Het aanbieden van internet der dingen (IoT) verbindingsdiensten, Sigfox is ingezet wide area-netwerken met laag vermogen (het spijt me) over de hele wereld. Gebruikers kunnen verbinding maken met het Sigfox-netwerk nadat de verbindingsservice is gestart. Gebruikers beschikken over RF-chips of modules die het Sigfox-protocol ondersteunen.
Wat is Sigfox-technologie?
Een goedkope, betrouwbaar, Een energiezuinige optie om sensoren en gadgets aan elkaar te koppelen is Sigfox. We willen miljoenen fysieke objecten met elkaar verbinden en het internet der dingen werkelijkheid maken via gespecialiseerde wide-area-netwerken met laag vermogen.
Het gebruikersapparaat verzendt een applicatiespecifiek Sigfox-protocoldatapakket, die het nabijgelegen Sigfox-basisstation ontvangt en teruglevert aan de Sigfox-cloudserver. De juiste client-server ontvangt het datapakket van de Sigfox-cloud, die het distribueert. De clientserver parseert en verwerkt vervolgens de applicatiegegevens om de draadloze verbinding tussen het clientapparaat en de server tot stand te brengen.
Wat is een Wide Area Network met laag vermogen?
In de afgelopen jaren, de internet van dingen (IoT) heeft een soort netwerklaagtechnologie ontwikkeld, een zogenaamde Low Power Large Area Network, gericht op het voldoen aan communicatiebehoeften over lange afstanden en laag vermogen. Eén klasse van uitgebreide gebiedsnetwerktechnologie met laag vermogen omvat Lora, Gewichtloos, 802.11AH, en NB-IoT.
Het knooppunt heeft een minimaal stroomverbruik, en in een typisch Internet of Things-scenario, twee AA-batterijen kunnen vele jaren meegaan. Wide Area-netwerken met een laag vermogen hebben ook grote transmissieafstanden, vaak meer dan 5 km. De netwerkstructuur is eenvoudig, en het runnen en onderhouden ervan is goedkoop. De ontwikkeling van wide area-netwerken met laag vermogen voorziet in een behoefte in de huidige communicatietechnologie en maakt de weg vrij voor de uitgebreide groei van het internet der dingen.
Hoe werkt Sigfox?
Principes van Sigfox-technologie
Ultra-smalle band (UNB) technologie
Sigfox maakt gebruik van ultrasmalbandmodulatie met een transmissiebreedte van 100 Hz voor elk bericht en een datasnelheid van 100 of 600 bits per seconde, afhankelijk van de netwerkconfiguratie op verschillende locaties, om signalen over een gedeelde band te verzenden 192 bandbreedte van het kHz-spectrum.
Het Sigfox-basisstation kan over grote afstanden communiceren met minimale ruis of interferentie, dankzij UNB-technologie. De frequentieband van het systeem is afhankelijk van waar het netwerk zal worden ingezet.
Lokale regels en voorschriften bepalen de specifieke inzet. Bijvoorbeeld, het frequentiebereik dat in Europa wordt gebruikt is 868-868.2 MHz; in de rest van de wereld, het is tussen 902 En 928 MHz.
Willekeurige toegang
Een fundamentele techniek voor het bereiken van dienstverlening van hoge kwaliteit is willekeurige toegang. Er bestaat asynchrone communicatie tussen het netwerk en het apparaat. De gadget verzendt berichten met een frequentie die willekeurig wordt geselecteerd, gevolgd door de verzending van twee exemplaren op verschillende frequenties. ‘Tijd- en frequentievariatie’ is de term die wordt gebruikt om dit gebruik van frequentie en tijd te beschrijven.
Een bericht van 12 bytes met een transmissiesnelheid van 100 bps reist 2,08 seconden door de lucht. Het volledige 192 kHz-spectrum wordt bewaakt door het Sigfox-basisstation op zoek naar UNB-signalen voor demodulatie.
Samenwerking om te ontvangen
In tegenstelling tot conventioneel mobiele netwerken, coöperatieve ontvangst is gebaseerd op het idee dat er geen eindapparaat op een bepaald basisstation is aangesloten. Elk aangrenzend basisstation kan berichten ontvangen die het apparaat levert, en de daadwerkelijke inzet heeft vaak drie ontvangende basisstations. Dit noemen we ruimtelijke variatie.
Een kort bericht
Sigfox heeft een communicatieprotocol voor korte berichten ontwikkeld om de problemen van goedkope langeafstandsdekking en lage stroomlimieten van eindapparaten aan te pakken. Van 0 naar 12 bytes kunnen de berichtgrootte bepalen. Om sensorgegevens te verzenden, inclusief status, alarmen, GPS coördinaten, en zelfs gebeurtenissen zoals applicatiegegevens, een lading van 12 bytes is voldoende.
