100 Hz para cada mensaje y una velocidad de datos de 100 o 600 bits por segundo, dependiendo de la configuración de la red en varias ubicaciones, enviar señales a través de una banda compartida de 192 ancho de banda del espectro kHz.
La estación base Sigfox puede comunicarse a grandes distancias con un mínimo de ruido o interferencias., gracias a la tecnología UNB. La banda de frecuencia del sistema depende de dónde se implementará la red..
Las reglas y regulaciones locales controlan el despliegue particular.. Por ejemplo, El rango de frecuencia utilizado en Europa es 868-868.2 megahercio; en el resto del mundo, esta entre 902 y 928 megahercio.
Acceso aleatorio
Una técnica fundamental para lograr un servicio de alta calidad es el acceso aleatorio. Existe comunicación asincrónica entre la red y el dispositivo.. El dispositivo transmite mensajes con una frecuencia seleccionada al azar., seguido de la transmisión de dos copias en varias frecuencias. “Variedad de tiempo y frecuencia” es el término utilizado para describir este uso de frecuencia y tiempo..
Un mensaje de 12 bytes con una velocidad de transmisión de 100 bps viaja por el aire durante 2,08 s.. El espectro completo de 192 kHz es monitoreado por la estación base Sigfox en busca de señales UNB para su demodulación..
Colaboración para recibir
A diferencia de lo convencional redes celulares, La recepción cooperativa se basa en la idea de que ningún dispositivo terminal está conectado a una estación base en particular.. Cualquier estación base adyacente puede recibir mensajes que proporciona el dispositivo., y el despliegue real suele tener tres estaciones base receptoras. A esto nos referimos como variedad espacial..
un mensaje corto
Sigfox desarrolló un protocolo de comunicación de mensajes cortos para abordar los problemas de cobertura de larga distancia de bajo costo y límites de potencia bajos de los dispositivos terminales.. De 0 a 12 Los bytes pueden constituir el tamaño del mensaje.. Para enviar datos del sensor, incluido el estado, alarmas, GPS coordenadas, e incluso eventos como datos de aplicaciones, una carga útil de 12 bytes es adecuado.
Transmisión bidireccional
El dispositivo terminal inicia el mensaje de enlace descendente.. El servidor en la nube de Sigfox negocia con el servidor del cliente para transmitir el mensaje de enlace descendente después de recibir el mensaje del dispositivo con la identificación del activador de enlace descendente.. Habrá una ventana de recepción con una duración máxima de 25 segundos después de que el dispositivo entregue el primer cuadro del mensaje de enlace descendente de activación para los 20 segundos.. La frecuencia del mensaje de enlace ascendente en la primera trama más un desplazamiento conocido es igual a la frecuencia del enlace descendente.
¿Para qué se utiliza Sigfox??
SigFox es una empresa francesa con sede en Labège, Francia, y fue fundada en 2009. Sigfox desarrolla, produce, y vende patatas fritas, módulos, Productos de IoT, y soluciones de aplicaciones a través de socios de la cadena ecológica. Sigfox desarrolla y fabrica las estaciones base por su cuenta, y Sigfox o sus operadores los instalan mientras proporcionan la red y el software como servicio. El dispositivo utiliza la red Sigfox cuando un proveedor compra un servicio de Internet de las cosas de banda estrecha.. Los chips Sigfox son fabricados por grandes empresas, incluyendo instrumentos de Texas, Atmel, y ST Microelectrónica. Desde dispositivos finales hasta servidores en la nube y datos back-end, Sigfox tiene patentes que lo cubren todo.
Después de un lanzamiento muy exitoso en Europa, SigFox ahora ofrece una cobertura de red integral y sin interrupciones en 70 países y territorios, abarcando 1.3 mil millones de personas y 5.8 millones de kilómetros cuadrados. La red SigFox tiene 17 millones de dispositivos y procesos vinculados 56 millones de mensajes diarios. La red SigFox se puede utilizar en diversas industrias., como por ejemplo al por menor, contadores inteligentes relacionados con la energía, aplicaciones de salud móviles, gestión de vehículos, y monitoreo y control remotos.
Soluciones Sigfox
El uso de la tecnología Sigfox en diversos escenarios de aplicaciones de IoT puede ayudar a que la industria sea más inteligente y eficiente, aumentar el ahorro de costes y la eficiencia, e impulsar la productividad laboral general de la sociedad.
A continuación se muestran algunos escenarios de aplicación comunes.:
- Gestión de activos: posicionamiento de activos e informes de estado de inventario
- Posicionamiento y seguimiento logístico. — Informes en tiempo real de la ubicación logística y actualizaciones.
- Lectura de contador inteligente, incluyendo informes sobre los números y el estado de los medidores
- Aparcamiento inteligente, identificación de implementación esencial, iluminación inteligente, transporte inteligente, etc..
