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Hacer que Sigfox funcione con unas patatas, una historia de ultra bajo consumo

21.01.20 05:49 PM Comment(s) By Sigfox España

Fuente: disk91.com

El evento anual de Sigfox Connect es la oportunidad para que la compañía presente su visión sobre la evolución de la tecnología IoT. Como parte de la edición de 2019, la compañía introdujo la comunicación Sigfox de energía ultrabaja. En este dominio, estamos hablando de microvatios para enviar un mensaje de radio por el aire que la red de Sigfox podrá capturar sobre la marcha. Puede encontrar muchos casos de uso diferentes para un sistema de comunicación de este tipo. El entorno industrial parece ser el mercado primario, pero también se puede incluir en los productos finalesEl principal interés de la energía ultra baja es no necesitar batería, sino cosechar su energía de muchas fuentes, hasta la energía de la red WiFi existente capturada desde el aire.

El prototipo que se muestra en Sigfox Connect demuestra una comunicación que funciona a lo largo de cientos de metros en interiores, corriendo alrededor de 2V con una corriente de 100uA durante aproximadamente 1 segundo. Esta es una comunicación por radio de microvatios con una potencia radiada de aproximadamente -20dBm.


Básicamente, es algo que puede ejecutar en diferentes fuentes de energía como papas o limones.

¿CÓMO FUNCIONA ESE DISPOSITIVO?


El dispositivo que se muestra en el piso Connect es un prototipo bastante limpio que puedes ver a la izquierda. Tiene un MCU realmente pequeño en la esquina inferior izquierda. Este es un dispositivo PIC-10, algo así como una MCU de $ 0.30 de 8 bits con menos de un Kb de flash y algunos bytes de RAM.


Básicamente, esta MCU solo está probando un transistor para ejecutar una secuencia de ENCENDIDO / APAGADO en una señal modulada de 868MHz generada por un SAW (resonador acústico de superficie), el gran cuadrado en la parte inferior central. Un generador de señal de este tipo es simplemente como 100ppm de cuarzo, para darle una idea. La frecuencia se puede manipular un poco en función de la forma en que se alimenta. El dispositivo solo puede transmitir, no comunicaciones bidireccionales.


Esto es básicamente una modulación OOK (On-Off Keying) que este dispositivo está generando. El mensaje transmitido es un marco estándar de Sigfox. En cuanto al tamaño de MCU, para esta demostración, la trama transmitida es siempre la misma, no se transportan más datos que la identidad del dispositivo que emite. Esto es suficiente para muchos casos de uso. La velocidad de transmisión de trama es de 800 ms, suena como 100b / s como es habitual con Sigfox.


El marco Sigfox está codificado en Manchester para evitar largos períodos de apagado y desincronización del receptor. Como es habitual con Sigfox, este dispositivo está generando una señal de banda ultra estrecha. Puede escalar y, gracias a todo esto, la decodificación en la estación base Sigfox también se simplifica.


Como puede imaginar, como la modulación no es una modulación estándar de Sigfox, hoy no funciona en la red de Sigfox. Dicho esto, para que la red Sigfox pueda proceder a tal modulación, es simplemente una cuestión de actualización de software. Esa es la fortaleza de Radio definida por software: poder extender la modulación compatible. 

Algunas estaciones base ya se han desplegado en Toulouse para pruebas al aire libre e incluso con transmisión de micro vatios. ¡Entonces, técnicamente funciona! no solo en un stand de Sigfox en Connect.

COBERTURA


Un mensaje de este tipo puede, en el aire, alcanzar algunos cientos de metros en la puerta. El récord de 2 km de distancia ya se hizo en Toulouse. Basado en esto, puede imaginar muchas aplicaciones como en el dominio industrial. La cobertura es lo suficientemente buena para la construcción de la industria, campos abiertos como para almacenamiento o estacionamiento. Significa que puede usarlo en una red no densa con algunas estaciones base en el área esperada.


Una estación base estándar como una micro-estación base Sigfox será lo suficientemente buena como para soportar este tipo de modulación después de una actualización de firmware.


TIME TO MARKET


Como es habitual en Connect, Sigfox muestra dirección y visión, luego el mercado hará de esta tecnología un producto … o no. Funciona en el entorno actual de Sigfox y el prototipo muestra la disponibilidad de la tecnología. Menor es el precio de la lista de materiales, mayores los costes del esfuerzo de industrialización, aquí es donde la solución costará y tomará tiempo para implementar.


Entonces, básicamente, el tiempo de comercialización de una tecnología de este tipo dependerá del proyecto industrial y el interés en una solución de bajo consumo de energía, sin batería, que funcione para siempre.


¿QUÉ PUEDES OBTENER DE UNA PAPA?


Por mucho que he visto, la energía de la papa era lo suficientemente grande como para transmitir un mensaje cada 2 segundos con la condición de que conecte 2 papas en serie para obtener el voltaje mínimo. Si tiene un presupuesto grande, puede llegar a 3. Parece que funciona así durante todo el día, hasta que alguien lo haga para todos para hacer un truffade con seguridad.

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