Pequenos Pacotes e Grandes Alcances: Chegou a vez do Sigfox!

Eu reconheço que o título fere algumas regras da língua portuguesa, e a piada não é das melhores. Mas como hoje é feriado, dia de recarregar as baterias, quis trazer no título um resumo do que vamos discutir hoje sobre mais uma tecnologia de transmissão de dados sem fio.

Antes de seguir, gostaria de compartilhar com vocês que hoje estou publicando meu 100º artigo! São 23 meses ininterruputos de artigos publicados todas as quintas-feiras. Mesmo sendo hoje um feriado, seguimos avante e o agradecimento é a vocês pela audiência e interação de sempre: OBRIGADO!

A ideia é trazer um pouco de história, tecnologia e casos de uso de cada uma delas. Mas sobre quais você vai falar? Por enquanto: Bluetooth, Wi-Fi, LoRa, Sigfox, ZigBee e Redes Celulares. Sentiu falta de alguma? Fique à vontade para sugerir nos comentários!

Se você não leu, já publiquei dois artigos. O primeiro: Qual a relação ente um Rei Nórdico do dente podre e a transmissão de dados sem fio?, sobre Bluetooth, sobre ZigBee: Você já ouviu falar em ZigBee? A chance de você estar usando sem saber, é grande!, e o mais recente sobre LoRa: Seria o LoRa a solução para todos os problemas de conectividade IoT?

É inevitável encontrar semelhanças entre essas tecnologias. Nos últimos dois artigos falamos um pouco da relação entre o ZigBee e o LoRa e hoje falaremos do Sigfox que tem uma particularidade em comum com LoRa.

Sigfox Logo – Fonte: Sigfox

Um pouco de história e o porquê desse nome.

O padrão Sigfox é relativamente novo se comparado com as outras tecnologias, pois surgiu em 2010. A semelhança com o LoRa é que a sua origem também é francesa.

Essa já está presente em mais de 70 países, cobrindo mais de 5 milhões de km2 e fala em ter mais de 11 milhões de devices conectados.

Cobertura Sigfox (azul) – Fonte: Sigfox.com

Uma curiosidade sobre essa tecnologia é que na sua concepção havia somente fluxo de tráfego no uplink. Mas espera, o que significa isso? Para quem não entendeu, utilizando-se Sigfox, dados só poderiam ser transmitidos no sentido do sensor para a rede e não no sentido contrário. Essa questão foi resolvida em versões posteriores do protocolo.

Exemplificando podemos pensar em um hidrômetro instalado em uma casa. Se houvesse um vazamento, o equipamento poderia avisar o centro de comando e controle de uma concessionária de saneamento que havia um consumo excessivo em uma residência, porém não poderia receber um comando de volta para fechar a entrada de água e interromper o consumo até verificação.

Hidrômetro Sigfox My Water – Fonte: WND Colombia

Um pouco de Tecniquês…

Como o nome do artigo adiantou, o Sigfox é conhecido por ter capacidade de cobrir grandes áreas e trafegar somente pequenos pacotes de dados. Mas por que ele possui essas características.

O Sigfox é uma rede de narrow band ou ultra narrow band. Isso significa que o “canal” por onde ele pode trafegar seus dados no espectro de frequências é bem estreito. Isso faz com que a potência seja concentrada, economizando energia e mantendo uma boa robustez frente a interferências de outros sistemas.

Outra característica bacana dessa tecnologia, é que diferente das redes celulares, onde cada dispositivo se associa a uma antena e comunica-se só com ela, até que ele alterne para a cobertura de uma outra, no Sigfox um sensor pode estar conectado a 3 antenas simultaneamente. Isso gera uma robustez na transmissão de sinal muito grande.

Falando em robustez, na hora de transmitir seus pacotes, com tamanho de 12 bytes, cada frame é transmitido por um canal aleatório e retransmitido por dois outros canais. Isso faz com que a garantia na entrega dos pacotes seja muito grande.

