Čo je to Sigfox? Dokáže konkurovať mobilným operátorom?

Penetrácia mobilných telefónov, respektíve SIM kariet už dosahuje nasýtený stav a telekomunikační operátori hľadajú nové zdroje dopytu inde. A darí sa im. Komunikácia stroj-stroj (machine-to-machine, M2M) sa ukázala ako vynikajúca príležitosť pre „trvalo udržateľný“ rast.

Nová „killer aplikácia“ telco biznisu

Jednotky pre elektronické mýto, inteligentné merače (tzv. smartmetre), elektronické alarmy, GPS monitoring áut, telemetrické senzory a mnoho ďalších aplikácií generuje obrovskú množinu zariadení potrebujúcich komunikovať.

Pozrite siOrange spúšťa LTE-M sieť pre internet vecí

Dnes už väčšina systémov M2M komunikuje cez internet, čo podnietilo rozvoj sietí internetu vecí. Tu je však priestor pre mnoho nových hráčov, ktorí mobilným operátorom konkurujú.

Zariadenia IoT totiž nie sú odkázané len na mobilné dátové siete, ale môžu komunikovať aj cez mnoho iných bezdrôtových technológií, aj keď nastupujúce mobilné siete 5G sa tiež snažia ponúknuť služby optimalizované pre IoT aplikácie. V prepočte na vynaložené investície a prevádzkové náklady však vychádza internet vecí oproti sieťam 4G, či 5G veľmi zaujímavo.

ZDROJ | Sigfox

Mobilní operátori získavajú čoraz väčší podiel profitu z dátových služieb a zo služieb s pridanou hodnotou, viazaných na dátové prenosy. Sú to síce veľké, ale ťažko zarobené peniaze. Video vo vysokom rozlíšení a ďalšie multimediálne služby, nehovoriac o virtuálnej realite, vyžadujú veľké dátové toky, zaťažujúce sieť. Tá musí byť preto robustná, čo je drahé.

Internet vecí naproti tomu zarába „drobné mince“ z obrovského počtu pripojených zariadení. To pri nízkych nákladoch na výstavbu a prevádzku siete môže prinášať zaujímavú profitabilitu.

ZDROJ | SimpleCell Networks Slovakia

Najznámejšími alternatívnymi technológiami pre IoT sú Wi-Fi, Bluetooth, NFC, LoRaWAN, ZigBee, Z-Wave a Sigfox. A práve sieť Sigfox je veľmi zaujímavá, pretože dokáže fungovať s extrémne dlhým dosahom a v mnohých krajinách, vrátane Slovenska, je už k dispozícii s pokrytím na väčšine územia.

Energetická úspornosť a veľký dosah

Sigfox sa nachádza z hľadiska dosahu kdesi medzi Wi-Fi a mobilnými sieťami s bunkovou topológiou. Na komunikáciu využíva frekvencie z pásiem ISM, ktoré sú dostupné bez nutnosti licencií (podobne ako Wi-Fi, Bluetooth a pod.).

Pozrite siDigital Catapult pokryje Londýn bezplatnou sieťou LoRaWAN

Sigfox cieli na aplikácie IoT ako senzory a snímače, ale aj ďalšie zariadenia, ktoré disponujú malou kapacitou batérie a vyžadujú malé dátové toky. Wi-Fi nemá dostatočný dosah (pokrytie) pre tieto zariadenia a mobilné technológie majú drahý hardvér a vyžadujú relatívne vysoké výkony.

https://www.youtube.com/watch?v=lXoU6ze44_U

Sigfox pracuje s výkonom len 25 miliwattov, čo je zlomok výkonu, aký potrebujú v kvalitnom pokrytí mobilné technológie. Zariadenie s 2 500 mAh batériou môže vydržať v pohotovostnom režime pri niektorých aplikáciách až 20 rokov.

Technológia ponúka robustnú, energeticky účinnú a škálovateľnú sieť, schopnú komunikovať s miliónmi zariadení napájaných z batérií v oblastiach s rozlohou mnoho km2. Pracuje v sub-gigahertzovom pásme 868 MHz, pričom umožňuje dosah vysielačov až desiatky kilometrov vo voľnej krajine, alebo niekoľko kilometrov (cca do 3 až 5 km) v zastavanom priestore.

Pozrite siBude internet vecí ďalším „technologickým zabijakom“, alebo bublinou?

Sieť Sigfox využíva na komunikáciu 200 kHz časť z verejne dostupného nelicencovaného pásma (868 – 869 MHz a 902 až 928 MHz podľa regiónu). Slovenská sieť Sigfox operuje v pásme 868.0 – 868.6 MHz.

