5 物聯(lián)網通信 5.3 低功耗廣域網通信技術-Sigfox

5.物聯(lián)網通信物聯(lián)網概論主講教師：15.物聯(lián)網通信5.25.1短距離通信技術5.3低功耗廣域網通信技術長距離通信技術主流LPWAN技術（標準尚未固定）非授權頻段LoRaSigfox授權頻段NB-IoT3LPWAN技術——SigFoxSigfox：由法國LPWAN網絡運營商Sigfox公司于2010年開發(fā)的專網LPWAN系統(tǒng)。工作頻率：ISM頻段（868MHz@歐洲，915MHz@北美，433MHz@亞洲）應用地區(qū)：Sigfox已在31個國家運營和商業(yè)化，主要部署于歐洲及美國部分城市。4SigFox網絡的全球部署情況Sigfox希望建立僅用于物聯(lián)網的全球性網絡，其基礎設施完全獨立于電信現(xiàn)網，需單獨建立基站。Sigfox網絡中單元的密度，在農村地區(qū)大約30-50km，在城市中約3-10km之間。5Sigfox的技術特征（1-3）1.超窄帶無線電調制頻帶寬度：100Hz數(shù)據(jù)速率：100bps或600bps62.低有效載荷的小消息機制Sigfox上行消息的有效載荷最多為12字節(jié)，相應數(shù)據(jù)幀總共僅26字節(jié)，消息由終端到基站平均需要2秒鐘。Sigfox下行消息的有效載荷8字節(jié)3.輕量級協(xié)議為處理小的數(shù)據(jù)消息定制輕量級協(xié)議發(fā)送的數(shù)據(jù)越少，意味著能耗越低，電池壽命越長Sigfox的技術特征（4-6）4.上行鏈路連接

SigFox設備發(fā)出無線電信息

由SigFox基站收集信息

然后傳輸?shù)絊igFox云

并推送到最終用戶的IT平臺75.下行鏈路連接下行鏈路的連接服務由Sigfox終端設備驅動。只有SigFox設備要求獲取消息時，才會啟動下行鏈路連接。如此，可以最大限度地降低能耗。6.無線電資源的隨機訪問機制Sigfox網絡中，設備與基站之間的傳輸不同步。設備以跳頻的方式在3個不同頻率上廣播每條消息3次?；矩撠煓z測頻譜并尋找需要解調的超窄帶信號。Sigfox的技術特征(7-8)87.星型網絡體系結構與蜂窩協(xié)議不同，Sigfox設備無需連接到特定的基站。以SigFox設備為圓心的特定范圍內的任何基站都會接收到設備的廣播消息。一個Sigfox設備平均連接到3個基站，無需消息確認。Sigfox充分利用空間、時間以及頻率分集確保傳輸?shù)聂敯粜?，憑借在空間、時間、頻率維度上的消息發(fā)送冗余機制確保Sigfox網絡具有較高的服務質量。8.安全性保障Sigfox從設備側、無線電傳輸、基站與Sigfox云通信、Sigfox云等多個方面確保網絡的端到端通信足夠健壯、可信、可擴展和安全。在網絡架構的末端，應用平臺使用HTTPS加密接口連接到Sigfox云。SigFox網絡結構9Sigfox網絡架構分三部分左邊：Sigfox終端Sigfox倡導與多個RF芯片公司合作以實現(xiàn)網絡前端的無線連接。開放的合作模式能調動多家合作伙伴的資源，從而為用戶提供多RF芯片供應商的選擇終端必須符合Sigfox網絡認證10中間：Sigfox基站（網關）和Sigfox云Sigfox基站（網關）和Sigfox云部分由Sigfox公司提供，也即：Sigfox網絡和Sigfox網絡服務器或設備管理服務器由Sigfox提供。右邊：業(yè)務應用相關應用服務器Web客戶端AppSigfox適合的物聯(lián)網應用SigFox在關鍵技術和組網方面的精心設計和優(yōu)化，使得SigFox特別適合要求“設備電池壽命長，設備成本低，網絡連接費用低，網