- Riego inteligente, pruebas de suelo, seguimiento del ganado, gestión, etc..
- Público/Medio Ambiente: la contaminación del aire, detección de peligro, detección de humo, estado del equipo, cuidado de personas mayores, etc..
- Casa inteligente: detección e informes de estado, sistemas de seguridad para el hogar inteligentes, y electrodomésticos inteligentes
Se ofrece una solución de red completa de Sigfox, incluidas las estaciones base y la nube. Sigfox busca y depende de socios locales para instalar y operar la red a nivel internacional. Sigfox ofrece hardware de red y servicios de soporte técnico.. La terminal es un entorno fluido. Se puede acceder a la red Sigfox utilizando cualquier módulo o chip de RF que admita el protocolo Sigfox.. Como resultado, Los productores de dispositivos terminales tendrán más opciones y mejores precios.. Los clientes de Sigfox pueden obtener una solución de extremo a extremo (extremo a la nube) Solución integral respaldada por un ecosistema global sólido que permite que sus productos se conecten rápidamente a la red Sigfox y los lleven al mercado..
¿Cuáles son las ventajas de Sigfox??
- Se utiliza muy poca energía, lo que aumenta la duración de la batería. Un dispositivo típico que funciona con baterías puede durar hasta diez años.
- Fácil de usar: No hay señalizacion, flujo de configuración, o solicitud de conexión entre la estación base y el dispositivo. El sistema está operativo en cuestión de minutos.!
- Precio bajo: Sigfox optimiza cada etapa del proceso para que sea lo más económico posible, comenzando con el módulo RF utilizado en el dispositivo y terminando con la red Sigfox.
- Pequeño mensaje: El dispositivo del usuario sólo puede transmitir paquetes que tengan hasta 12 bytes de tamaño.
- Complementariedad: Los clientes pueden utilizar Sigfox como red de respaldo para cualquier otro tipo de red., como wifi, Bluetooth, GPRS, etc., debido a su bajo costo y simplicidad de uso.
Parámetros técnicos de Sigfox
Banda ultraestrecha (UNB) La modulación es un método utilizado por SigFox para enviar mensajes breves a una velocidad de datos baja.. SigFox es más adecuado para aplicaciones de ráfaga que necesitan transportar pequeñas, Cantidades irregulares de datos debido a su ancho de banda estrecho y mensajes breves.. La señal de carga de Sigfox tiene un ancho de banda de 100Hz, Modulación DBPSK, 100velocidad de datos bps, y una sensibilidad de recepción mínima de -142 dBm. Ofrece un máximo de 140 mensajes por dispositivo por día, 12 bytes (96 bits) largo, y transmitido en 2.08 segundos. Para aumentar la probabilidad de que se reciban comunicaciones., SigFox transmite mensajes de enlace ascendente tres veces.
¿Cuál es la tendencia del mercado para Sigfox??
A través de colaboraciones y redes desarrolladas de forma independiente., Sigfox ha establecido redes Sigfox en varios países europeos. La tecnología de aplicación LPWAN líder en el mercado europeo es ahora la red Sigfox. Sigfox ha avanzado rápidamente desde que ingresó al mercado estadounidense en 2014. La promoción de la adopción de la tecnología Sigfox en el área de Asia-Pacífico es el objetivo principal de Sigfox en este momento.. Los cálculos muestran que el mercado mundial para las operaciones de la red Sigfox aumentó de EUR 2.25 millones en 2015 a euros 22.95 millones en 2019, con una CAGR de 78.7%. El área de Asia-Pacífico y Medio Oriente verán más aplicaciones de la tecnología Sigfox, lo que resulta en una mayor demanda de operaciones de la red Sigfox a nivel mundial.
Inicialmente, Sigfox estableció y mantuvo su red principalmente a través del autofinanciamiento.. Sin embargo, Esta estrategia requirió mucho tiempo y recursos materiales., costos costosos, y procesos largos, impedir que la empresa desarrolle nuevas tecnologías. A través de autorización, Sigfox colabora con los operadores de comunicación para encontrar una solución a este problema. La construcción y el mantenimiento de la red son responsabilidad de los operadores de comunicación homologados., y Sigfox es elegible para recibir una parte de sus ingresos de las operaciones de red.
La cantidad de estaciones base Sigfox aumenta rápidamente durante el modo de construcción de socios, y la firma Sigfox también empieza a mirar nuevos mercados, lo que hace que el número de conexiones de red de Sigfox siga creciendo. Por 2019, Había 15.3 millones de conexiones Sigfox en todo el mundo, con una CAGR de 147.4 por ciento de 2017 a 2019. Por 2024, podría haber más de 100 millones de conexiones a la red Sigfox, gracias a su desarrollo en Medio Oriente y Asia Pacífico.
¿Cuál es la diferencia entre LoRa y Sigfox??