Transmissie in twee richtingen
Het terminalapparaat initieert het downlinkbericht. De Sigfox-cloudserver onderhandelt met de clientserver om het downlink-bericht te verzenden nadat het bericht is ontvangen van het apparaat met de downlink-trigger-identificatie. Er zal een ontvangstvenster zijn met een maximale lengte van 25s nadat het apparaat het eerste frame van het triggerende downlinkbericht voor de 20S heeft afgeleverd. De uplink-berichtfrequentie in het eerste frame plus een bekende offset is gelijk aan de downlink-frequentie.
Waar wordt Sigfox voor gebruikt??
SigFox is een Frans bedrijf met hoofdkantoor in Labege, Frankrijk, en werd opgericht in 2009. Sigfox ontwikkelt, produceert, en verkoopt chips, modules, IoT-producten, en toepassingsoplossingen via eco-ketenpartners. Sigfox ontwikkelt en produceert de basisstations in eigen beheer, en Sigfox of zijn operators installeren ze terwijl ze het netwerk en de software als een service aanbieden. De gadget maakt gebruik van het Sigfox-netwerk wanneer een leverancier een smalband Internet of Things-dienst koopt. Sigfox-chips worden gemaakt door grote bedrijven, inclusief Texas Instruments, Atmel, en ST Micro-elektronica. Van eindapparaten tot cloudservers en back-enddata, Sigfox heeft patenten die dit allemaal dekken.
Na een zeer succesvolle lancering in Europa, SigFox biedt nu naadloze en uitgebreide netwerkdekking in 70 landen en gebieden, overspannen 1.3 miljard mensen en 5.8 miljoen vierkante kilometer. Het SigFox-netwerk heeft 17 miljoen gekoppelde apparaten en processen 56 miljoen berichten per dag. Het SigFox-netwerk kan in verschillende industrieën worden gebruikt, zoals detailhandel, energiegerelateerde intelligente meters, mobiele gezondheidsapps, voertuigbeheer, en bewaking en controle op afstand.
Sigfox-oplossingen
Het gebruik van Sigfox-technologie in verschillende IoT-toepassingsscenario's kan de industrie helpen intelligenter en efficiënter te worden, verhogen de kostenbesparingen en efficiëntie, en de algehele maatschappelijke arbeidsproductiviteit te vergroten.
Hier volgen enkele veelvoorkomende toepassingsscenario's:
- Activabeheer: positionering van activa en rapportage van de voorraadstatus
- Logistieke positionering en tracking — Realtime rapportage van logistieke locatie en updates
- Intelligente meteruitlezing, inclusief rapportage over meternummers en status
- Intelligent parkeren, essentiële implementatie-identificatie, intelligente verlichting, intelligent transport, enz.
- Slimme irrigatie, bodem testen, monitoring van vee, beheer, enz.
- Publiek/Milieu: luchtvervuiling, detectie van gevaar, rook waarnemen, status van de apparatuur, seniorenzorg, enz.
- Slimme woning: statusdetectie en rapportage, slimme huisbeveiligingssystemen, en slimme apparaten
Er wordt een volledige netwerkoplossing van Sigfox aangeboden, inclusief basisstations en de cloud. Sigfox zoekt en is afhankelijk van lokale partners om het netwerk internationaal te installeren en te exploiteren. Sigfox biedt netwerkhardware en technische ondersteuningsdiensten. De terminal is een vrij stromende omgeving. Het Sigfox-netwerk is toegankelijk via elke RF-module of chip die het Sigfox-protocol ondersteunt. Als resultaat, de producenten van eindapparatuur zullen meer opties en betere prijzen hebben. Sigfox-klanten krijgen mogelijk een end-to-end (end-to-cloud) alomvattende oplossing ondersteund door een robuust mondiaal ecosysteem waarmee hun goederen snel verbinding kunnen maken met het Sigfox-netwerk en ze op de markt kunnen brengen.
Wat zijn de voordelen van Sigfox?
- Er wordt extreem weinig energie gebruikt, wat de levensduur van de batterij verlengt. Een typische batterijgevoede gadget kan tot tien jaar meegaan.
- Eenvoudig te gebruiken: Er vindt geen signalering plaats, configuratiestroom, of vraag om een verbinding tussen het basisstation en het apparaat. Het systeem is binnen enkele minuten operationeel!
