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Sigfox为物联网开放有线国际电信联盟网典型环球

发布时间:2019-11-28 19:57编辑:环球彩票登陆浏览(180)

    该公司可能正致力于建立像蓝牙这样的标准,该标准在未来可能成为本地或更多面向消费者的用例的参考。Sigfox的0G愿景通过开放“事实上的标准”来对应物联网民主化,其中网络之间没有相互依赖性。

    Zigbee

    与其他LPWAN技术相比,Sigfox生态系统非常成熟,包括一系列无线电模块制造商、设备、集成软件、系统集成商和顾问。目前有超过400种不同的设备可以在Sigfox网络上使用,从用于家畜到除颤器的GPS跟踪器,以及用于供水设施的各种传感器。

    随着3G,4G和5G继续为VoIP电话,数据传输,消息传递等带来新机遇,0G专为物联网而设计,主要是为了保持部署成本合理。如果连接成本太高,低成本对象在商业上是不可行的,这是一些分析师认为采用5G方法的情况。收费通信服务提供商将收取成千上万,数万或数十万个终端,这可能会使物联网解决方案难以为继。

    该标准旨在通过基于IEEE802.15.4的网络发送IPv6数据包,并实施开放IP标准,包括TCP,UDP,HTTP,COAP,MQTT和Websockets,该标准提供端对端可寻址节点,允许路由器将网络连接到IP。 6LowPAN是一种网状网络,具有强大的可扩展性和自愈性。网状路由器设备可以路由指定给其他设备的数据,而主机能够长时间睡眠。这里有6LowPAN的解释,TI提供。

    Capex和Opex:解决方案的总成本是决定其可行性的关键因素。解决方案必须经济可行,水务公司才能使用并继续运营。

    该标准使任何人都可以构建自己的Sigfox对象,也使开源的实现更容易,为开发人员之间打开创新之门。

    标准:蓝牙4.2核心规格

    澳大利亚电信公司Telstra于2018年1月宣布在澳大利亚所有主要城市部署NB-IoT网络,使其成为覆盖范围内全国最大的LPWAN网络。Vodafone和Optus目前还在悉尼和墨尔本的部分地区设有现场网络,预计将于今年公布覆盖范围。此外,预计还会公布三家运营商的连接计划和定价。

    随着公共无线电规范的发布,Sigfox认为它不仅能够以简单透明的方式帮助B2B应用,而且还能直接帮助B2C应用和其他直接应用。

    重要的短距离通信技术当然是蓝牙技术,在计算和许多消费品市场中已经变得非常重要。预计这是可穿戴产品的关键,特别是连接到物联网,尽管可能通过智能手机在许多情况下。新的蓝牙低功耗(BLE)或蓝牙智能(如现在已被标注)是物联网应用的重要协议。重要的是,虽然它提供了与蓝牙类似的范围,但它的设计旨在显着降低功耗。

    LPWAN关键技术概述

    Sigfox的联合创始人Christophe Fourtet说:“标准的开放一直是Sigfox雄心壮志的一部分,我们为即将出现的成千上万的新案例而感到兴奋。我们全世界的合作伙伴都期待着成为其中的一部分。”

    无线上网(WIFI)

    可靠和安全性:解决方案必须安全可靠,以避免增加额外的人力或财力,甚至维修成本。

    要连接,开发人员只需要在Sigfox网络上注册就行。因为Sigfox协议是以对象为中心的,所以开发人员有更多的自由来构建和扩展他们的解决方案。

    标准:Z-Wave Alliance ZAD12837/ITU-T G.9959

    Sigfox是最简单,最成熟,成本最低的LPWAN技术之一。虽然它对某些应用程序有限制,但它非常适合大多数物联网应用,包括简单和低成本的智能水计量。由于其简单性,Sigfox是三种关键技术中耗电量最低的技术之一,电池寿命不受信号质量或网络覆盖的影响。

    通过将标准纳入公共领域,Sigfox正在通过开发人员增加的实验来促进生态系统的发展。

    范围:50-150米(智能/BLE)