Los principios técnicos de SigFox y LoRa.
SigFox
Sigfox es de banda estrecha (o banda ultraestrecha) tecnología que emplea codificación binaria por desplazamiento de fase, una técnica de transmisión de radio estándar que toma un espectro mínimo y cambia la fase de las ondas de radio portadoras para codificar datos. Esto limita las señales que el receptor puede recibir a una porción restringida del rango., Disminución de la interferencia de ruido.. Para operar la red, Se necesitan estaciones base algo complejas y terminales inalámbricos económicos..
Aunque Sigfox proporciona comunicación bidireccional, su capacidad desde la estación base hasta la terminal es limitada, y su costo es alto. Sin embargo, La comunicación desde el aeropuerto hasta la estación base es bastante buena.. Esto se debe a que los receptores finales son menos sensibles que las costosas estaciones base..
Sigfox tiene operaciones en más de 36 naciones a partir del final de 2017 (17 de los cuales tenían cobertura a nivel nacional), y tenía la intención de ampliar ese número a 60 en 2018.
lora
LoRa es una tecnología de espectro ensanchado que normalmente funciona a 125 kHz o superior con una banda más grande que Sigfox. La ganancia de codificación se utiliza en esta frecuencia para aumentar la sensibilidad del receptor..
SigFox, que tiene una interferencia potencial más significativa, Utiliza menos espectro que LoRa., que usa más. A través de la ganancia de codificación, la señal LORA puede, sin embargo, Minimiza en gran medida el ruido provocado por el ancho de banda ampliado..
SigFox y LoRa tienen aproximadamente el mismo precio. Sin embargo, Las terminales y estaciones base de LoRa son menos costosas ya que emplean el mismo chip que el costoso equipo de SigFox.. Las estaciones SigFox son mucho más costosas que las estaciones LoRa, aunque suelen ser más caros que los terminales.
Escenarios de aplicación de SigFox y LoRa
Las posibilidades de aplicación de Sigfox y LoRa varían debido a sus diferentes propiedades tecnológicas..
La distinción más común es que Sigfox requiere el hardware de la estación base del proveedor de servicios móviles.. Sigfox no se puede utilizar en lugares distantes o subterráneos donde la cobertura celular es insuficiente., como durante actividades subterráneas como minería y túneles, operaciones industriales y mineras en regiones montañosas, y zonas despobladas del noroeste. No hay limitaciones geográficas ya que LoRa no tiene que pasar por la estación base de un operador., y usted puede crear y ejecutar su red a un costo razonable. Garajes de aparcamiento debajo, por ejemplo
LoRa podría ser una opción preferible si la conectividad simétrica requiere un flujo de datos bidireccional genuino. LoRa es la opción ideal si quieres comandar y controlar capacidades, como el monitoreo de la red.
El comando y control bidireccional son posibles con Sigfox; sin embargo, para que funcione correctamente, La densidad de la red debe ser mayor debido a las conexiones asimétricas.. Como resultado, Sigfox es una excelente opción para aplicaciones que requieren pocos datos y bajas velocidades de transmisión.
Sigfox y LoRa apuntan a mercados comparables, excepto por estas ligeras variaciones.. Ambas tecnologías intentan cumplir con las regulaciones de comunicaciones de la FCC., y se están logrando avances. Es importante recordar que ambas tecnologías tuvieron dificultades para acceder al mercado regulatorio estadounidense ya que inicialmente estaban destinadas a la banda europea entre 865 y 868 Megahercio.
Historia de Sigfox
La tecnología fue creada por la firma francesa Sigfox.. El desarrollo de tecnología de red inalámbrica para dispositivos de Internet de las cosas utiliza tecnología de modulación de banda ultraestrecha.. Es un componente crítico del sistema de tecnología LPWAN y tiene las cualidades de bajo consumo de energía., costo barato, y baja tasa de transmisión a larga distancia. La banda de frecuencia de Sigfox en otros países o regiones está entre 902 y 928 megahercio, mientras que la banda de frecuencia de Sigfox en Europa es 868 MHz y la banda de frecuencia de Sigfox en los Estados Unidos es 915 megahercio. Con un ancho de transmisión de 100 Hz y una alta densidad de potencia por unidad de banda de frecuencia, Sigfox emplea tecnología de modulación de banda ultraestrecha para enviar señales en una banda de frecuencia compartida con 192 kHz de ancho de banda espectral. Sigfox está a cargo del despliegue mundial de Sigfox. A partir de diciembre 2019, 1.1 mil millones de personas utilizaron la red Sigfox, que esa fecha cubría 5 millones de kilómetros cuadrados de ancho 70 naciones.
La cadena de suministro de Sigfox está formada por fabricantes de chips y módulos., desarrolladores de plataformas midstream y operadores de red, y fabricantes de terminales y aplicaciones posteriores.
