NB-Fi je otevřený protokol pro bezdrátový přenos malého objemu dat na velké vzdálenosti při nízkých nákladech na energii LPWAN . Navrženo pro budování distribuovaných telemetrických sítí, interakce mezi stroji a internetu věcí .
Protokol NB-Fi byl vyvinut ruskou společností WAVIoT (Telematic Solutions LLC), aby fungoval v širokém rozsahu rádiových frekvencí, včetně bezlicenčního rádiového frekvenčního spektra ( anglicky - pásmo ISM - " průmyslové, vědecké a lékařské " - rádiové frekvenční spektrum speciálně vyhrazené pro mezinárodní použití v oblastech jiných než telekomunikace, jako jsou: průmyslová výroba, výzkum a lékařství ).
Protokol NB-Fi byl schválen nařízením Federální agentury pro technickou regulaci a metrologii (Rosstandart) jako národní norma Ruské federace GOST R 70036-2022 [1] „Informační technologie. Internet věcí. Protokol bezdrátového přenosu dat založený na úzkopásmové modulaci rádiového signálu (NB-Fi)“ [2] na základě výsledků tříleté aprobace. Norma vstoupila v platnost 1. dubna 2022.
Vývoj standardu NB-Fi začal v roce 2017. Iniciativa k vytvoření národního standardu patří asociaci Internet of Things [3] . Přípravu a publikaci normy NB-Fi provedla technická komise 194 „Kybernetické fyzické systémy“, vytvořená na základě RVC [4] .
Standard NB-Fi je založen na použití úzkopásmových ( anglicky - Narrow Band) signálů s fázovým posunem, které v kombinaci s kódováním odolným proti šumu umožňují dosáhnout velmi vysokých hodnot citlivosti příjmu (až minus 150 dBm), přičemž celkové frekvenční pásmo pro současný přenos velkého počtu kanálů je úzké. To umožňuje komunikaci se zařízeními na velmi dlouhé vzdálenosti od 10 km (město) do 50 km (přímá viditelnost) při přenosové rychlosti 0,3 kbps až 50 kbps na 100 Hz kanál.
V Rusku je povoleno bezplatné a bezplatné používání NB-Fi při realizaci vysílání na frekvenci 868 MHz a omezení výkonu na 25 mW pro koncová zařízení.
Síť NB-Fi využívá hvězdicovou topologii , kde každé zařízení komunikuje přímo se základnovou stanicí .
Zařízení nebo modem s modulem NB-Fi přenáší data vzduchem do základnové stanice. Základnová stanice přijímá signály ze všech zařízení v jejím dosahu, digitalizuje a vysílá na vzdálený server pomocí dostupného komunikačního kanálu ( Ethernet nebo celulární ).
Pro příjem uplinkových datových paketů (UPLINK-packets) ze strany základnové stanice [5] je uplatněn princip SDR-systémů ( anglicky - Software Defined Radio, software-defined radio system ), kdy je vstupní rádiový signál digitalizován. v celém přijímacím pásmu a následně podrobeny softwarovému zpracování.
Tento přístup umožňuje demodulaci a dekódování vstupních datových paketů současně na všech kanálech v celém frekvenčním pásmu. Ve skutečnosti v tomto systému neexistuje žádná kanálová mřížka, datový paket je přijímán základnovou stanicí bez ohledu na frekvenci, na které byl odeslán. To je klíčová vlastnost normy, která umožňuje použití levných frekvenčních generátorů pro úpravu RF signálu, což bylo dříve limitujícím faktorem při použití úzkopásmových a ultraúzkopásmových signálů.
Díky použití jednoduchých typů modulace lze pakety UPLINK vytvářet pomocí téměř jakéhokoli sériového integrovaného rádiového transceiveru. Pakety UPLINK může přijímat pouze základnová stanice. V tomto ohledu se pro implementaci přenosu datových paketů ve zpětném, sestupném (DOWNLINK) směru používají typy modulace a přenosové rychlosti podporované specifickým rádiovým transceiverem používaným v koncových zařízeních.
Sítě NB-Fi mohou fungovat v jakékoli části nelicencovaného průmyslového, vědeckého a lékařského (ISM) pásma.
Z hlediska charakteristik je NB-Fi srovnatelnější s protokolem SigFox než s široce používaným protokolem LoRa a zásadně se liší od protokolu NB-IoT. [6]
Kryptografická analýza návrhu předběžné normy PNST 354-2019 [7] [8] [9] „Informační technologie. Internet věcí. Protokol pro bezdrátový přenos dat založený na úzkopásmové modulaci rádiového signálu (NB-Fi)“ ukázal, že protokol má řadu zranitelností. [10] Zjištěná zranitelnost byla v nové verzi standardu opravena. [2]
Od roku 2022 jsou k dispozici následující implementace standardu NB-Fi [11] :
| Ambient Intelligence | |
|---|---|
| Koncepty |
|
| Technika |
|
| Platformy | |
| aplikace |
|
| První průzkumníci |
|
| viz také |
|