सिगफॉक्स प्रौद्योगिकी का एक परिचय - मूल बातें, वास्तुकला और सुरक्षा विशेषताएं

वायरलेस तकनीक के लिए दौड़ 1890 में शुरू हुई जब मार्कोनी ने दुनिया का पहला रेडियो स्टेशन बनाया और वायरलेस टेलीग्राफी पेश की, जिसने पूरी तरह से इस बात को फिर से परिभाषित किया कि कैसे इंसानों ने सूचना का आदान-प्रदान किया। आज, हमने पृथ्वी के सबसे गहरे कोने में रहने वाले किसी भी व्यक्ति को बड़ी मात्रा में डेटा को वायरलेस तरीके से प्रसारित करने के लिए कई नई सेलुलर तकनीकों के साथ उन्नत किया है। लेकिन, हाल ही में यह केवल मनुष्यों के बीच नहीं है, जिन्हें आपस में संवाद करना है। मशीनों और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों ने भी जुड़े नेटवर्क को स्थापित करने के लिए एक दूसरे के बीच सूचनाओं का आदान-प्रदान करना शुरू कर दिया है। ये डिवाइस ज्यादातर एक रिमोट लोकेशन से बैटरी पर काम करते हैं, जिससे कम से कम संभव शक्ति के साथ लंबी दूरी तक संचार करने के लिए मजबूर होना पड़ता है। इस आवश्यकता ने ZigBee, LoRa, Sigfox आदि जैसे नई संचार तकनीकों की आवश्यकता को इंगित किया है। हमने अपने पिछले लेख में LoRa पर पहले से ही चर्चा की है और इसलिए इस लेख में हम सिगफॉक्स नामक एक समान वायरलेस संचार प्रोटोकॉल और इसके महत्व के बारे में जानेंगे। कनेक्टेड तकनीक।

क्या है सिगफॉक्स टेक्नोलॉजी

सिगफॉक्स एक लंबी दूरी का सेलुलर वायरलेस संचार है जो मुख्य रूप से लो-थ्रूपुट इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) के लिए कस्टम समाधान प्रदान करता है और इसकी पेटेंट तकनीकों का उपयोग करके अंत-टू-एंड IoT कनेक्टिविटी सेवाओं का लाभ उठाकर M2M अनुप्रयोगों का उपयोग करता है। सिगफॉक्स नेटवर्क प्रोटोकॉल ने पेटेंट स्टेशनों को पेटेंट कराया है जो सॉफ्टवेयर परिभाषित रेडियो के साथ एकीकृत हैं। अंतिम उपकरण बेस स्टेशनों से जुड़ने के लिए बाइनरी फेज-शिफ्ट कींग (बीपीएसके) मॉड्यूलेशन का उपयोग करते हैं।

कम बिजली की खपत पर प्रभावी संचार की सुविधा के लिए सिगफॉक्स नेटवर्क को डिजाइन किया गया है । कम बिजली की खपत यह सुनिश्चित करती है कि रिमोट डिवाइस कम से कम बैटरी चार्ज या रखरखाव के साथ लंबे समय तक चले। सिगफॉक्स आईओटी संचार को लंबी दूरी पर सक्षम बनाता है जिससे न्यूनतम बेस स्टेशनों के साथ संचारित हो सके। बेस स्टेशन के साथ संचार करने के लिए इंटरनेट का उपयोग करने के लिए दूरस्थ नोड को सक्षम करने के लिए सिगफॉक्स नेटवर्क सेलुलर शैली दृष्टिकोण का उपयोग करता है। जब तक इंटरनेट कनेक्टिविटी हो, यह एक विस्तृत भौगोलिक क्षेत्र में सिगफॉक्स नोड्स से रिमोट कंट्रोल और डेटा संग्रह की सुविधा प्रदान करता है।

सिगॉक्स की विशेषताएं

हालांकि 2009 में सिगफॉक्स को वापस लाया गया था, लेकिन हाल ही में इसे लोकप्रियता हासिल नहीं हुई। आज IoT के आगमन के साथ, सिगफॉक्स का उपयोग कम बिजली के उपकरणों जैसे स्मार्ट बिजली मीटर, स्मार्ट घड़ियों आदि को जोड़ने के लिए संचार मानक के रूप में किया जा रहा है। आइए सिगफॉक्स की विशेषताओं पर एक नज़र डालें जो इसे एक बेहतर नेटवर्क के रूप में बनाता है।