    可扩展性:解决方案必须易于扩展,以满足城市和农村地区不同地理覆盖特征、设备数量、用户数量等。

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    需要更长距离运行的IoT应用程序可以利用GSM/3G/4G蜂窝通信功能。虽然蜂窝电话显然能够发送大量的数据,特别是对于4G,但对于许多应用来说,费用和功耗将会太高,但是对于传输速度非常低的基于传感器的低带宽数据项目来说,这是非常理想的互联网上的数据量。该领域的一个关键产品是SparqEE系列产品,包括原始的小型CELLv1.0低成本开发板和一系列与Raspberry Pi和Arduino平台一起使用的屏蔽连接板。

    在众多LPWAN解决方案中,Sigfox,LoRaWAN和NB-IoT脱颖而出。虽然三者在许多方面都是独一无二的,但都满足了智能水计量对无线通信网络的关键要求,以及为不同水务公司,设备,物联网和智能城市所用。

    图源:图虫创意

    数据速率:1Mbps(智能/BLE)

    以下是三种技术在澳洲的使用情况。

    使用这一标准,开发人员不必请求Sigfox的许可来创建对象并将其连接到Sigfox的网络。

    6LowPAN

    澳大利亚是世界上第一个NB-IoT智能水计量项目的所在地。墨尔本水务公司South East Water与电信巨头华为,Vodafone和Optus合作开展的一个试点项目,使用的是来自HZ Metering等供应商的水表。现在,越来越多的顶级和区域水务公司进行规划NB-IoT智能水计量的试点和部署项目。

    近期,为庆祝第八届世界广播日,在教科文组织的支持下,Sigfox公开发布了其连接对象的无线电协议标准。该公司提供了全球零一代网络,支持数十亿低功耗互联网连接设备。

    频率:各种

    Sigfox目前在澳大利亚拥有比其他LPWAN技术更大的优势,不仅适用于所有主要城市,而且具有最低的进入门槛,包括无线电模块标准化且低价、设备自动连接到网络、数据可通过API从网络服务器访问、并且在没有覆盖范围的地方建立新基站等。

    范围:2-5公里(城市环境),15公里(郊区环境)

    供应商通用:解决方案必须是通用的,以避免在特定案例中解决方案无法被其他设备制造商,网络运营商或软件应用程序使用。

    但是,Smart/BLE并不是真正设计用于文件传输,更适合于小块数据。鉴于其在智能手机和许多其他移动设备上的广泛集成,因此在许多竞争技术的个人设备环境中肯定具有重大优势。根据蓝牙SIG,超过90%的蓝牙智能手机,包括iOS,Android和Windows的型号,预计到2018年将“智能就绪”。

    LoRaWAN

    频率:2.4GHz(ISM)

    澳大利亚的水务公司运用Sigfox已经开展了许多项目,如智能水计量和下水道阻塞警报,结果非常理想。目前,许多水务公司希望采用或扩大使用Sigfox进行计量和遥感。

    频率:900/1800/1900/2100MHz

    关于作者:

    数据速率:250kbps

    智能水计量对无线通信网络要求

    标准:GSM/GPRS/EDGE(2G),UMTS/HSPA(3G),LTE(4G)

    NB-IoT技术类似于3G和4G,但是可以满足仅发送具有远距离、低功耗、低运维成本的小数据包的设备。NB-IoT还允许使用一系列应用协议,以便从设备发送的消息可以直接传送到利用该数据的应用程序。应用协议LwM2M具有标准库,适用于各种设备,包括数字水表。

    频率:900MHz(ISM),458MHz(英国),470-790MHz(白色空间)

    Sigfox

    频率:2.4GHz(ISM)

    LoRaWAN是一种无线通信技术,包括物理无线通信和名为LoRaWAN的协议,来自物理世界的数据通过该协议与服务器基础设施接口。LoRaWAN是一个开放式框架,任何人都可以构建自己的LoRaWAN设备,网关和云服务。LoRaWAN与智能水计量的其他技术相比,关键组件通常是专有的,并且难以与其他供应商的组件进行交互操作。

