ΚύριοςΠαράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή μιας μεθόδου ασύρματης μετάδοσηςγια ανιχνευτή αερίου:
Απόσταση μετάδοσης: Πόσο μακριά είναι η συσκευή πεδίου από το σημείο πύλης/λήψης;
Απαίτηση κατανάλωσης ενέργειας: Είναι ο πομπός που τροφοδοτείται ή τροφοδοτείται με AC; Αναμενόμενη διάρκεια ζωής της μπαταρίας;
Ποσοστό και συχνότητα δεδομένων: Πόσα δεδομένα πρέπει να μεταδοθούν; Πόσο συχνά αποστέλλεται;
Οι μέθοδοι ασύρματης μετάδοσης για τους πομποί (όπως η θερμοκρασία, η πίεση, η ροή, οι πομποί αερίου ή οι ανιχνευτές αερίου, οι πομποί υγρού, κλπ. .) χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στο βιομηχανικό διαδίκτυο των πραγμάτων και των συστημάτων αυτοματισμού, κυρίως για την επίλυση δυσκολιών καλωδίωσης, την παρακολούθηση κινητών συσκευών, την παρακολούθηση των θέσεων ή τη μείωση του κόστους εγκατάστασης .
Τα παρακάτω είναι αρκετές μέθοδοι ασύρματης μετάδοσης κοινών πομπών:
1. ιδιόκτητα ασύρματα πρωτόκολλα που βασίζονται σε ζώνες ISM (Sub -1 GHz, όπως 433MHz, 868 MHz, 915MHz):
Αρχή: Εργασία σε βιομηχανικές, επιστημονικές και ιατρικές μπάντες . Χρησιμοποιήστε πρωτόκολλα που καθορίζονται από τον κατασκευαστή για επικοινωνία από σημείο σε σημείο ή αστέρι .
Χαρακτηριστικά:
Ισχυρή διείσδυση: Σε σύγκριση με τα 2 . 4GHz, τα σήματα χαμηλής συχνότητας έχουν ισχυρότερη ικανότητα να διεισδύουν τοίχους και μεταλλικά εμπόδια και είναι πιο κατάλληλα για σύνθετα βιομηχανικά περιβάλλοντα.
Μεγάλη απόσταση μετάδοσης: έως και εκατοντάδες μέτρα ή ακόμα και χιλιόμετρα σε ανοικτές περιοχές .
Σχετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας: κατάλληλη για πομπούς με μπαταρία .
Σχετικά λιγότερη παρεμβολή: Σε σύγκριση με το συγκέντρωσε ζώνη 2 . 4GHz, υπάρχουν λιγότερες πηγές παρεμβολής (αλλά η προσοχή πρέπει να δοθεί στην παρέμβαση από άλλες συσκευές στην ίδια ζώνη συχνοτήτων).
Εφαρμογή: Χρησιμοποιείται ευρέως για ασύρματες συνδέσεις μικρής εμβέλειας έως μεσαίας εμβέλειας διαφόρων βιομηχανικών αισθητήρων και πομπών, όπως παρακολούθηση εξοπλισμού εργοστασίου, παρακολούθηση της περιοχής δεξαμενών κ.λπ.
2. lora / lorawan:
Αρχή: Η Lora είναι μια τεχνολογία διαμόρφωσης φυσικού στρώματος με εξαιρετικά μακρά απόσταση και χαρακτηριστικά κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας . Lorawan είναι ένα πρωτόκολλο δικτύου που βασίζεται στο φυσικό στρώμα Lora, το οποίο χρησιμοποιείται για τη διαχείριση των επικοινωνιών μεταξύ συσκευών και διακομιστών δικτύου .}}}}
Χαρακτηριστικά:
Εξαιρετική απόσταση: έως 10-15 χιλιόμετρα κάτω από συνθήκες γραμμής, και μέχρι 2-5 χιλιόμετρα σε αστικά περιβάλλοντα .
Εξαιρετική κατανάλωση ενέργειας: πολύ κατάλληλη για τροφοδοσία μπαταρίας, με διάρκεια ζωής αρκετών ετών ή και πάνω από δέκα χρόνια .
Μεγάλη χωρητικότητα: Μια πύλη Lorawan μπορεί να συνδέσει χιλιάδες κόμβους .
Μεσαία και χαμηλά ποσοστά δεδομένων: κατάλληλα για τη μετάδοση περιοδικών πακέτων μικρών δεδομένων (όπως αναγνώσεις θερμοκρασίας και πίεσης) από αισθητήρες/πομπούς .