उच्च नेटवर्क क्षमता

सिगफॉक्स में एक उच्च क्षमता है जो इसे अरबों वस्तुओं तक स्केल करने की अनुमति देती है, यह अल्ट्रा-संकीर्ण बैंड मॉडुलेशन के कारण होता है जो हस्तक्षेप को प्रतिरोधी और लचीलापन प्रदान करता है। सिगफॉक्स इन्फ्रास्ट्रक्चर यादृच्छिक पहुंच का उपयोग करता है जो आवृत्ति और समय विविधता की सुविधा देता है। अपलिंक और डाउनलिंक बैंडविड्थ के उपयोग से रेडियो लिंक का उपयोग किए बिना निरंतरता की अनुमति मिलती है।

उच्च ऊर्जा दक्षता

सिगफॉक्स नेटवर्क उच्च ऊर्जा दक्षता का दावा करता है, जो सिक्सफॉक्स हार्डवेयर का निर्माण करते समय उपयोग किए जाने वाले अर्धचालक का कम बिजली की खपत के लिए धन्यवाद । ये अर्धचालक सिक्सफॉक्स मॉड्यूल को केवल 10mA - 50mA वर्तमान के साथ डेटा संचारित करने की अनुमति देते हैं । सिगफॉक्स नेटवर्क आर्किटेक्चर डेटा ट्रांसमिशन संचालित करने से पहले डिवाइस और बेस स्टेशन के बीच संदेश सिंक्रनाइज़ेशन को निष्पादित नहीं करता है, इसका मतलब यह है कि कोई भी आवश्यक नहीं है । उपकरणों और बेस स्टेशन के बीच जोड़ी बनाने की कमी से लंबी बैटरी जीवन को समायोजित किया जाता है और अन्य तकनीकों पर सिगफॉक्स का लाभ मिलता है। बेकार होने पर सिगफॉक्स केवल कुछ नैनो एम्पीयर की खपत करता है, बिजली की खपत की यह दर नगण्य है जो आगे की दक्षता बढ़ाती है।

लंबी दूरी

सिगफॉक्स की तैनाती एक बड़े भौगोलिक क्षेत्र को शामिल करती है जिसमें कम से कम बेस स्टेशन होते हैं । रेडियो फ्रीक्वेंसी रेंज (RF) का अनुमान हर आउटपुट के लिए डेटा दर अर्थ से लगाया जाता है, लंबी रेंज को कम डेटा दर के साथ हासिल किया जाता है। लंबी दूरी के बेस स्टेशनों का कार्यान्वयन न्यूनतम लागत पर एक विस्तृत रेंज सिगफॉक्स नेटवर्क के कार्यान्वयन में सक्षम बनाता है । सिगफॉक्स की लंबी रेंज को इस तथ्य से भी सुविधा मिलती है कि बेस स्टेशनों में संवेदनशीलता कम होती है और वस्तुओं में उत्पादन शक्ति कम होती है। ग्रामीण क्षेत्रों में, सिगफॉक्स नेटवर्क न्यूनतम हस्तक्षेप के कारण 30 किमी - 50 किमी की औसत सीमा को कवर करता है । हालांकि, शहर के केंद्रों में जहां बहुत अधिक रुकावट है, सिगफॉक्स रेंज 10 किमी तक कम हो जाती है।

हस्तक्षेप करने के लिए लचीलापन

सिगफॉक्स 192KHz अल्ट्रा बैरो बैंड (UNB) का उपयोग बेस स्टेशन की स्थानिक विविधता +20 dB के साथ एकीकृत करता है जो इसकी अनूठी एंटी-जैमिंग सुविधाओं की सुविधा प्रदान करता है। सिगफॉक्स नेटवर्क औद्योगिक, वैज्ञानिक और चिकित्सा (आईएसएम) बैंड में काम करने के लिए अल्ट्रा नैरो बैंड का उपयोग करता हैचूंकि स्प्रेड स्पेक्ट्रम सिग्नल यूएनबी सिग्नलों द्वारा बाधित होते हैं। यूरोप में, Uplink में 100Hz की बैंडविड्थ है जबकि USA में बैंडविड्थ 600Hz से अधिक है। यूरोपीय संघ ने अधिकतम शक्ति को 25mW तक सीमित कर दिया है। डाउनलिंक में 1.5KHz का चैनल बैंडविड्थ और 600 bps का डेटा रेंज है। डाउनलिंक आगे अधिकतम बिजली उत्पादन को 500mW तक सीमित करता है। ISM बैंड में प्रभावी ढंग से कार्य करने के लिए सिगफॉक्स को सुविधाजनक बनाने के लिए इष्टतम लचीलापन। यह इसे ठेला संकेतों के तहत भी संचारित करने की अनुमति देता है। हालांकि, कम शोर ओवरलैप अल्ट्रा-नैरो बैंड के लिए आंतरिक असभ्यता को प्रेरित करता है। परिणामस्वरूप, संदेश प्रसारित होने के लिए, संकेत में कम से कम 8 डीबी होना चाहिए।