    标准:Sigfox

    LoRaWAN是最通用和最灵活的LPWAN技术之一,非常适合许多应用,可以通过各种不同的商业模式使用。在技术能力方面,LoRaWAN位于Sigfox和NB-IoT之间。虽然LoRaWAN能够实现比Sigfox更复杂的功能,但需要特别管理。例如,LoRaWAN可以在一次传输中发送多个仪表读数,但传输的数量根据信号质量而变化。这意味着必须设计特定解决方案以满足不同的情况。因此,虽然任何人都可以构建LoRaWAN网络和解决方案,但强烈建议聘请网络运营商和系统集成商等专业专家来实现可靠的运营。

    范围:10-100米

    NB-IoT

    范围:N/ A

    澳洲水务智能计量专家Rian Sullings分享了新型无线通信技术LPWAN在澳大利亚智能水计量项目中的应用,以及Sigfox、LoRaWAN、NB-IoT在技术能力和业务模型方面的比较。

    数据速率:0.3-50 kbps。

    LPWAN是一类无线通信技术,具有远距离、低功耗、低运维成本、可传输较小数据等特点。LPWAN技术包括兼容无线电模块的设备,无线电接收器,以及服务器基础设施。

    Z波

    NB-IoT是由3GPP全球标准化的新无线网络,现已被全球主要网络运营商采用。它在澳大利亚由Telstra,Vodafone和Optus等电信运营商在其现有的电信基础设施之上运营。

    范围:GSM最大35km; HSPA最长200公里

    在澳大利亚,有许多组织建立和运营LoRaWAN网络。其中包括NNNCo,他们正在全国范围内建立具有高服务水平的公用事业级网络;以及Meshed,他们专注于与理事会和其他政府及半政府组织合作提供基于社区的网络。在世界许多国家中,传统的电信服务商也提供LoRaWAN连接,例如法国的Orange和新西兰的Spark。

    Z-Wave是一种低功耗射频通信技术,主要用于诸如灯控制器和传感器之类的产品的家庭自动化。针对数据速率高达100kbit/s的小数据数据包的可靠和低延迟通信进行了优化,其工作在1GHz频段,并且不受WiFi和其他无线技术在2.4 GHz范围内的干扰,如蓝牙或ZigBee。它支持全网状网络,而不需要协调器节点,并且是非常可扩展的,可以控制多达232个设备。 Z-Wave使用比其他一些更简单的协议,可以实现更快更简单的开发,但与其他无线技术(如ZigBee等)的多种来源相比,唯一的芯片制造商是Sigma Designs。

    什么是LPWAN?

    Sigfox

    技术能力:智能水计量解决方案具备仪表读数传输和低功耗的特性,以满足电池可以运行8-10年甚至更久,甚至额外的传感器和空中配置变化等。

    范围:30m

    Sigfox是一家全球无线通信服务商,于2009年在法国成立,并在全球范围内迅速推出其无线网络。截至2018年3月,Sigfox在45个国家开展业务,覆盖380万平方公里的8.03亿人口。

    范围:10厘米

    在澳大利亚,Sigfox与当地的运营商Thinxtra合作。他们已经将网络范围覆盖了大约80%的澳大利亚人口以及新西兰和香港的运营网络。从2017年至今,澳大利亚政府通过清洁能源金融公司向Thinxtra投入了1000万美元,成为Thinxtra的利益相关者。

    蜂窝

    LPWAN所有无线技术必须在3个参数之间取得平衡:覆盖范围和穿透力、功耗和数据速率。LPWAN技术不仅仅适用于水计量,还适用于停车传感器、气象站、GPS跟踪器等。智能水计量是物联网的一个完美案例,可以提高劳动力、经济和可持续性效率。

    数据速率:最大600 Mbps,但根据所使用的通道频率和天线数量(最新的802.11-ac标准应提供500Mbps至1Gbps),150-200Mbps更为典型。

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    频率:2.4GHz和5GHz频段

    Rian Sullings,Manager Smart Metering IoT,Water Group

    线程是一种针对家庭自动化环境的新型基于IP的IPv6网络协议。基于6LowPAN,也喜欢它,它不是像蓝牙或ZigBee这样的IoT应用协议。然而,从应用的角度来看,它主要被设计为WiFi的补充,因为它识别出WiFi对于许多消费者设备而言是有利的,它在家庭自动化设置中使用的限制。