Εφαρμογές: Έξυπνες πόλεις (φώτα δρόμου, περιβαλλοντική παρακολούθηση), γεωργική IoT (υγρασία του εδάφους), απομακρυσμένη παρακολούθηση περιουσιακών στοιχείων (πετρελαιοκηλίδες, αγωγοί, εγκαταστάσεις ισχύος), παρακολούθηση αποκεντρωμένου εξοπλισμού σε μεγάλα εργοστάσια ή πάρκα {
3. NB-IOT / LTE-M:
Αρχή: Τεχνολογία κυψελοειδούς δικτύου βασισμένη σε εξουσιοδοτημένο φάσμα (παράγωγο πρότυπο 4G/5G), σχεδιασμένο για το Διαδίκτυο των πραγμάτων . σε σενάρια παρακολούθησης κινητής τηλεφωνίας (όπως η μεταφορά οχημάτων), μόνο το 4G μπορεί να επιλεγεί .}
Χαρακτηριστικά:
Μεγάλη κάλυψη: Χρησιμοποιήστε άμεσα την υπάρχουσα υποδομή κυτταρικού δικτύου με εξαιρετικά ευρεία κάλυψη .
Βαθιά διείσδυση: Ισχυρή ικανότητα διείσδυσης σήματος, κατάλληλη για περιβάλλοντα όπως υπόγεια και βαθιές εγκαταστάσεις .
Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας: Υποστηρίζει τρόπους εξοικονόμησης ενέργειας όπως το PSM και το EDRX και έχει μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας (αλλά συνήθως δεν είναι τόσο καλή όσο η Lora) .
Υψηλή αξιοπιστία και ασφάλεια: Δίκτυο μεταφοράς με καλή ασφάλεια .
Κόστος: Το κόστος της μονάδας είναι σχετικά υψηλό (αλλά συνεχίζει να μειώνεται), συνήθως απαιτώντας μια κάρτα SIM και τα τέλη υπηρεσίας χειριστή (χρεώνονται από την κυκλοφορία δεδομένων) .
Μεσαία και χαμηλά ποσοστά δεδομένων: Παρόμοια με το Lorawan, κατάλληλο για τη μετάδοση πακέτων μικρών δεδομένων .
Εφαρμογές: σενάρια που απαιτούν κάλυψη ευρείας περιοχής, βαθιά κάλυψη ή υποστήριξη κινητικότητας, όπως μετρητές χρησιμότητας (νερό, ηλεκτρική ενέργεια, αέριο) που διασκορπίζονται σε όλη την πόλη, κοινό εξοπλισμό, κινητά περιουσιακά στοιχεία (όπως οχήματα ψυχρής αλυσίδας) και σημεία παρακολούθησης σε απομακρυσμένες περιοχές .}}}}}}}}}}
4. zigbee / thread:
Αρχή: Ένα πρωτόκολλο δικτύου μικρού εμβέλειας, χαμηλής ισχύος, αυτο-οργάνωσης με βάση το IEEE 802.15.4 Standard . Το νήμα είναι ένα νέο πρότυπο παρόμοιο με αλλά με βάση το πρωτόκολλο IP .}
Χαρακτηριστικά:
Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας: Κατάλληλο για ισχύ μπαταρίας .
Αυτο-οργανωτικό δίκτυο/υψηλή αξιοπιστία: Τα δίκτυα ματιών μπορούν να σχηματίζονται μεταξύ συσκευών, με αυτόματη δρομολόγηση, πλεονασμό διαδρομής και βελτιωμένη ευρωστία δικτύου .
Χωρητικότητα μεσαίου κόμβου: Ένα δίκτυο μπορεί να υποστηρίξει εκατοντάδες κόμβους .
Σύντομη απόσταση: Η απόσταση μετάδοσης ενός Hop είναι συνήθως εντός 10-100 μέτρα, βασιζόμενη στην επέκταση του ρελέ μαχαιριών .
Εργασία στη ζώνη συχνοτήτων 2 . 4GHz: Επιρρεπή σε παρεμβολές από Wi-Fi, Bluetooth και άλλες συσκευές στην ίδια ζώνη συχνοτήτων και αδύναμη διείσδυση.
Εφαρμογή: Πιο κατάλληλη για εσωτερικά, τοπικά, περιβάλλοντα έντασης εξοπλισμού, όπως το Smart Building Automation (HVAC, Lighting Control), το Smart Home και τα δίκτυα παρακολούθησης του εξοπλισμού σε μικρά εργοστασιακά εργαστήρια . πύλες συνήθως πρέπει να συνδέονται με δίκτυα υψηλότερου επιπέδου (όπως Ethernet, Wi-Fi, 4G) .
