低功耗廣域網路串起物聯網裝置（4）：Sigfox

來自法國的Sigfox無線通訊技術，特性恰好與介於先前文章提到的LoRa與NB-IoT之間，Sigfox雖然採用非授權頻譜，但是需要仰賴廠商搭建的基地台，如此一來便能在成本與通訊品質上取得平衡，此外Sigfox也提供Sigfox Could雲端系統整合服務，能夠降低使用者開發程式、存取資料的複雜度。

需使用廠商基地台

Sigfox也是種低功耗廣域網路（Low Power Wide Area Network，簡稱LPWAN）規範，它採用Sub-1 GHz ISM頻段進行通訊，這種無線電波為運作頻率在1GHz以下的工業、科學和醫療專用波段，根據維基百科記載，使用這些頻段無需許可證或費用，只需要遵守一定的發射功率（一般低於1W），並且不要對其它頻段造成干擾即可。

雖然Sigfox與LoRa一樣，採用不需額外申請、支付相關費用的非授權頻譜，但是它卻採用蜂巢式網路通訊硬體架構，和NB-IoT一樣需要透過廠商搭建的基地台提供通訊服務，因此它的特性恰好夾在LoRa與NB-IoT之間，具有位於兩者之間的布建成本與通訊品質。

目前Sigfox已在法國、德國、美國等多個國家布建網路系統，截止2017年1月為紙，其網路已涵蓋29個國家地區，台灣部分則由Unabiz公司代理並負責建設，於於2016年12月啟動六都的網路建設。根據的報導，Sigfox預定於2017年第1季完成六都網路，並於2018年第1季達成台灣全島覆蓋。

▲Sigfox的硬體基地台建築部分由專業廠商負責，使用者只需在電腦上利用Sigfox Could雲端服務平台，就能連線至物聯網裝置。

採用最佳化輕量通訊協定

Sigfox與一般網路通訊規範的不同之一，就是為物聯網裝置最佳化的通訊協定設計，由於一般通訊協定是為了傳輸大量資料而設計，在傳輸過程中需要儲存較多附加資料，因此協定負擔（Protocol Overhead）會較大，這種情況對於物聯網裝置來說相當吃虧，由於每次只傳輸資料的容量都很小，如果無法縮小協定負擔的容量，就代表通訊流量中有很大比例浪費在傳送無用的資料。

因此Sigfox就設計了輕量化的通訊協定，它的傳輸速度僅為100bit/s，每天每個裝置也被限制最多只能傳送140則訊息，每個訊息的容量最大為12Byte。在傳送12Byte訊息的時候，封包大小僅為26Byte，再加上通訊方式的最佳化，無需透過信令（Signalling）控制設備間的運作狀況，因此能在傳輸一樣資料的前提下，降低總體資訊的傳輸量，如此一來有助於節省物聯網裝置的電力消耗。

採用這種通訊協定的另一個好處，就是每著裝置占用的頻寬比較低，所以能在同樣的網路建設下容納更多裝置，這對裝置數量相當龐大的物聯網裝置來說相當重要，能確保基地台能為每個裝置提供穩定的通訊服務。

▲在傳送12Byte資料的情況下，Sigfox封包容量僅為26Byte，比其他通訊協定還小。

▲Sigfox通訊協定還不需傳輸信令訊號，能省下更多流量。

▲如果以交通工具來舉例，Sigfox的傳輸方式就像是利用摩托車來運送小量貨物。

▲這樣的好處是能省下每次運送消耗的電力，並把頻寬分配給更多裝置使用。