3. Características técnicas do Sigfox:

3.1 Frequência de operação

⠀⠀⠀⠀O Sigfox opera em diferentes frequências de rádio, dependendo da região. As frequências mais comuns são 868 MHz na Europa e 902 MHz nos Estados Unidos. Essas frequências foram selecionadas para fornecer uma cobertura adequada e uma boa penetração de sinal, permitindo a comunicação em áreas urbanas e rurais. Para cada país existe uma frequência específica na qual pode ocorrer a transmissão da mensagem. Esta frequência deve estar em um dos sete grupos exibidos abaixo:

Configurações para cada um destes grupos
Referência

⠀⠀⠀⠀Como o uso dessas frequências é restrito em países da Europa, existe um limite de dados que podem ser transmitidos em um dia. A partir desse limite, podemos calcular e chegaremos ao número de 6 mensagens que podem ser transmitidas por hora, o que totalizam 140 mensagens por dia. Além disso, vale destacar que o número de mensagens recebido por um dispositivo final é limitado em 4.

3.2 Tamanho dos pacotes

⠀⠀⠀⠀Como o SigFox foi projetado para ser uma solução que combina o baixo uso energético com um longo alcance, a única forma de alcançar este objetivo é por meio de sinais que utilizem uma largura de banda muito estreita, de apenas 100 Hz. Isso faz com que, em contrapartida, haja uma limitação na quantidade de informação que pode ser transmitida. Com isso em mente, o design dos pacotes foi feito de tal forma que o tamanho máximo do payload (parte dos dados, sem cabeçalho) fosse de 12 bytes.

Figura 3: Tecnologia do Sigfox baseada na Ultra-Narrow-Band (UNB)
Referência

3.3 Conteúdo dos pacotes

⠀⠀⠀⠀Além da carga de dados, que pode variar desde coordenadas geográficas (6 bytes) até a temperatura de um sistema (2 bytes), as mensagens enviadas por dispositivos finais também contém dados que os identificam e asseguram a segurança daquela conexão. Além disso, campos para a detecção de erro também estão presentes.

Pilha de comunicação do Uplink
Referência

3.4 Confiabilidade dos pacotes

⠀⠀⠀⠀Como foi visto anteriormente, existe um limite de pacotes que podem ser enviados e recebidos em um dia. A partir disso, é fácil concluir que é impossível que todas as mensagens enviadas por dispositivos finais recebam um reconhecimento do seu envio. Nesse contexto, o jeito mais simples de aumentar a garantia do recebimento de um pacote é através da redundância. Portanto, temos que para cada pacote que precisa ser enviado, duas outras retransmissões deste mesmo pacote são feitas em duas frequências distintas, assim como em espaços de tempo sequenciais. A imagem abaixo exemplifica esta dinâmica:

Mensagem de Uplink
Referência

3.5 Alcance

⠀⠀⠀⠀Uma das principais vantagens do Sigfox é o seu alcance de longo alcance. Como observado anteriormente, a largura de banda de um sinal é de 100 Hz, o que pode ser categorizada como “Ultra Narrow Band”, sendo assim, as colisões acabam sendo reduzidas, possibilitando um maior alcance. Nesse contexto, a rede Sigfox é projetada para cobrir grandes áreas geográficas, permitindo que os dispositivos IoT se comuniquem a distâncias consideráveis das estações base. Em áreas urbanas, o alcance típico pode variar de 1 a 10 km, enquanto em áreas rurais ou com menos obstáculos, o alcance pode chegar a até 50 km.

3.6 Consumo de energia

⠀⠀⠀⠀O Sigfox é conhecido por seu baixo consumo de energia, o que é fundamental para dispositivos IoT alimentados por baterias ou com restrições energeticas. Os dispositivos Sigfox são projetados para operar de forma eficiente e transmitir apenas pequenas quantidades de dados em intervalos programados, minimizando o consumo de energia. Isso permite que os dispositivos IoT utilizem o Sigfox por longos períodos sem a necessidade frequente de recarga ou substituição de baterias. Segue abaixo um comparaࢢvo da rede Sigfox com outras redes do ࢢpo LPWAN.

Comparativo do Sigfox com outras redes
Referência

3.7 Segurança

⠀⠀⠀⠀A segurança é uma consideração importante no contexto da IoT. O Sigfox adota medidas de segurança para proteger a comunicação entre dispositivos e a rede. Os dados transmitidos pelo Sigfox podem ser criptografados, garantindo a confidencialidade das informações. Além disso, toda mensagem enviada por um dispositivo final contém um código de autenticação, bem como um número de sequência. Ambos associados, procuram evitar a retransmissão de uma mensagem captada por terceiros que pode estar tentando se passar pelo dispositivo.

⠀⠀⠀⠀Com suas características técnicas, o Sigfox se destaca como uma solução de conectividade IoT confiável e eficiente. A combinação de frequências de operação adequadas, alcance de longo alcance, baixo consumo de energia e medidas de segurança robustas tornam o Sigfox uma escolha viável para uma ampla gama de aplicações IoT em diferentes setores.