    Rian,澳洲水务智能计量专家。在智能水表计量、物联网、水管理、节水、智慧城市、智慧公用事业、智能水和燃气计量领域有丰富的经验,主要致力于应用最新物联网技术支撑智慧水务,提高效率、可持续性,同时降低成本。一直是澳大利亚采用LPWAN和新型无线技术的先驱,其中包括第一个Sigfox和LoRaWAN智能计量项目。他现在也关注NB-IoT智能水表。本文译自Rian先生发表在领英上的文章

    线程组于2014年中推出,免版税协议基于各种标准,包括IEEE802.15.4(作为无线空中接口协议),IPv6和6LoWPAN,并为物联网提供了一种弹性的基于IP的解决方案。 Thread专为从现有的IEEE802.15.4无线芯片供应商(如飞思卡尔和Silicon Labs)工作,Thread支持使用IEEE802.15.4无线电收发器的网状网络,能够处理多达250个具有高级别身份验证和加密的节点。相对简单的软件升级应允许用户在现有的支持IEEE802.15.4的设备上运行线程。

    基于IP(Internet Protocol)的技术是6LowPAN(IPv6低功率无线个人区域网络)。 6LowPAN不是像蓝牙或ZigBee这样的IoT应用协议技术,而是一种定义封装和头压缩机制的网络协议。该标准具有频带和物理层的自由度,也可以在多种通信平台上使用,包括以太网,Wi-Fi,802.15.4和sub-1GHz ISM。一个关键的属性是IPv6(互联网协议版本6)堆栈,这是近年来非常重要的介绍,以实现物联网。 IPv6是IPv4的后继者,为世界上每个人提供大约5 x 1028个地址,使世界上任何嵌入式对象或设备都拥有自己的唯一IP地址并连接到互联网。例如,IPv6专为家庭或楼宇自动化设计,提供了一种基本的传输机制,可以通过低功耗无线网络以成本效益的方式生产复杂的控制系统和与设备进行通信。

    数据速率:10-1000bps

    Again在某些方面与Sigfox和Neul类似,LoRaWAN针对广域网(WAN)应用,旨在为具有特定功能的低功率WAN提供支持,以便在IoT,M2M和M2M中支持低成本移动安全双向通信智能城市和工业应用。针对低功耗优化并支持具有数百万和数百万台设备的大型网络,数据速率范围为0.3 kbps至50 kbps。

    数据速率:100-420kbps

    ZigBee/RF4CE在复杂系统中具有一些显着的优势,提供低功耗操作,高安全性,鲁棒性和高可扩展性,具有高节点数量,并且有能力利用M2M和IoT应用中的无线控制和传感器网络。 ZigBee的最新版本是最近推出的3.0版本,它基本上是将各种ZigBee无线标准统一为单一标准。 ZigBee开发的示例产品和套件包括TI的CC2538SF53RTQT ZigBee片上系统集成电路和CC2538 ZigBee开发套件。

    与Sigfox相似,在1GHz频段内运行,Neul利用电视白空间频谱的小片,提供高可扩展性,高覆盖率,低功耗和低成本无线网络。系统基于Iceni芯片,其使用白色空间无线电进行通信,以访问高质量的UHF频谱,由于模拟到数字电视转换,现在可用。通信技术称为无重量,是一种为IoT设计的新型广域无线网络技术,与现有的GPRS,3G,CDMA和LTE WAN解决方案大有竞争。数据速率可以是在同一个单一链路上从每秒几位到100kbps的任何数据速率;并且设备可以从2xAA电池消耗少至20至30mA,这意味着在现场10至15年。

    范围:约50m

    标题另一种广泛的技术是Sigfox,它的范围在WiFi和蜂窝之间。它使用可免费使用的ISM频带,而不需要获取许可证,以便在非常窄的频谱范围内将数据传输到连接对象和从连接对象传输数据。 Sigfox的想法是,对于运行在小型电池上的许多M2M应用程序,只需要低级别的数据传输,则WiFi的范围太短,而蜂窝电话太贵,并且功耗太大。 Sigfox使用一种称为超窄带(UNB)的技术,仅用于处理每秒10至1,000位的低数据传输速度。与5000微瓦相比,蜂窝通信消耗的电量仅为50微瓦,或者可以通过2.5Ah电池提供典型的待机时间20年,而蜂窝电话仅为0.2年。

