Pourquoi les appareils domestiques intelligents préfèrent les radios sub-GHz ? Explorer les avantages et les inconvénients des appareils sous-GHz

Les radios Sub Ghz devraient continuer de dominer le marché des appareils domestiques intelligents dans un avenir prévisible, car elles offrent une combinaison convaincante de performances, de fiabilité et de rentabilité.

Bien que les protocoles sans fil standard tels que BLE et ZigBee aient fait leurs preuves, ils peuvent être vulnérables aux menaces de sécurité car ils ont des formats de message, des techniques de modulation de signal et des débits de données publiquement connus. Il est donc nécessaire de développer des protocoles sans fil propriétaires pour les applications IoT sensibles, telles que domotique intelligente, bureaux intelligents et systèmes de sécurité d'entreprise.

Il existe d’autres avantages à utiliser des protocoles de réseau sans fil propriétaires Sub 1Ghz. Je vais les placer côte à côte avec les inconvénients/défis pour voir quelle voie est la meilleure pour vos solutions IoT. Je vais aussi vous montrer comment Roombanker peut vous aider à résoudre ces défis. Allons-y directement !

Pourquoi envisager les radios sub-GHz en premier lieu ?

Long Range

Les protocoles sub-GHz ont une portée plus longue que leurs homologues GHz en raison de taux d'atténuation plus faibles, d'une meilleure diffraction (courbure) et d'une propagation supérieure.

Toutes les ondes radio s’affaiblissent lorsqu’elles traversent des obstacles comme des murs. Mais les taux d’atténuation des signaux inférieurs au GHz sont inférieurs à ceux des ondes GHz lorsqu’ils traversent chaque obstacle, ce qui signifie qu’ils peuvent pénétrer davantage de murs.

Les ondes radio ont également tendance à se courber lorsqu’elles heurtent des bords solides, comme les coins des bâtiments. Les signaux inférieurs au GHz ont des angles de diffraction plus élevés, ce qui signifie qu’ils contournent davantage les obstacles. Cela réduit l'effet de blocage et augmente la portée.

Même lors de la transmission sur une ligne droite sans obstacles, les fréquences inférieures au GHz subissent des pertes de trajet plus faibles, ce qui se traduit par une portée de transmission plus longue. Généralement, ils atteignent au moins 1 km, tandis que les signaux GHz ne vont que jusqu'à quelques centaines de pieds.

Interférence minimale

Les signaux GHz, en particulier la bande 2.4 GHz, sont encombrés car des protocoles comme BLE, WiFi et ZigBee fonctionnent à cette fréquence. Étant donné que les téléphones, périphériques, fours à micro-ondes et autres appareils utilisant ces fréquences sont nombreux, le risque d'interférence est plus élevé.

Mais les protocoles inférieurs au GHz sont principalement utilisés pour les communications à longue portée et à faible cycle de service, de sorte que les ondes ne sont pas aussi encombrées car peu d'appareils les exécutent. La transmission du signal est donc plus fiable.

Faible consommation d'énergie

Les protocoles de communication sub-GHz transmettent des signaux à de faibles niveaux de puissance tout en atteignant les mêmes budgets de liaison. De plus, les interférences minimes dans cette bande signifient qu'il y a moins de tentatives de transmission des données, ce qui permet d'économiser l'énergie de la batterie.

Réduction des coûts

Les batteries sont chères et, comme la plupart des appareils sub-GHz fonctionnent avec elles, elles constituent les composants les plus coûteux de la conception. Mais ces protocoles inférieurs au GHz consomment peu d’énergie, le matériel n’a donc pas besoin de batteries volumineuses et coûteuses. La plupart des nœuds finaux fonctionnent avec des piles bon marché, AA ou AAA, ce qui réduit leurs coûts.

Nécessite un entretien minimal

Les batteries des appareils sub-GHz durent des années, voire des décennies. Cela minimise les coûts de maintenance et les tâches associées au remplacement des batteries pendant la durée de vie du produit ou de la solution IoT.

Pourquoi développer des protocoles de communication sans fil propriétaires sub-GHz ? 

Inadéquation des cas d'utilisation

Les protocoles de communication sans fil standard, y compris ceux dans la gamme inférieure au GHz, peuvent ne pas correspondre à votre cas d'utilisation. Des facteurs tels qu'un débit insuffisant et une prise en charge limitée des nœuds finaux peuvent disqualifier tous les protocoles de votre solution IoT spécifique, rendant nécessaire le développement d'une solution propriétaire. 