सिगफॉक्स नेटवर्क आर्किटेक्चर

सिगफॉक्स नेटवर्क आर्किटेक्चर क्षैतिज और पतला है, और इसमें 2 परतें हैं। लेयर में नेटवर्क उपकरण ज्यादातर बेस स्टेशन और अन्य तत्व शामिल हैं। इस परत का उद्देश्य IoT डिवाइस विज्ञापन से संदेश प्राप्त करना है जो उन्हें सिगफॉक्स सपोर्ट सिस्टम पर प्रसारित करता है। इस नेटवर्क में एक-हॉप स्टार टोपोलॉजी होती है जिससे IoT डिवाइस इसके पास के किसी बेस स्टेशन से कनेक्ट हो सकते हैं। दूसरी परत सिगफॉक्स सपोर्ट सिस्टम हैजहां बेस स्टेशनों से संदेशों को कॉल-बैक के माध्यम से संसाधित किया जाता है और ग्राहक प्रणाली को भेजा जाता है। यह परत विभिन्न अभिनेताओं जैसे सिगफॉक्स, एंड कस्टमर्स, सिगफॉक्स ऑपरेटर्स और चैनलों को इंट्रोसिस्टम को वेब इंटरफेस या एपीआई का उपयोग करके एंट्री सिस्टम प्रदान करती है। परत में नेटवर्क द्वारा एकत्र किए गए डेटा के विश्लेषण के लिए रिपॉजिटरी और अन्य उपकरण हैं। परत में मॉड्यूल और विशेषताएं भी होती हैं जो नेटवर्क की तैनाती, संचालन और निगरानी का समर्थन करती हैं। फीचर्स में बिलिंग और ऑर्डर करने के लिए बिजनेस सपोर्ट सिस्टम (BSS) और नेटवर्क तैनाती और निगरानी के लिए रेडियो प्लानिंग शामिल हैं। सार्वजनिक इंटरनेट सुरक्षित वीपीएन कनेक्शन पर दो परतों को जोड़ता है।

IoT उपकरणों से डेटा को बेस स्टेशनों पर हवा के माध्यम से भेजा जाता है, फिर बैकहॉल के माध्यम से जाता है जो 4G बैकअप के साथ DSL कनेक्टिविटी का उपयोग करता है। सैटेलाइट कनेक्टिविटी का उपयोग उन स्थानों पर बैकअप के रूप में किया जाता है जहां DSL और 4G उपलब्ध नहीं हैं। संदेश प्रसंस्करण भी बैकहॉल द्वारा नियंत्रित किया जाता है, ये संदेश कई प्रतिकृति के रूप में कोर नेटवर्क पर आते हैं लेकिन केवल एक प्रति संग्रहीत की जाती है जिसे वेब इंटरफ़ेस के माध्यम से ग्राहकों द्वारा एक्सेस किया जा सकता है।

सुरक्षा और गोपनीयता का प्रतीक है

चूंकि सिगफॉक्स का प्राथमिक फोकस IoT के साथ उपयोग किया जाना है, इसलिए नेटवर्क को गति में डेटा को आराम करने और आराम करने के लिए फायरवॉल को लागू करके सुरक्षा बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। आप अपने IoT उपकरणों को सुरक्षित करने के बारे में बेहतर विचार प्राप्त करने के लिए IoT सुरक्षा चुनौतियों पर इस लेख को भी पढ़ सकते हैं। अब चलो सिगफॉक्स में विभिन्न सुरक्षा विशेषताओं पर एक नज़र डालें।

