《LPWAN市场报告(第一版)》:LPWAN主要技术:SIGFOX

Sigfox 简介

Sigfox是一家法国公司,成立于2009年,创建了连接低功耗设备的无线网络,主要用于低功耗物联网,如:电表等,这类应用需要连续地发送少量的数据。Sigfox希望建立第一个仅供用于物联网的全球蜂窝连接的公司,其基础设施完全独立于现有的网络(如电信移动网络)。

由于物联网连接使用低数据速率,Sigfox网络利用了超窄带,UNB技术。传输功耗水平非常低,而仍然能维持一个稳定的数据连接。Sigfox无线链路使用免授权的ISM射频频段。频率根据国家法规有所不同,但在欧洲广泛使用868MHz,在美国是915MHz。Sigfox网络中单元的密度(基于平均距离),在农村地区大约30-50km,在城市中常有更多的障碍物和噪声距离可能减少到3-10km之间。整个Sigfox网络拓扑是一个可扩展的、高容量的网络,具有非常低的能源消耗,同时保持简单和易于部署的基于星型单元的基础设施。

网络部署情况

SIGFOX网络全球部署情况

据报道,2018年1月,“中法合作 成都国际智慧养老服务示范社区”Sigfox项目签署。项目总投资约3亿欧元,由Sigfox物联网公司和KRG智慧养老公司提供物联网技术标准和智慧养老技术解决方案,中国联通提供技术运营支持。KRG智慧养老公司针对独居的老人及行动不便者开发了智能居家新一代远程养老监护系统,提供基于Sigfox物联网技术的新一代远程协助解决方案,能够观测到可能将上述人员置于危险境地的跌到、不适和等反常行为。这是Sigfox在中国的第一个项目。

技术

Sigfox正在推出首个全球性的物联网网络,可以监听数十亿的对象广播数据,而无需建立和维护网络连接。在无线连接的世界中,这种独特的方法是没有信令开销的,紧凑和优化的协议,而物不依赖于网络。Sigfox提供了一种基于软件的通信解决方案,所有的工作和计算的复杂性都是在云端进行的,而不是在设备上。所有这一切,大大降低了能源消耗和连接设备的成本。

超窄带无线电调制 – 使用超窄频带调制,Sigfox可在公共频段的200kHz频段上进行无线电信息交换。每条消息的宽度为100Hz,根据区域的不同,每秒钟传输100或600位的数据。因此,在对抗噪音的同时,可以实现很长的距离通讯。轻量级协议 – Sigfox定制了一个轻量级的协议来处理小的数据消息。较少的数据发送意味着更少的能源消耗,因此电池寿命更长。小的有效载荷 – 上行消息具有高达12字节的有效载荷,并且平均需要2s到达基站。对于12字节的数据有效载荷,Sigfox帧总共将使用26个字节。下行消息中的有效负载容量为8个字节。星型网络架构 – 与蜂窝协议不同,设备依赖于某特定的基站。广播消息由范围内的任何基站接收,平均为3。设计选择和好处 – Sigfox设计了技术和网络,以满足海量物联网应用的需求;设备电池寿命长,设备成本低,连接费用低,网络容量高,距离远。

Sigfox网络架构如下:

由上图可以看出,Sigfox网络架构可以分为三部分。中间部分Sigfox Gateway和Sigfox Cloud部分由Sigfox公司提供,也就是Sigfox网络和Sigfox网络服务器或设备管理服务器由Sigfox提供。左边终端部分Sigfox则是开放的,与多个RF芯片公司合作无线前端的连接,为用户提供多RF芯片供应商的选择,但终端必须符合Sigfox网络认证。右边的部分则是业务的应用,包括应用服务器和Web客户端或App等。

应用

以行业部分来看,Sigfox应用主要集中在工业、共用事业、农业、公共部门等领域。按用例来看,Sigfox应用主要集中在智能计量、智能跟踪、温度检测上。

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