5. Bluetooth / ble:
Αρχή: Τεχνολογία ασύρματης επικοινωνίας μικρής εμβέλειας, το κλασικό Bluetooth χρησιμοποιείται για υψηλότερους ρυθμούς δεδομένων και το BLE έχει σχεδιαστεί για εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας .
Χαρακτηριστικά:
Εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας (BLE): Πολύ κατάλληλο για αισθητήρες μικρο-μπαταριών .
Υψηλή δημοτικότητα: ευρέως ενσωματωμένη σε κινητά τηλέφωνα και δισκία, εύκολο να εντοπίσει σφάλματα και να διαβάσετε δεδομένα στον ιστότοπο .
Σύντομη απόσταση: Το τυπικό εύρος είναι περίπου 10 μέτρα (επεκτάσιμη, αλλά η κατανάλωση ενέργειας και η αύξηση του κόστους) .
Εργασία στο 2 . ζώνη συχνοτήτων 4GHz: Επιρρεπή σε παρεμβολές και αδύναμη διείσδυση.
Εφαρμογή: Χρησιμοποιείται κυρίως για τη διαμόρφωση της συσκευής κλεισίματος, τη σφάλμα, την ανάγνωση δεδομένων ή ως σύνδεση "τελευταίου μετρητή" μεταξύ των πομπών αερίου και των τοπικών πύλων/φορητών συσκευών . που δεν είναι κατάλληλες ως κύρια λύση απομακρυσμένης μετάδοσης δεδομένων, αλλά συχνά χρησιμοποιείται ως βοηθητικό διάστημα .
6. wi-fi:
Αρχή: Τεχνολογία ασύρματου LAN υψηλής ταχύτητας με βάση το IEEE 802 . 11 σειρά προτύπων.
Χαρακτηριστικά:
Υψηλός ρυθμός δεδομένων: κατάλληλο για πομπούς που πρέπει να μεταδίδουν μεγάλες ποσότητες ροών δεδομένων ή βίντεο (σπάνιο) .
Υψηλή δημοτικότητα: Η υποδομή είναι πανταχού παρούσα .
Κατανάλωση υψηλής ενέργειας: Συνήθως δεν είναι κατάλληλη για πομπούς που τροφοδοτούνται από μπαταρίες για μεγάλο χρονικό διάστημα .
Η εργασία στο 2 . 4GHz/5GHz ζώνη συχνοτήτων: 2.4GHz είναι επιρρεπής σε παρεμβολές και το 5GHz έχει ασθενέστερη διείσδυση.
Περιορισμένη απόσταση μετάδοσης: Εξαρτάται από την κάλυψη AP .
Εφαρμογή: Χρησιμοποιείται κυρίως σε εσωτερικά περιβάλλοντα με σταθερή τροφοδοσία και υπάρχουσα κάλυψη Wi-Fi, για να συνδέσετε ορισμένους πομπούς που απαιτούν υψηλότερο εύρος ζώνης ή είναι βολικά για την πρόσβαση σε υπάρχοντα δίκτυα πληροφορικής (όπως ορισμένα προηγμένα όργανα, συσκευές ενσωμάτωσης κάμερας) . Δεν είναι η πρώτη επιλογή για απομακρυσμένους μεταδόσεις χαμηλής ισχύος .
Περιβαλλοντικοί παράγοντες: Υπάρχουν μεταλλικές δομές, παχιά τοίχοι και άλλες ισχυρές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές στο χώρο; Εσωτερική ή εξωτερική;
Τοπολογία δικτύου: σημείο σε σημείο; Αστέρι; Πλέγμα; Πόσοι κόμβοι χρειάζονται;
Κάλυψη: Είναι τοπική κάλυψη, κάλυψη ευρείας περιοχής ή βαθιά κάλυψη;
Κόστος: Κόστος υλικού (ασύρματη μονάδα), κόστος υποδομής (πύλη), κόστος λειτουργίας (μηνιαία αμοιβή κάρτας SIM);
Απαιτήσεις ασφαλείας: Η μετάδοση δεδομένων απαιτεί υψηλό επίπεδο κρυπτογράφησης;
Υπάρχουσα υποδομή: Υπάρχει κάποιο είδος δικτύου (όπως το Cellular Network, Wi-Fi) στο site που μπορεί να χρησιμοποιηθεί;
Άδειες και κανονισμοί: Η χρήση των ζωνών συχνοτήτων συμμορφώνεται με τους τοπικούς κανονισμούς;
Περίληψη:
Για εφαρμογές βιομηχανικών πομπών χαμηλής κατανάλωσης, χαμηλής ισχύος, μπαταρίας, η Lora/Lorawan και η NB-IOT/LTE-M είναι σήμερα οι πιο συνηθισμένες και πιο συμφέρουσες επιλογές . Η συγκεκριμένη επιλογή εξαρτάται από παράγοντες όπως οι απαιτήσεις κάλυψης, αν απαιτείται ένα δίκτυο χειριστή και ο προϋπολογισμός κόστους.