- Lage prijs: Sigfox optimaliseert elke fase van het proces om zo economisch mogelijk te zijn, beginnend met de RF-module die in het apparaat wordt gebruikt en eindigend met het Sigfox-netwerk.
- Klein bericht: Het gebruikersapparaat kan alleen pakketten verzenden die maximaal zijn 12 bytes groot.
- Complementariteit: Klanten kunnen Sigfox gebruiken als back-upnetwerk voor elk ander soort netwerk, zoals wifi, Bluetooth, GPRS, enz., vanwege de goedkope kosten en het gebruiksgemak.
Technische parameters van Sigfox
Ultra-smalle band (UNB) modulatie is een methode die door SigFox wordt gebruikt om korte berichten met een lage datasnelheid te verzenden. SigFox is beter geschikt voor burst-toepassingen waarbij kleine hoeveelheden moeten worden getransporteerd, onregelmatige hoeveelheden gegevens vanwege de smalle bandbreedte en korte berichten. Het Sigfox-uploadsignaal heeft een bandbreedte van 100 Hz, DBPSK-modulatie, 100bps datasnelheid, en een minimale ontvangstgevoeligheid van -142 dBm. Het biedt maximaal 140 berichten per apparaat per dag, 12 bytes (96 stukjes) lang, en binnengezonden 2.08 seconden. Om de kans te vergroten dat berichten worden ontvangen, SigFox zendt drie keer uplink-berichten uit.
Wat is de markttrend voor Sigfox?
Door samenwerkingen en onafhankelijk ontwikkelde netwerken, Sigfox heeft Sigfox-netwerken opgezet in verschillende Europese landen. De toonaangevende LPWAN-toepassingstechnologie op de Europese markt is nu het Sigfox-netwerk. Sigfox heeft snel vooruitgang geboekt sinds hij de Amerikaanse markt betrad 2014. Het bevorderen van de adoptie van Sigfox-technologie in het Azië-Pacific-gebied is op dit moment het belangrijkste doel van Sigfox. Uit berekeningen blijkt dat de wereldwijde markt voor Sigfox-netwerkoperaties is gestegen van EUR 2.25 miljoen binnen 2015 naar EUR 22.95 miljoen binnen 2019, met een CAGR van 78.7%. In de regio Azië-Pacific en het Midden-Oosten zullen meer toepassingen van de Sigfox-technologie te zien zijn, resulterend in een toegenomen vraag naar Sigfox-netwerkactiviteiten wereldwijd.
Sigfox heeft zijn netwerk aanvankelijk voornamelijk via zelfondersteuning opgezet en onderhouden. Echter, deze strategie vergde veel tijd en materiële middelen, kostbare kosten, en langdurige processen, waardoor het bedrijf geen nieuwe technologieën kan ontwikkelen. Via autorisatie, Sigfox werkt samen met de communicatieoperatoren om een oplossing voor dit probleem te vinden. De aanleg en het onderhoud van het netwerk vallen onder de verantwoordelijkheid van de erkende communicatieoperatoren, en Sigfox komt in aanmerking voor een deel van zijn inkomsten uit netwerkactiviteiten.
Het aantal Sigfox-basisstations stijgt snel tijdens de partnerbouwmodus, en de firma Sigfox begint ook nieuwe markten te verkennen, waardoor het aantal Sigfox-netwerkverbindingen blijft groeien. Door 2019, er waren 15.3 miljoen Sigfox-verbindingen wereldwijd, met een CAGR van 147.4 procent van 2017 naar 2019. Door 2024, er kunnen er meer zijn dan 100 miljoen verbindingen met het Sigfox-netwerk, dankzij de ontwikkeling ervan in het Midden-Oosten en de Azië-Pacific.
Wat is het verschil tussen LoRa en Sigfox?
De technische principes van SigFox en LoRa
SigFox
Sigfox is een smalbandige (of ultra-smalband) technologie die gebruik maakt van binaire faseverschuivingssleuteling, een standaard radiotransmissietechniek die een minimaal spectrum in beslag neemt en de fase van de draaggolfradiogolven verschuift om gegevens te coderen. Dit beperkt de signalen die de ontvanger kan ontvangen tot een beperkt deel van het bereik, afnemende geluidshinder. Om het netwerk te exploiteren, Er zijn enigszins complexe basisstations en goedkope draadloze terminals nodig.
Hoewel Sigfox bidirectionele communicatie biedt, de capaciteit van het basisstation naar de terminal is beperkt, en de kosten ervan zijn hoog. Echter, de communicatie van de luchthaven naar het basisstation is redelijk goed. Dit komt omdat eindpuntontvangers minder gevoelig zijn dan dure basisstations.