Základom komunikácie Sigfox je ultra-úzkopásmová technológia Ultra Narrow Band (UNB) v kombinácii s DBPSK a GFSK moduláciou. Každá správa je 100 Hz široká a prenáša sa nízkou rýchlosťou 100 až 600 bit/s.

Prenos správ medzi zariadeniami a sieťou je nesynchronizovaný, pričom z bezpečnostných dôvodov zariadenia vysielajú každú správu 3x na troch rôznych frekvenciách (frekvenčné preskakovanie). Základňové stanice monitorujú celé frekvenčné spektrum a vyhľadávajú UNB signály na demoduláciu.

ZDROJ | Sigfox

Okrem toho Sigfox využíva komunikačný protokol špeciálne prispôsobený pre prenos malých správ. Odosielaná správa zo zariadenia má obsah veľký maximálne 12 bajtov a prijímaná 8 bajtov. Celková veľkosť odosielanej správy je 26 bajtov a počet správ odosielaných zo zariadenia je maximálne 140 denne. Všetky tieto limity smerujú k dosiahnutiu vysokej kapacity siete z hľadiska počtu pripojených zariadení.

Sigfox je globálnou technológiou

Aj keď je technológia v štandardizačnom procese, vďaka podpore výrobcov čipov a hardvéru, aj mobilných operátorov sa už rozšírila po svete. Za technológiou Sigfox stoja spoločnosti ako Intel, Telefónica, Samsung, Engie, Eutelsat, NTT DoCoMo, alebo SK Telecom. Aktuálne sú siete Sigfox rozvinuté v 60-tich krajinách, kde pokrývajú miliardu ľudí na územiach s rozlohou vyše 5 miliónov km2.

ZDROJ | SimpleCell Networks Slovakia

V roku 2019 má pribudnúť pokrytie v krajinách ako Indonézia, Nigéria, Keňa, Kanada, Peru, Guatemala, či Uruguay. V Európe je pokrytých 23 krajín vrátane Slovenska a v ďalších sa spustenie sietí pripravuje.

Prvým a jediným celonárodným operátorom pre sieť Sigfox na Slovensku je spoločnosť SimpleCell Networks Slovakia, a.s., ktorá aktuálne pokrýva 87 % územia (outdoor). To ju stavia do pozície komunikačnej siete s najvyšším pokrytím.

Pozrite siSieť IoT Sigfox už čoskoro pokryje celé Slovensko

Podľa vyjadrenia operátora sa stále pracuje na pokrývaní ďalších oblastí a v existujúcom pokrytí sa zlepšuje kvalita signálu pomocou zvyšovania výkonu vysielačov. Ako svetový unikát spomína SimpleCell Networks Slovakia nedávne uvedenie základňovej stanice Sigfox v oblasti bez elektrickej siete. Jej napájanie zabezpečujú solárne panely.

V budúcnosti sa pokrytie Sigfox sietí ešte vylepší pomocou satelitov. Prvý takýto komunikačný satelit by mal byť v spolupráci so spoločnosťou Eutelsat vypustený už v tomto roku. Cieľom má byť vytvorenie jednotného IoT komunikačného dáždnika s globálnym dosahom. Jednoduchosť a vysoká kapacita sa má dosiahnuť kombináciou pozemných a satelitných sietí.

Je to bezpečné

Ako hovorievajú IT skeptici, dáta, ktoré prúdia vzduchom nikdy nie sú úplne bezpečné. Hackerské útoky na autonómne autá, či najnovšie aj na elektrické kolobežky im zdanlivo dávajú za pravdu. Na každý problém sa však nájde záplata a bezpečnostné riziká sa dajú eliminovať premyslenou technológiou.

https://www.youtube.com/watch?v=CvmCxq91Si4

Sieť Sigfox nie je možné zarušiť spôsobom, ako sa to dá v sieťach GSM rušičkami cielenými priamo na vysielanie zo zariadenia. Sigfox bezpečnosť odosielania dát zaisťuje tromi na sebe nezávislými odoslaniami zo zariadení na troch rozličných frekvenciách. Tieto správy zachytáva každá stanica v dosahu zariadenia do vzdialenosti aj viac ako 100 km.

Dochádza tak k istej redundancii, no následne sú prijaté správy v cloude Sigfox očistené od viacnásobných informácií (deduplikované).

Aj vďaka svojej jednoduchosti je Sigfox jednou z najbezpečnejších komunikačných sietí. To je dôvodom, prečo mnohé bezpečnostné spoločnosti, napríklad v Španielsku, či vo Francúzsku, zvolili masívne nasadenie zariadení a senzorov pripojených do siete Sigfox.

ZdrojSimpleCell Networks Slovakia

Komentáre k článku