    线程

    标准:ISO/IEC 18000-3

    使用蓝牙智能功能的设备包含了基于射频收发器,基带和协议栈的基本数据速率和低能量核心配置的蓝牙核心规范版本4.0(或更高版本 – 2014年底最新版本4.2) 。重要的是,版本4.2通过其互联网协议支持配置文件将允许蓝牙智能传感器通过6LoWPAN连接直接访问互联网(下面更多)。这种IP连接使得可以使用现有的IP基础设施来管理蓝牙智能边缘设备。有关蓝牙4.2的更多信息,可从RS获得各种蓝牙模块。

    NFC

    目前,在家庭和许多企业中使用的最常见的WiFi标准是802.11n,其提供了在数百兆比特每秒的严格吞吐量,这对于文件传输是很好的,但对于许多IoT应用来说可能太耗电了。 RS提供了一系列用于构建基于WiFi的应用的RF开发套件。

    标准:LoRaWAN

    范围:30-50公里(农村环境),3-10公里(城市环境)

    数据速率(典型下载):35-170kps(GPRS),120-384kbps(EDGE),384Kbps-2Mbps(UMTS),600kbps-10Mbps(HSPA),3-10Mbps

    蓝牙

    LoRaWAN

    频率:900MHz

    ZigBee像蓝牙一样具有大量的操作基础,尽管传统上在工业环境中也是如此。 ZigBee PRO和ZigBee远程控制(RF4CE)以及其他可用的ZigBee配置文件均基于IEEE802.15.4协议,该协议是以2.4GHz为目标的行业标准无线网络技术,针对的应用程序需要相对不频繁的数据交换,在限制区域内的距离在100米范围内,例如在家庭或建筑物中。

    数据速率:最少可达100kbps

    频率:900MHz(ISM)

    数据速率:N/A

    已经部署在成千上万个连接对象中,该网络目前正在欧洲主要城市推出,其中包括英国的十个城市。该网络提供了一个强大的,功率高效和可扩展的网络,可以与数百万个电池供电设备在几平方公里的区域进行通信,使其适用于预期包括智能电表,病人监视器,安全设备,街道照明和环境传感器。 Sigfox系统使用Silicon Labs等EZRadioPro无线收发器等硅片,为在1GHz以下频段工作的无线网络应用提供行业领先的无线性能,扩展范围和超低功耗。

    范围:N/A

    许多通信技术是众所周知的,如WiFi,蓝牙,ZigBee和2G/3G/4G蜂窝,但也有几个新兴的新兴网络选项,如线程作为家庭自动化应用的替代品,以及在主要城市实施的空白电视技术用于更广泛的基于IoT的用例。根据应用,范围,数据要求,安全性和功率需求以及电池寿命等因素将决定某种形式的技术组合的选择。这些是向开发人员提供的一些主要通信技术。

    频率:(适用于各种其他网络媒体,包括蓝牙智能(2.4GHz)或ZigBee或低功率射频(亚1GHz)

    NFC(近场通信)是一种技术,能够实现电子设备之间的简单和安全的双向交互,特别适用于智能手机,允许消费者执行非接触式支付交易,访问数字内容和连接电子设备。本质上它扩展了非接触式卡技术的能力,并使设备能够在距离小于4cm的情况下共享信息。此处提供更多信息。

    频率:2.4GHz

    Neul

    数据速率:9.6/40/100kbit/s

    标准:线程,基于IEEE802.15.4和6LowPAN

    WiFi连接通常是许多开发人员的明显选择,特别是考虑到局域网内家庭环境中WiFi的普及。除了明确指出,现有基础架构广泛,并提供快速的数据传输和处理大量数据的能力,这不需要进一步的解释。

    范围:10公里

    数据速率:N/A

    频率:13.56MHz(ISM)

    标准:基于802.11n(今天最常见的用途)

    标准:基于IEEE802.15.4的ZigBee 3.0

    标准:RFC6282

    标准:Neul

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    关键词: 环球彩票登陆 通信 无线电 标准 Sigfox

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