Sécurité innée

Les protocoles standards sont plus vulnérables aux attaques car leurs débits de données, leur structure de paquet et leurs techniques de modulation du signal sont connus. Mais avec les protocoles propriétaires Sub GHz, ces propriétés sont obscurcies, ce qui rend plus difficile pour les intrus de pirater le réseau.

Consommation d'énergie inférieure

Lorsque vous développez un protocole propriétaire, vous avez un contrôle total sur toutes les fonctions pouvant augmenter ou diminuer la consommation électrique. Vous pouvez ainsi optimiser les processus et les algorithmes pour réduire la consommation d’énergie davantage que ce que proposent les protocoles standards.

Réduction des coûts

Les protocoles de communication sans fil standard sont conçus pour servir un vaste marché. Ils disposent donc de multiples fonctionnalités qui augmentent les besoins en mémoire et en traitement. Mais la personnalisation d'un protocole propriétaire en fonction de votre cas d'utilisation élimine les fonctionnalités inutiles, ce qui réduit la configuration matérielle requise, vous permettant ainsi de déployer du matériel plus simple et moins cher.

Compatibilité

Le développement d'un protocole de communication sans fil propriétaire améliore également la compatibilité des appareils, car vous aurez affaire à un seul fournisseur, qui construira du matériel verticalement intégré.

Par exemple, si vous collaborez avec nous à Roombanker pour développer votre domotique solutions fonctionnant sur des réseaux propriétaires, vous pouvez être sûr que le hub intelligent, capteurs, thermostats intelligents, prises intelligentes, interrupteurs muraux, relais, etc., fonctionneront tous et s’interconnecteront de manière transparente.

Ressources pour cette partie : https://www.silabs.com/support/training/sub-ghz-proprietary-and-connect-software-stack

Applications pour maison intelligente utilisant des appareils inférieurs au GHz

Gestion de l'énergie

systèmes de gestion de l'énergie sont conçus pour tenir les utilisateurs informés de la consommation d'énergie de leur maison à l'aide de données en temps réel sur le moment et le lieu où l'énergie est utilisée, de rapports historiques, d'informations et d'une intégration multi-scènes.

Cette application comporte trois catégories d'appareils.

• Des hubs, comme celui-ci Roombanker centre de sécurité à domicile. Il est compatible avec les protocoles standards comme ZigBee et BLE, mais il prend également en charge notre système propriétaire Protocole RBF. L'appareil peut couvrir jusqu'à 64 pièces et connecter jusqu'à 128 périphériques.
• Capteurs d'énergie intelligents, tels que les compteurs monophasés et triphasés.
• Dispositifs d'automatisation, qui comprennent interrupteurs muraux intelligents et des prises intelligentes.

Automatisation de la maison

La domotique améliore le confort de l'espace habitable en intégrant moniteurs de température et d'humidité, des dispositifs d'automatisation comme relais, prises intelligentes, interrupteurs muraux, et des appareils de contrôle comme porte-clés. Au centre de ce réseau se trouve le centre de sécurité domestique.

Alarme de sécurité (détection d'intrusion)

Cette solution IoT est assez étendue car elle comprend Détecteurs de mouvement IRP avec une portée de détection de 12 m et une immunité aux animaux jusqu'à 10 kg, ce qui est très pratique. Capteurs magnétiques de porte couvrir les portes et les fenêtres pour détecter les premiers signes d'intrusion, tout en boutons de panique activer l’activation manuelle de l’alarme pour demander une aide immédiate.

Le système nécessite des dispositifs de contrôle comme claviers d'alarme et des télécommandes pour armer/désarmer le système, et sirènes d'alarme (intérieur et Extérieure) que les utilisateurs peuvent entièrement configurer à distance.

Mais l’élément le plus important est le hub. Pour cette application, il doit disposer de plusieurs liaisons comme Ethernet, LTE et WiFi pour offrir une fiabilité maximale en cas de panne d'un réseau. Notre hub intelligent dispose de ces liaisons, ainsi que d'une batterie au lithium intégrée qui fournit jusqu'à 8 heures d'autonomie en cas de coupure de courant.

Surveillance de l'environnement intérieur

Les maisons intelligentes doivent également être à l’abri des incendies, des fuites d’eau et des pannes électriques. Notre solution permet une surveillance en temps réel des espaces intérieurs à l'aide fumée et détecteurs de fuite d'eau, qui peut déclencher l'activation d'une alarme intérieure et des alertes sur le téléphone de l'utilisateur.

La solution dispose également d'un contrôle à distance relais pour couper l'alimentation en eau et en gaz, et des interrupteurs muraux pour couper l'électricité.