Sigfox is actief in meer dan 36 naties vanaf het einde van 2017 (17 waarvan een landelijke dekking had), en het was de bedoeling dat aantal uit te breiden 60 in 2018.
LoRa
LoRa is een spread-spectrumtechnologie die doorgaans werkt op 125 kHz of hoger met een grotere band dan Sigfox. Bij deze frequentie wordt codeerversterking gebruikt om de gevoeligheid van de ontvanger te vergroten.
SigFox, die een grotere potentiële interferentie heeft, gebruikt minder spectrum dan LoRa, die meer gebruikt. Door de coderingswinst, het LORA-signaal kan dat wel zijn, hoe dan ook, minimaliseer de ruis veroorzaakt door de grotere bandbreedte aanzienlijk.
SigFox en LoRa zijn ongeveer dezelfde prijs. Echter, De terminals en basisstations van LoRa zijn goedkoper omdat ze dezelfde chip gebruiken als de dure apparatuur van SigFox. SigFox-stations zijn veel duurder dan LoRa-stations, ook al zijn ze vaak duurder dan terminals.
Toepassingsscenario's van SigFox en LoRa
De toepassingsmogelijkheden van Sigfox en LoRa variëren vanwege hun verschillende technologische eigenschappen.
Het meest voorkomende onderscheid is dat Sigfox de hardware van het basisstation van de mobiele serviceprovider vereist. Sigfox kan niet worden gebruikt op afgelegen of ondergrondse locaties waar de mobiele dekking onvoldoende is, zoals tijdens ondergrondse activiteiten zoals mijnbouw en tunnelbouw, industriële en mijnbouwactiviteiten in heuvelachtige streken, en onbewoonde noordwestelijke gebieden. Er zijn geen geografische beperkingen omdat LoRa niet via het basisstation van een vervoerder hoeft te gaan, en u kunt tegen een redelijke prijs uw netwerk opzetten en beheren. Parkeergarages eronder, bijvoorbeeld
LoRa zou een voorkeursoptie kunnen zijn als symmetrische connectiviteit een echte bidirectionele datastroom vereist. LoRa is de ideale optie als u mogelijkheden wilt beheren en controleren, zoals netmonitoring.
Tweerichtingsbesturing en -besturing zijn mogelijk met Sigfox; Echter, zodat het correct functioneert, vanwege de asymmetrische verbindingen moet de netwerkdichtheid groter zijn. Als resultaat, Sigfox is een uitstekende optie voor toepassingen die weinig data en lage transmissiesnelheden vereisen.
Sigfox en LoRa richten zich beide op vergelijkbare markten, afgezien van deze kleine variaties. Beide technologieën proberen te voldoen aan de FCC-communicatievoorschriften, en er wordt vooruitgang geboekt. Het is belangrijk om te onthouden dat beide technologieën moeite hadden om toegang te krijgen tot de Amerikaanse regelgevingsmarkt, aangezien ze aanvankelijk bedoeld waren voor de Europese band ertussen 865 En 868 Mhz.
Geschiedenis van Sigfox
De technologie is ontwikkeld door het Franse bedrijf Sigfox. Bij de ontwikkeling van draadloze netwerktechnologie voor Internet of Things-apparaten wordt gebruik gemaakt van ultra-smalbandmodulatietechnologie. Het is een cruciaal onderdeel van het LPWAN-technologiesysteem en heeft de eigenschappen van een laag stroomverbruik, goedkope kosten, en een lage transmissiesnelheid over lange afstanden. De frequentieband voor Sigfox in andere landen of regio's ligt tussen 902 En 928 MHz, terwijl de frequentieband voor Sigfox in Europa dat wel is 868 MHz en de frequentieband voor Sigfox in de Verenigde Staten is 915 MHz. Met een transmissiebreedte van 100 Hz en een hoge vermogensdichtheid per frequentieband, Sigfox maakt gebruik van ultra-smalband modulatietechnologie om signalen in een gedeelde frequentieband te verzenden 192 kHz spectrale bandbreedte. Sigfox is verantwoordelijk voor de wereldwijde implementatie van Sigfox. Vanaf december 2019, 1.1 miljard mensen maakten gebruik van het Sigfox-netwerk, waarop die datum betrekking had 5 miljoen vierkante kilometer breed 70 landen.
De toeleveringsketen van Sigfox bestaat uit upstream-chip- en modulefabrikanten, midstreamplatformontwikkelaars en netwerkexploitanten, en downstream-applicatie- en terminalfabrikanten.
