39.1 Co je to Sigfox?

Sigfox je bezdrátová technologie pro posílání dat, původem z Francie, ovšem s čím dál větším pokrytím po celém světě. Na rozdíl od GSM a podobných má určité specifické rysy. Zaprvé: má dlouhý dosah. Český operátor SimpleCell staví ve spolupráci s T-Mobile základnové stanice, v současnosti (srpen 2017) mají pokrytou celou Českou republiku a pokrývají část Slovenska. Díky dlouhému dosahu na pokrytí vystačí poměrně málo stanic. V testovacím provozu byly k dispozici čtyři, umístěné v Praze, a pokrytá byla většina Prahy a část Středočeského kraje, ovšem podle testů bylo možné za příznivých okolností poslat zprávu až ze Sněžky. Operátor udává dosah 200 kilometrů na přímou viditelnost, 50 kilometrů v terénu a 2-5 kilometrů ve městě, samozřejmě v závislosti na kvalitě antény.

Dalším rysem je nízký výkon. Sigfox využívá pásmo 868 MHz, kde je povolený nejvyšší vysílací výkon 25 mW, což je zhruba výkon dálkového zamykání od aut. Přenosová rychlost je 100 bitů za sekundu a maximální velikost přenášeného paketu dat je 12 bajtů. Odvysílání jedné zprávy trvá 4-6 sekund a denně můžete poslat až 140 takových zpráv.

Poměrně kuriozní omezení vyplývá z faktu, že Sigfox využívá při přenosu velmi přesné časování (velmi úzké pásmo), takže se může stát, že pokud by se zařízení pohybovalo větší rychlostí (např. auto za jízdy po dálnici, vlak apod.), tak rušení, způsobené pohybem vůči přijímači, způsobí, že zpráva nebude doručena. Proto se například v zařízeních pro sledování polohy používá postup, kdy se vysílá pouze tehdy, pokud je zařízení v klidu.

Z popisu je jasné, že technologie není vhodná pro použití v oblastech, kde je potřeba neustále přenášet velké objemy dat. Vhodná je spíš pro statická zařízení, typu senzorů nebo zabezpečovacích zařízení, které v pravidelných intervalech posílají zprávy o stavu, popřípadě alerty o výjimečné situaci. Sigfox umožňuje kromě vysílání ze zařízení do sítě (upstream) i příjem zprávy (downstream). Příjem zprávy je možný pouze na vyžádání a proběhne vždy po vyslání zprávy. Není tak možné třeba na dálku „probudit“ zařízení vysíláním nějaké zprávy. Downstream se používá typicky pro přenos nějakých konfiguračních informací. Přenos dat není nijak zaručen – dal by se přirovnat k síťovému protokolu UDP.

Každá zpráva je vyslána třikrát na třech náhodných frekvencích a putuje k vysílačům, které ji přijmou a zašlou na servery provozovatele. Ty ověří její validitu (např. podle toho, kolika vysílačům se podařilo zprávu zachytit) a zpřístupní zprávu klientovi. Zpráva je dostupná přes API a můžete si nastavit její předání na server klienta pomocí HTTP callbacku. Co se dál bude dít, je už plně na vás.

Sigfox má i řadu výhod. V první řadě je to nízká cena: moduly stojí řádově jednotky dolarů, samotná služba vyjde řádově na jednotky až desítky korun měsíčně. Druhou výhodou je velmi nízký odběr zařízení – na jednu baterii by mělo vydržet mnoho let. Navíc je spousta oblastí, kde není potřeba přenášet velké objemy dat. Ale i tam, kde se využívá jiná metoda bezdrátového přenosu, může být výhodné implementovat Sigfox jako záložní komunikační kanál, po kterém lze minimálně předat informaci, že se něco děje. V neposlední řadě je výhodou „globální roaming v ceně“ – pokud se vaše zařízení ocitne v jiné zemi, kde má Sigfox pokrytí, funguje zcela bez problémů.

K dispozici jsou čipy i vývojové moduly (makers.sigfox.com/), zajímavou možnost představují moduly SiPy od výrobce Pycom (www.pycom.io/product/sipy/), různé shieldy pro Arduino, popřípadě vývojová deska Smart Everything, která je kompatibilní s Arduinem a obsahuje kromě modemu Sigfox i spoustu senzorů.