Défis du développement de dispositifs sub-GHz pour les réseaux propriétaires

Processus compliqué

Concevoir et développer un langage de communication sans fil personnalisé et propriétaire à partir de zéro est un processus complexe qui nécessite une expertise matérielle. Les concepteurs de protocoles doivent comprendre tous les aspects de la communication radio, notamment la couche PHY (pour les caractéristiques de transmission et les exigences réglementaires), la structure des paquets et l'analyse de la synchronisation du réseau.

Processus chronophage

Le développement de ces protocoles sans fil propriétaires étant compliqué, le processus prend du temps et peut retarder le lancement du produit.

Support limité

Chaque produit technique fonctionnant sur ces protocoles de communication sans fil nécessite un support technique au fil du temps pour réussir sur le marché. Dans la plupart des cas, le support disponible est limité, ce qui peut affecter la viabilité d'une solution IoT.

Comment pouvez- Roombanker Aide sur les applications Smart Home sous-GHz ?

Équipe spécialisée de développement de protocoles

At Roombanker, nous suivons la vision collective d'une équipe de professionnels possédant une vaste expérience et une vaste expérience en matière de sécurité et de domotique pour développer nos solutions. Nous utilisons des solutions d'alarme de sécurité comme base et innovons vers plusieurs applications, telles que la gestion de l'énergie, le suivi des actifs, la domotique, la surveillance de la santé, la surveillance de l'environnement, etc.

Par conséquent, vous n’avez pas à vous soucier du processus de développement compliqué. Nous accordons la priorité à la simplicité, à la commodité et à la personnalisation, c'est pourquoi notre équipe compétente gère ces détails techniques pour vous proposer des produits prêts à l'emploi fonctionnant sur des protocoles sans fil propriétaires. L’utilisation de ces appareils prêts à l’emploi réduit les délais de mise sur le marché.

Capacité à développer différents types d'appareils sous-GHz

Notre expertise est également évidente dans notre département matériel car nous pouvons développer différents composants pour diverses solutions IoT. Ceux-ci incluent des capteurs, des relais, des commutateurs et des prises, qui fonctionnent sur le réseau sans fil propriétaire créé par nos hubs multiprotocoles.

Sécurité Améliorée

La sécurité est une caractéristique des protocoles sans fil propriétaires, et nous pouvons garantir que le hub et ses nœuds finaux communiquent en toute sécurité à l'aide de techniques telles que le cryptage FHSS et AES-CCM.

Notre protocole sans fil propriétaire RBF, par exemple, utilise FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum) pour empêcher le brouillage lorsqu'un intrus tente de pirater la communication en utilisant des signaux de la même fréquence. Lorsque RBF rencontre continuellement des interférences pendant la transmission, il change de fréquence et dispose de 50 canaux parmi lesquels choisir.

Le protocole utilise également le cryptage AES-CCM (avec une clé aléatoire), qui collabore avec FHSS pour bloquer les interférences, la réplication et l'interception des signaux.

Conformité aux normes régionales

Les gouvernements et les organismes de réglementation régionaux fournissent souvent des réglementations et des lignes directrices sur les normes sans fil. Nous prenons en compte ces instructions lors du développement des protocoles propriétaires afin de garantir que votre solution est acceptable et prête à être utilisée sur votre marché cible.

Support technique disponible

Roombanker propose trois documents d'assistance pour chaque appareil, qui couvrent le protocole sans fil propriétaire sur lequel ils fonctionnent. Ceux-ci inclus Spécifications du produit, manuels d'utilisation et guides de démarrage rapide.

Si vous êtes intéressé par nos produits ou services et souhaitez les utiliser dans vos solutions IoT, remplissez ce formulaire pour commencer. Nous pouvons collaborer si vous êtes un distributeur, un revendeur, une entreprise de sécurité, un intégrateur ou un installateur.

À retenir – Différence entre les radios RBF Sub-GHz et les autres technologies sans fil

Roombanker Système d'alarme de sécurité sans fil combine la facilité d'utilisation avec des fonctionnalités de qualité professionnelle, offrant une installation et une configuration DIY sans effort tout en intégrant des fonctionnalités de qualité professionnelle, notamment des détecteurs avancés, un hub de sécurité dédié et une prise en charge de l'intégration avec les centres de réception d'alarme, etc., ce qui en fait le choix incontournable pour un système d'alarme de sécurité sans fil fiable, prenant en charge l'alarme d'intrusion, l'alarme d'incendie et de fuite d'eau, l'alarme de panique, etc., desservant un éventail de petites entreprises et de propriétés résidentielles.