Sigfox技术是一种专为物联网(IoT)设计的低功耗广域网(LPWAN)技术，它通过使用超窄带(UNB)调制技术来实现低功耗和高带宽利用率的特点。Sigfox技术的基本原理是将数据发送到基站，然后通过互联网将数据传输到云端。这种技术特别适用于需要远程监控和数据收集的应用场景。
Sigfox技术的工作原理包括物联网设备在物理层面和Sigfox网关之间进行通信，Sigfox网关将设备发送的数据转换为互联网上的IP数据，并将其传输到Sigfox云端平台。Sigfox无线连接采用了专利技术，在工业、科学和医疗(ISM)无线电频段使用868 MHz(欧洲)和902 MHz(美国)的频率传输信息。该连接可利用超窄带调制为低功耗广域网(LPWAN)通信提供支持;该通信方法可以自由地穿过固态物体，且只需耗费很少的能量，因此能够实现信号的长距离传输。
Sigfox技术的应用非常广泛，它可以应用于许多不同的行业，例如农业、智能城市、物流和制造业等。具体来说，Sigfox技术可以用于监测城市的各种设施和服务，实现远程监控和控制，以及资产管理、楼宇自动化和自动抄表(智能计量)等工业物联网应用。此外，Sigfox还能够接收世界各地的物联网设备发送的非常微弱的信号，其设备耗能极低，仅凭天然能量收集技术即可为数据传输提供充足的电力。
Sigfox技术以其低功耗、低成本、远距离传输等特点，在物联网领域发挥着重要作用，为各种应用场景提供了简单、可靠、低成本和可扩展的互联解决方案。
一、 Sigfox技术的超窄带(UNB)调制技术是如何工作的?
Sigfox技术的超窄带(UNB)调制技术主要通过使用192kHz频谱带宽的公共频段来传输信号，采用非常窄的带宽进行调制。具体来说，每条信息的传输宽度仅为100Hz，以每秒100到600 bit的数据速率传输。这种技术的设计旨在实现远距离通信，同时减少受到噪声的影响和干扰的可能性。Sigfox还结合了跳频和帧重复等技术，进一步增强了其抗干扰能力。
此外，Sigfox利用非授权的ISM频段作为工作频段，尽可能降低发射信号占用的带宽，这也是所谓的UNB技术的一部分。Sigfox的UNB技术通过在非常有限的频谱带宽内传输数据，实现了高效、低功耗的广域网通信，特别适合于需要长距离覆盖和低数据速率需求的应用场景。
二、 Sigfox技术在不同国家和地区的应用案例有哪些?
Sigfox技术在不同国家和地区的应用案例包括：
- 日本：日本关西信息中心智能基础设施研究组发布了关于LPWAN技术(包括Sigfox)在桥梁等结构诊断方面的应用。此外，日本瓦斯株式会社在其新型NCU「スペース蛍」中采用了Sigfox技术，计划进行约85万件的大规模导入。KCCS自2017年起在日本提供Sigfox服务，人口覆盖率达到了95%，并在全国各地广泛使用。
- 美国：Sigfox宣布其网络已覆盖美国100多个城市，包括亚特兰大、纽约、迈阿密、旧金山海湾地区、休斯顿、芝加哥、拉斯维加斯和洛杉矶等。
- 乌克兰：Kyivstar为乌克兰提供了基于Sigfox的国家级服务。
- 中国：神州数码与Sigfox公司签订了在中国合作发展全国性物联网网络的合作备忘录，标志着Sigfox正式进入中国市场。
这些案例展示了Sigfox技术在全球范围内的广泛应用，从基础设施的智能监测到智慧城市的应用，再到大规模的工业物联网项目，Sigfox技术正逐步深入到各个行业和领域中。
三、 Sigfox技术与其他物联网通信技术(如LoRa、NB-IoT)相比有何优势和劣势?
