BLOG - Sistemas Embarcados
Este blog tem como autores os participantes do projeto Smart Campus e alunos da disciplina de Sistemas Embarcados(Engenharia de Controle e Automação). O objetivo é a divulgação de trabalhos em desenvolvimento no campus que envolvam a utilização de conceitos de sistemas embarcados, telemetria, supervisório e outras tecnologias para a resolução de problemas da indústria, meio ambiente, cidades inteligentes, fazendas inteligentes, ....
Coordenação: Prof. Marcos Chaves
Busca:
SigFox
Definição
Ultra-Narrow Band (UNB):
A rede Sigfox usa a técnica de Ultra-Narrow Band para a transmissão de mensagens. Esta técnica usa canais de 100Hz de largura de banda nas regiões ETSI e ARIB (Europa, Japão), e de 600Hz na região FCC (Américas, Oceania).
Figura 1 – A rede Sigfox é baseada em Ultra-Narrow Band
Acesso Aletório ao Canal / Diversidade
O acesso aleatório é um recurso fundamental para alcançar uma alta qualidade de serviço, a transmissão não está sincronizada entre a rede e o dispositivo. O dispositivo envia a mensagem em uma frequência aleatória e em seguida envia 2 réplicas em diferentes frequências e tempo, criando diversidade de tempo e frequência. Esta diversidade aumenta muito a resistência do sistema a interferências pois uma mesma mensagem tenta vários “caminhos” – frequências e tempos diferentes para garantir a recepção bem-sucedida da mensagem.
Figura 2 – Salto de frequência nas repetições (ETSI)
Recepção cooperativa
Na recepção cooperativa um objeto não está vinculado a uma estação base específica, ao contrário dos protocolos celulares. A mensagem emitida é recebida por uma estação base próxima e, em média, o número de estações base é de 3. Isso é chamado de “diversidade espacial”. Diversidade espacial, juntamente com a diversidade de tempo e frequência das repetições, são os principais fatores por trás da alta qualidade de serviço da rede Sigfox.
Figura 3 – Mensagem recebida por múltiplas estações base Sigfox
Mensagens Pequenas
Para atender as restrições de autonomia de bateria e custo dos objetos conectados, o protocolo Sigfox é otimizado para mensagens pequenas. O tamanho da mensagem vai de 0 a 12 bytes. Embora a princípio isto pareça pouco, com uma mensagem de até 12 bytes é o suficiente para a maioria das aplicações de IoT para objetos simples. Com 132 Bytes é possível enviar informações de sensores, eventos, coordenadas de GPS e dados da aplicação.
Tabela 1 – Exemplos de mensagens
Mensagem | Tamanho da mensagem |
Coodenada GPS | 6 byte complete, muito menos se delta da última posição completa |
Temperatura | 10 bits (de -40 a +105 com 0,1C de precisão) |
Velocidade | 1 byte - 0 a 255Km/h |
Stats do Objeto | 1 bit |
Keep Alive | 0 bytes |
Principais características da rede Sigfox
Visão geral da arquitetura de rede:
A rede Sigfox possui uma arquitetura horizontal e estreita, composta por 2 camadas principais:
Figura 4 – Arquitetura da rede Sigfox
Visão geral da arquitetura de rede
A camada Network Equipment consiste essencialmente em estações base responsáveis pelo recebimento das mensagens enviadas pelos dispositivos e envio das mesmas para a camada Sigfox Support Systems. A camada Sigfox Support System constitui a rede principal sendo encarregada de processar as mensagens e enviá-las através de callbacks para o sistema do cliente. A camada Sigfox Support System inclui módulos e recursos que são essenciais para garantir a implantação, operação e o monitoramento da rede, como o sistema de suporte empresarial para pedidos e cobranças, e suporte de rádio para garantir o bom funcionamento da rede. A comunicação entre as camadas é feita através da Internet por uma conexão VPN.
Arquitetura de rede plana


Outra vantagem é que a capacidade é a mesma independentemente do link de rádio, enquanto outras redes têm uma capacidade decrescente à medida que a qualidade do link de rádio piora:
Figura 7 – Capacidade de manutenção independentemente da qualidade do link de rádio
Alta eficiência energética
A alta eficiência energética permitida pela tecnologia Sigfox permite que os parceiros produzam chips que consomem de 10 mA a 50 mA durante a transmissão. Esse valor vai depender do chip utilizado. A figura a seguir exibe o consumo em durante a comunicação e tempo inativo:
Figura 8 – Baixíssimo consumo aumenta o tempo de bateria (região FCC)
Longo alcance



EMBARCADOS. Uma visão técnica da Rede SigFox. Disponível em: https://www.embarcados.com.br/uma-visão-tecnica-da-rede-sigfox/. Acesso em: 15 jun. 2022.
SIGFOX. Nossa História. Disponível em: https://www.sigfox.com/en/sigfox-story. Acesso em: 15 jun. 2022.
[ID:109] Autor:Pietra Bessani Soares - Criado em: 2022-06-27 22:11:54 - [ Compartilhar ]