Sieci bezprzewodowe dla Internetu Rzeczy
Bezprzewodowe systemy komunikacji stale zyskują popularność w zastosowaniach przemysłowych, wypierając stopniowo sieci przewodowe, które wymagają kosztownych i skomplikowanych połączeń kablowych. Łączność radiowa to także najskuteczniejsza metoda przesyłania danych między obiektami znajdującymi się w ruchu.
Zastosowanie bezprzewodowej komunikacji znacząco obniża czas konieczny na wykonanie instalacji, koszty użytych materiałów i prac instalacyjnych. Oznacza to szybki zwrot z inwestycji, a co niemniej ważne ‒ bezprzewodową komunikację można implementować praktycznie bez ingerencji w istniejącą infrastrukturę.
Przemysłowy Internet rzeczy
Środowisko przemysłowe, w którym często panują ekstremalnie trudne warunki, wymaga od pracujących w nim urządzeń szczególnych parametrów, które zagwarantują procesom produkcyjnym i technologicznym niezbędną wydajność i stabilne działanie. Urządzenia tworzące sieć bezprzewodową w przemyśle muszą być odporne na drgania i zakłócenia elektromagnetyczne, znaczne zmiany temperatury, wysoką wilgotność i zapylenie.
Szczególnie dużą dynamiką rozwoju cechują się w ostatnich miesiącach zastosowania urządzeń bezprzewodowych w komunikacji między maszynami (M2M) i Internecie rzeczy (IoT). Odpowiedzią na potrzebę komunikacji urządzeń świata Internetu rzeczy są stworzone dla nich sieci LPWAN (Low Power Wide Area Networks). Są to uniwersalne sieci o strukturze podobnej do używanej w telefonii komórkowej, czyli zbudowanej w topologii gwiazdy i wykorzystujące jako centra komunikacyjne dla komponentów sieci stacje przekaźnikowe BTS. Od sieci 2G, 3G i 4G odróżniają je używane protokoły, które zapewniają im gorszą przepustowości, ale lepsze parametry w zakresie odporności na zakłócenia i zaniki sygnału. Sieci LPWAN charakteryzuje optymalizacja na niski pobór mocy, niewielkie szybkości transferu danych i wykorzystanie w aplikacjach M2M i IoT. Pracują na częstotliwościach należących do pasma ISM, dzięki czemu są bezpłatne (ISM z ang. Industrial, Scientific and Medical; najczęściej są to pasma 433, 868 i 2400 MHz, które mogą być używane bez pozwolenia radiowego). Najpopularniejsze dziś sieci LPWAN, które w prosty sposób umożliwiają podłączenie milionów urządzeń do chmury, to LoRaWan i Sigfox.
Rys. Przykładowa architektura systemu
Moduły radiowe do sieci LPWAN
Radiomodemy i moduły radiowe przeznaczone do pracy w sieciach LPWAN są projektowane przy uwzględnieniu priorytetowych założeń takich jak: niski koszt, energooszczędność i niskie wykorzystanie szerokości dostępnego pasma. Ponieważ zużycie energii przez poszczególne urządzenia to kluczowy czynnik w wielu aplikacjach, radiomodemy przeznaczone do pracy w sieciach świata Internetu rzeczy wykorzystują zasilanie z wbudowanych baterii. Moduły pracujące w sieciach LoRaWan czy Sigfox mogą transmitować dane na duże odległości (do kilkunastu kilometrów w obszarze niezabudowanym) i przy bardzo małym poborze prądu umożliwiającym pracę na jednej baterii przez nawet 7-8 lat.
Atim Cloud Wireless łączy ze światem IoT
Przykładem rozwiązań komunikacyjnych, które znakomicie realizują komunikację w świecie Internetu rzeczy jest seria modemów radiowych ACW (Atim Cloud Wireless) firmy ATIM. Radiomodemy zapewniają prostą i ekonomiczną budowę sieci i jej elastyczną adaptację do własnych potrzeb. Komunikacja jest realizowana w sieci lokalnej w trybach Modbus master/slave, a także sieciach Sigfox lub LoRaWan. Modemy ACW pracujące w sieciach Sigfox i LoRaWAN mogą być zarządzane z poziomu bezpiecznej platformy internetowej ATIM Cloud Wireless.
SABUR Sp. z o.o.
ul. Puławska 303, 02-785 Warszawa
tel. 22 549 43 53, fax 22 549 43 50
e-mail: sabur@sabur.com.pl
www.sabur.com.pl