Sigfox技术与其他物联网通信技术(如LoRa、NB-IoT)相比，各有其优势和劣势。
优势方面：
- Sigfox的主要特点是传输功耗很低，只有50-100微瓦，同时仍然能维持比较稳定的数据连接。这使得它非常适合于需要低功耗和稳定数据连接的应用场景，如智能电表、环境监测、物流跟踪等。
- Sigfox是为打造物联网的无线网络而生的，表明其在物联网领域有明确的设计目标和应用场景。
劣势方面：
- 速率较低，能用的应用范围较局限。这意味着在需要高速数据传输的应用场景中，Sigfox可能不是最佳选择。
- 技术不够开放，这可能会影响其在某些市场的接受度和应用范围。
- 此外，LoRa在通信范围、功耗和部署成本等方面具有优势，特别适用于需要长距离传输和低功耗的物联网应用。
NB-IoT则在表面看来更具优势，尤其是在传送小消息时，封包大小仅为26字节，显示出其在数据传输效率方面的优势。然而，NB-IoT受限于功耗和成本，终端功耗较高以及网络优化和覆盖的不灵活性可能会导致用户体验不佳。
Sigfox、LoRa和NB-IoT各有特点和适用场景。NB-IoT虽然在数据传输效率上有优势，但其高功耗和成本问题限制了其应用范围。因此，选择哪种技术取决于具体的应用需求和场景。
四、 Sigfox技术的安全性如何保证，存在哪些潜在的安全风险?
Sigfox技术通过多种方式来保证其安全性，包括端到端的加密技术和数据保护措施，以确保数据的安全性和隐私性。此外，Sigfox还采用了模块化设计和安全认证功能，进一步增强了系统的安全性。这些措施共同构成了Sigfox网络的安全保障体系。
然而，尽管Sigfox采取了上述安全措施，但仍存在一些潜在的安全风险。例如，物联网设备的安全性正在受到越来越多的关注，特别是在Mirai攻击事件之后。这表明，即使是专为低功耗和实时性设计的Sigfox技术，也无法完全避免网络犯罪活动的影响。此外，虽然Sigfox采用了电信级的网络通讯质量，但在面对高干扰环境时，其抗干扰性能可能成为安全性的潜在弱点。
Sigfox技术通过端到端加密、数据保护措施、模块化设计和安全认证等手段来保证其安全性。然而，面对日益猖獗的黑客行为和网络犯罪活动，以及在特定环境下对抗干扰性的挑战，Sigfox仍需不断优化和完善其安全机制，以应对潜在的安全风险。
五、 Sigfox技术的未来发展趋势是什么?
Sigfox技术的未来发展趋势可以从几个方面进行分析。首先，Sigfox作为LPWAN(低功耗广域网)技术的一种，与LoRa、NB-IoT等技术共同构成了LPWAN技术体系的重要组成部分。这表明Sigfox技术在未来的发展中将继续与这些技术并存，共同服务于物联网领域的需求。
从市场竞争的角度来看，尽管Sigfox面临着破产的风险，但其通过”起死回生”的过程，显示出物联网通信技术需要产业链伙伴的协同发展，提高利益相关者的参与度与收益。这意味着Sigfox技术的未来发展将更加依赖于生态系统的建设和产业链的合作。
此外，根据市场研究预测，非蜂窝LPWAN技术，特别是LoRa和Sigfox，在至少2024年以前将占据LPWAN连接的主要份额。这进一步证明了Sigfox技术在未来一段时间内仍将保持其在LPWAN领域的竞争力。
Sigfox技术的未来发展趋势可以概括为：继续作为LPWAN技术体系中的重要成员与LoRa、NB-IoT等技术并存发展;依赖于产业链伙伴的协同发展和生态系统建设;以及在短期内保持在LPWAN领域的竞争力。然而，需要注意的是，随着技术的发展和市场需求的变化，Sigfox技术的具体发展方向可能会有所调整。
