LPWAN技术 SIGFOX是什么

2017-05-31 14:37:04 来源:华启智能

摘要:在LPWAN市场中,不得不提SIGFOX公司。SIGFOX公司是一家什么公司?为何如此备受关注?

关于SIGFOX

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)。

SIGFOX公司历经了几轮融资,2011年200万美元、2012年1000万欧元、2014年1500万欧元、2015年1亿欧元。目前SIGFOX投资者有:英特尔资本投资公司(Intel Capital)、Elaia Partners、Partech Ventures、IXO Private Equity、IDInvest Partners、Bpifrance、西班牙电信(Telefónica, S.A.)、法国恩基(Engie,法国天然气苏伊士集团)、法国液化空气集团(Air Liquide)、日本 NTT DoCoMo 资本投资公司(Docomo Capital)、韩国 SK 电信、美国艾略特资产管理公司(Elliott Management Corporation)等等。SIGFOX已然成为欧洲炙手可热的创新公司。

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SIGFOX 全球部署分布情况

SIGFOX是什么

SIGFOX提供了一个蜂窝式的网络运营商,为低数据量的物联网和M2M应用提供量身打造的解决方案。

从智能电表到控制节点许多的应用都需要远距离连接,远距离连接只有选择使用蜂窝连接(如GPRS、3G、4G等)。这会有一些缺点,因为蜂窝手机系统主要是用在声音和高速数据速率应用上的。而对于大多数的M2M/IoT应用,他们不适合于低数据速率连接,无线接口复杂并且增加了成本和电源功耗。

SIGFOX网络目的在于提供用于各种应用和用户的连接。它不是针对某个领域,而是为各种不同类型用户普遍使用。SIGFOX网络性能特征如下:

● 每天每设备140条消息

● 每条消息12个字节(96位)

● 无线吞吐量达100位/秒

SIGFOX应用领域

SIGFOX网络和技术主要应用于低成本的M2M/IoT领域,需要广域网络的覆盖,有大量的应用需要这种低成本的无线通信技术,SIGFOX网络可应用的领域包括:

● 家庭和消费品

● 能源相关的通信 - 尤其是智能电表

● 健康 - 尤其是正在发展中的移动医疗应用

● 交通 - 这可包括汽车管理

● 远程监控和控制

● 零售,包括销售点、货价更新等

● 安全

SIGFOX无线接入网络

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。

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SIGFOX网络架构

SIGFOX技术

SigFox 的主要技术,与主流电信推动的宽频相反,主打超窄频技术(ultra-narrow band ),这是因为一些物联网应用往往只需偶尔传输少量数据,因此超窄频应用就足以应付传输需求,超窄频技术可以极低电源消耗覆盖大范围区域,更能达到省电、低成本的目的,以利于各项物联网设备延长电池使用时间与压低成本。

SIGFOX使用标准的二进制相移键控(BPSK,Binary Phase Shift Keying)的无线传输方法,采用非常窄的频谱改变无线载波相位对数据进行编码。这使得接收器仅用很小一部分的频谱侦听,并且减少了噪声的影响。SIGFOX要求一个便宜的终端射频芯片和高级的基站管理网络。

SIGFOX有双向通信功能,通信往往是从终端到基站向上传送比较好,但从基站回到终端其性能是受限制的,向下比向上有更少的链路预算,这是因为终端上的接受灵敏度不如基站好。

几种LPWAN技术对比:

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从上面可以看出,一些LPWAN技术速率是有所不同的,针对不同的应用场景和需求,也有了不同的市场细分。

SIGFOX的生态系统和商业模式

SIGFOX构建了基于其网络技术的开放的生态系统,芯片商、方案商、SIGFOX网络运营商等共同推动了这一生态系统的发展。

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SIGFOX 开放的生态系统

SIGFOX的角色可以归结为以下几种:

● 网络标准制定者 - 发展SIGFOX技术,提供Sigfox Ready Program技术认证程序

● 网络服务供应商 - 自行建设网络,接受并回传用户设备的信息

● 软件和平台供应商 - 提供软件及云端服务平台(Sigfox Cloud),利用合作伙伴新建或既有的网络,连接硬件设备与应用服务

SIGFOX发起了SNO(SIGFOX Network Operators)战略计划,与各国合作伙伴共同投资网络,发展销售渠道以及建设本地的生态系统,SIGFOX提供基站规划、运营支援系统、业务支持等解决方案。

SIGFOX商业模式采取了自上到下的方式。公司拥有全部的技术,从后台数据和云服务到终端软件。但SIGFOX对终端市场基本上是开放的。SIGFOX不做芯片而是交给了半导体公司,如 STMicroelectronics、Atmel、Texas Instruments等。SIGFOX通过销售技术栈专利费来赚钱。换句话说,SIGFOX不从硬件中赚钱,而是将软件/网络作为一种服务来销售。在某些情况下,SIGFOX公司实际上部署网络并担当网络运营商角色。然而,对于这种商业模式有一些挑战,如果想部署一个SIGFOX网络,还必须直接与SIGFOX合作,没有其他的选择。

SIGFOX的迅速发展得益于低功耗广域网市场巨大的潜在需求,"SMALL MESSAGES, HUGE IMPACT"。

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结语

SIGFOX会进中国市场吗?

从其官网提到的一些地区和频段上看,还没有亚洲地区。SIGFOX支持的地区和频段有如下:

据悉,SIGFOX正在与ENGIE和UnaBiz合作在新加坡等亚太地区部署网络,对中国偌大个物联网市场SIGFOX会视而不见呢? 不得而知。

欧洲电信标准化协会(ETSI)提出了LTN(Low Throughput Networks)标准倡议,主要用于低数据量的物联网络。Sigfox、Weightless SIG、Telensa等窄带技术应用的公司联合一起正在推动LPWAN技术的标准化,技术和产品的标准化有益于低功耗广域网行业的发展。

低功耗广域网(LPWAN)是一种新生事物,网络需要从零开始建立,一些商业模式都需要从新构建。在中国,低功耗广域网的市场大幕才刚刚拉开。

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