基于 Sigfox 物联网网络的新型远程监测与控制系统

我们描述了一种新型低成本系统，旨在对现代科学实验室进行多传感器远程状态监测，并允许用户在检测到指定事件时从远程位置执行操作。该系统由电池供电，不需要局域网（LAN）或 WiFi（例如在断电等情况下通常不可用）的存在，因为它利用了不断发展的物联网（IoT）低功耗广域网（LPWAN）基础设施。具体而言，我们的系统利用了新型的 SigFox 超窄带（UNB）基础设施，并在仪器与远程用户之间提供双向链路，即使在电力线中断（这是科学实验室可能承受的最关键情况之一）的情况下也是如此。该系统可在极短时间内检测预定义事件的发生，并自主地以一系列预定义动作作出反应，同时还允许远程用户通过用户友好的智能手机应用程序或浏览器界面及时对系统执行额外操作。该系统还嵌入了一种新型断电检测架构，可在小于 2 ms 内检测电力线故障。我们提供了该原型的完整表征，包括反应时间、连接延迟、传感器灵敏度和功耗。