फ़ायरवॉल सुरक्षा

सिगफॉक्स में एक इनबिल्ट फ़ायरवॉल है जो इंटरनेट प्रोटोकॉल का उपयोग करके कनेक्ट या संचार करने के लिए IoT ऑब्जेक्ट्स को प्रतिबंधित करता है। इंटरनेट पर संवाद करने के लिए, एक ऑब्जेक्ट एक रेडियो संदेश भेजता है जो उपलब्ध एक्सेस स्टेशनों द्वारा उठाया जाता है। एक्सेस स्टेशन तब सिगफॉक्स सपोर्ट सिस्टम को संदेश भेजता है जो बदले में इसे निर्दिष्ट गंतव्य तक पहुंचाता है। सिगफॉक्स सपोर्ट सिस्टम बेस स्टेशनों के माध्यम से प्रेषक ऑब्जेक्ट की प्रतिक्रिया को भी प्रसारित करता है। सुरक्षा फ़ायरवॉल इस प्रकार इंटरनेट से संबंधित हमलों से IoT ऑब्जेक्ट को सुरक्षित करता है।

डाटा सुरक्षा

सिगफ़ॉक्स वास्तुकला एक सुरक्षा तंत्र प्रदान करता है जो सुरक्षित डेटा प्रमाणीकरण की गारंटी देता है और परिहार को फिर से चलाता है; यह एक अतिरिक्त एंटी-ईवसड्रोपिंग तंत्र भी प्रदान करता है। सिगफॉक्स की IoT चेन में स्टोरेज ऑथेंटिकेशन कीज शामिल हैं, जो डिवाइसेस और कस्टमर द्वारा स्टोर की जाती हैं। सिगफॉक्स सिस्टम द्वारा स्टोर किए गए डेटा को एक्सेस करने के लिए इस की की जरूरत होगी। नतीजतन, सिगफॉक्स के डेटा तंत्र विविध पारिस्थितिक तंत्र और विभिन्न स्थानीय नियमों के भीतर सुरक्षा की गारंटी देता है। प्रत्येक डिवाइस के लिए प्रमाणीकरण कुंजी अद्वितीय अर्थ है कि किसी डिवाइस के प्रमाणीकरण सुरक्षा कुंजी का समझौता अन्य उपकरणों की सुरक्षा को प्रभावित नहीं करता है। हालांकि, किसी भी उपकरण की सुरक्षा निर्माता के विवेक पर छोड़ दी जाती है।

सिगफॉक्स का अनुप्रयोग

सिगफॉक्स तकनीक कम लागत वाली एम 2 एम एप्लिकेशन के लिए अनुकूल है जो एक विस्तृत क्षेत्र कवरेज पर काम करती है। इन क्षेत्रों में शामिल हैं;

• लोग, सामान या अन्य प्रकार के एसेट ट्रैकिंग ।
• ऊर्जा क्षेत्र में स्मार्ट पैमाइश संचार।
• MHealth अनुप्रयोगों का संचार
• परिवहन क्षेत्र में ऑटोमोटिव संचार का प्रबंधन
• रिमोट कंट्रोल और निगरानी।
• सुरक्षा।

Sigfox मॉड्यूल निर्माताओं

Murata प्रमुख Sigfox माइक्रोकंट्रोलर निर्माताओं में से एक है। लोकप्रिय सिगफॉक्स मॉड्यूल एसटी माइक्रोकंट्रोलर और एसएक्स 127 सैमटेक एनआईसी से एसटीएम 32 आधारित वायरलेस माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करते हैं । ये माइक्रोकंट्रोलर 860-930 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति रेंज पर काम करते हैं। यह फ्रीक्वेंसी रेंज +14 dBm की आउटपुट पावर का समर्थन करती है जिसे खराब सिग्नल क्षेत्रों के मामले में +20 dBm तक बढ़ाया जा सकता है।

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WSSFM10R1: RCZ1 (यूरोप, मध्य पूर्व, अफ्रीका)	WiSOL कं लि
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ABZ सिगफॉक्स RC1	Murata विनिर्माण कंपनी लिमिटेड
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एस-विंग: ज़ोन 2 और 4 के लिए बॉश एक्सडीके के लिए सिगफॉक्स एक्सटेंशन बोर्ड	InnoComm
एस-विंग: जोन 3 के लिए बॉश एक्सडीके के लिए सिगफॉक्स एक्सटेंशन बोर्ड	InnoComm
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