Το ιδιόκτητο sub -1 GHz πρωτόκολλο εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως σε συγκεκριμένα βιομηχανικά σενάρια και είναι ώριμη και σταθερή .
Το ZigBee/Thread είναι κατάλληλο για εσωτερικά ή τοπικά σενάρια με πυκνές συσκευές, μικρές αποστάσεις και δίκτυα ματιών .
Το BLE χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύνδεση εντοπισμού σφαλμάτων διαμόρφωσης ή μικρής απόστασης με πύλες/κινητά τηλέφωνα .
Το Wi-Fi χρησιμοποιείται κυρίως για συνδέσεις υψηλής ταχύτητας σε περιβάλλοντα με κάλυψη ενέργειας και δικτύου .
Κατά την επιλογή, φροντίστε να κάνετε μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση βάσει των συγκεκριμένων σεναρίων εφαρμογής και των αναγκών .
Κάλυψη δικτύου και ευελιξία ανάπτυξηςμεταξύ 4G και Wi-Fi:
4G:
Κάλυψη ευρείας περιοχής: βασιζόμενη στο κυψελοειδές δίκτυο (4G LTE) των τηλεπικοινωνιών, η κάλυψη είναι πολύ ευρεία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί βασικά οπουδήποτε υπάρχει ένα σήμα κινητού τηλεφώνου .
Απλή ανάπτυξη: Η συσκευή διαθέτει ενσωματωμένη μονάδα 4G και μια κάρτα SIM μπορεί να συνδεθεί στο Διαδίκτυο χωρίς να χρειάζεται να δημιουργηθεί πρόσθετη υποδομή δικτύου (όπως δρομολογητής) τοπικά {}}}}
Ισχυρή κινητικότητα: Η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί εν κινήσει (όπως εγκατεστημένη σε όχημα για επιθεώρηση) .
WiFi:
Τοπική κάλυψη: βασιζόμενη στο αυτο-οικοδομημένο WiFi WiFi LAN του χρήστη, η κάλυψη είναι περιορισμένη (συνήθως εντός δεκάδων μέτρων έως εκατοντάδες μέτρα του δρομολογητή/AP και επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τοίχους, εμπόδια και παρεμβολές) .}}}}}
Η βασιζόμενη στο τοπικό δίκτυο: μια σταθερή και αξιόπιστη υποδομή δικτύου WiFi (δρομολογητές, APS, διακόπτες, κλπ. .) πρέπει να είναι προ-αναπτυσσόμενη κοντά στο σημείο ανάπτυξης της συσκευής . Το όνομα του δικτύου (SSID) και ο κωδικός πρόσβασης πρέπει να ρυθμιστούν.
Σταθερή θέση: Η συσκευή αναπτύσσεται συνήθως σε σταθερή θέση εντός της κάλυψης του σήματος WiFi .
Αξιοπιστία και σταθερότητα δικτύουμεταξύ 4G και Wi-Fi:
4G: Βασίζεται σε δημόσια κυψελοειδή δίκτυα . Οι συνδέσεις μπορούν να διακόπτονται ή να είναι ασταθές σε τυφλά σημεία σήματος (υπόγεια, απομακρυσμένες ορεινές περιοχές, μεγάλες μεταλλικές δομές), κατά τη διάρκεια της συμφόρησης του δικτύου ή όταν το δίκτυο του χειριστή αποτυγχάνει . η ποιότητα της κάλυψης του δικτύου ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό μεταξύ των διαφόρων χειριστών.}.
WIFI: βασίζεται στο τοπικό δίκτυο που κατασκευάζεται από τον χρήστη . σταθερότητα είναι πιο ελεγχόμενη, αλλά μπορεί επίσης να επηρεαστεί από τις τοπικές παρεμβολές (άλλες συσκευές WiFi, οι φούρνοι μικροκυμάτων κ.λπ. σταθερό .