Algumas aplicações de uso

Antes de falar de algumas soluções, vimos o tamanho da cobertura que uma simples antena Sigfox pode ter no campo. Essa rede uma vez operando, ainda precisa de um backhaul para escoar o tráfego gerado em sua rede. Pode ser uma alternativa interessante para cobertura de última milha em locais remotos e com poucos eventos de transmissão de dados diários (1 – 3).

Mas, como nem tudo são flores, apesar da tecnologia ter todas essas benesses, da mesma maneira que acontece com algumas outras tecnologias de transmissão sem fio, a disponibilidade de endpoints é limitada, pois devem ser projetados para operar com esse tipo de rede e homologados pelo detentor da tecnologia.

Apesar dos operadores de rede Sigfox terem programas bastante interessantes para o desenvolvimento de devices que operem com essa tecnologia, a disponibilidade é bem diferente de equipamentos para redes celulares, Wi-Fi ou bluetooth, por exemplo, que podem ser encontrados globalmente com mais facilidade pela escala de produção, a tendência é que o custo seja menor.

Um dos casos que podemos considerar o uso de Sigfox são os hidrômetros. Pense que com um equipamento desses você pode ter 30 vezes mais informações que o modelo tradicional. Não entendeu? Me explico: se hoje a concessionária só executa uma leitura no hidrômetro por mês com a ajuda de um leiturista, o equipamento conectado com Sigfox pode passar a mandar pelo menos uma mensagem por dia, ou seja, 30 vezes mais leituras em um mesmo mês.

Voltando aos cases, trarei hoje alguns de segmentos onde ainda não falamos em outros artigos.

Em Logísitca e Armazéns, dispositivos Sigfox podem monitorar a temperatura de alimentos, preservando a qualidade e enviando atualizações fora do horário padrão sempre que a temperatura variar acima ou abaixo de um gatilho.

Sensor de temperatura Sigfox com probe cabeada – Fonte: Sigfox.com

Outra aplicação na área logísitca que me chamou a atenção são os detectores de presença, que aliados a essa tecnologia de transmissão de dados com baixo consumo de energia, podem fazer com que o ciclo de trocas das baterias seja mais longo, evitando assim excesso de intervenções em uma área produtiva.

Fazendo-se valer da robustez do sinal do Sigfox podemos ter essa tecnologia como backup quando alguém tenta inibir a transmissão de dados via rede celular injetando ruído na mesma frequência. Então detectores de fumaça, alarmes, e rastreadores de veículos podem contar com o Sigfox como a segurança de que a informação será transmitida, independente do que acontece no espectro.

Rastreador Sigfox – Fonte: Chipfox

Para mim, o Sigfox além de se fazer valer dessa robustez no seu sinal, pode ser usado como rede de última milha para cobertura de grandes áreas como na indústria ou no agro, concorda?

Publicado originalmente em mauroperiquito.com

Sou Mauro Periquito, Engenheiro de Telecomunicações e Diretor Especialista de Prática na Kyndryl, onde desenvolvo e gerencio projetos de transformação digital para indústria, utilities, mineração, agronegócio e operadoras de telecomunicações. Em minha trajetória profissional tenho como propósito traduzir as necessidades dos clientes em soluções customizadas.

Também atuo em outras frentes como mentor, palestrante, conselheiro consultivo e escrevo diariamente no LinkedIn sobre gestão de pessoas, carreira, inovação e tecnologia, com a missão de trazer uma visão descomplicada sobre a tecnologia. Fui eleito no final de 2022 como LinkedIn Top Voice de Tecnologia & Inovação.

Durante minha carreira trabalhei em multinacionais no Brasil, países da América Latina, Espanha, Porto Rico, Emirados Árabes Unidos e Qatar. Em meu tempo livre, sou um grande entusiasta do ciclismo em seus diversos modos, incluindo o cicloturismo.