Bezprzewodowy monitoring instalacji w technologii IoT

Radiomodemy ACW zapewniają łatwą i ekonomiczną budowę bezprzewodowej sieci komunikacyjnej i jej elastyczną adaptację do indywidualnych potrzeb. Urządzenia wyposażone w wewnętrzne anteny, wejścia i wyjścia (analogowe i cyfrowe) czy wbudowane czujniki umożliwiają włączenie różnego rodzaju urządzeń i obiektów w świat Przemysłowego Internetu Rzeczy.

W zależności od indywidualnych uwarunkowań komunikacja może odbywać się w sieciach lokalnej w trybach Modbus master/slave (868 MHz), Sigfox lub LoRaWAN. Transmisja może być realizowana cyklicznie lub zdarzeniowo. Po przekroczeniu określonego progu wartości (progi są konfigurowane indywidualnie przez użytkownika) moduł może wysłać za pośrednictwem chmury alert w postaci e-maila lub SMS-a.
W jednej aplikacji możliwe jest monitorowanie tysięcy pomiarów z wielu oddalonych czujników – sieć można łatwo rozbudować w dowolnym momencie, dodając lub przenosząc modemy.

W wersjach standardowych obudowy urządzeń są zabezpieczone zgodnie ze stopniem ochrony IP65 i pracują w temperaturze od –20 °C do +55 °C. Wersje specjalne (np. ACW-WL do detekcji wycieków) są przygotowane do działania w rozszerzonym zakresie temperatury (od –25 °C do +70 °C) i mają wodoodporną obudowę zabezpieczoną zgodnie ze stopniem ochrony IP68. Do pracy w strefach zagrożonych wybuchem przeznaczone są modele z certyfikatem ATEX (np. model ACW-MR2Ex z certyfikatem ATEX dla strefy 2, 22).

W nielicencjonowanym paśmie 868 MHz i trybie Modbus modemy serii ACW mogą wymieniać dane z radiomodemami ARM-SE (i innymi serii ARM firmy ATIM), tworząc sieci monitoringu i sterowania instalacjami o dowolnej topologii.

Konfiguracja modemów z poziomu PC

Konfigurator ACW to bezpłatna aplikacja umożliwiająca konfigurację modułów ATIM Cloud Wireless z poziomu komputerów PC. Aplikacja dostępna jest dla systemów operacyjnych Windows 32/64 oraz 7/8/10. Można ją pobrać z serwisu www.sabur.com.pl.

Platforma ATIM Cloud Wireless

Radiomodemy serii ACW pracujące w sieciach Sigfox i LoRaWAN mogą być zarządzane z poziomu bezpiecznej platformy internetowej ATIM Cloud Wireless. Przyjazna wizualizacja platformy umożliwia szybkie sprawdzenie stanu pracy modułów ACW i ich lokalizacji, a także prostą analizę danych na wykresach i uaktywnienie alertów przesyłanych za pomocą wiadomości e-mail lub SMS.

W skład rodziny ATIM Cloud Wireless wchodzą następujące urządzenia:

• AGT/INDUS LoRaWAN – przemysłowa brama komunikacyjna wykorzystywana do budowy prywatnej sieci w standardzie LoRaWAN. Pośredniczy w przesyłaniu danych (odczytuje i przekazuje) z urządzeń końcowych (liczników, przetworników) do serwera sieciowego. Wykorzystana w tym celu technologia komunikacyjna LoRa zapewnia osiągnięcie znacznego zasięgu (do 15 km) przy relatywnie niskim zapotrzebowaniu na energię elektryczną i niskim koszcie (pracuje na nielicencjonowanym paśmie radiowym 868 MHz).
• A-GATE LoRaWAN – zapewnia komunikację z urządzeniami działającymi w standardzie komunikacji bezprzewodowej LoRa (w ofercie ATIM moduły serii ACW/LW8-XXX). Udostępnia dane z czujników przez przygotowaną stronę webową lub przekazuje dane do zewnętrznych serwerów sieciowych (lub aplikacji użytkownika) dostępnych lokalnie albo w sieci (platforma ACW, TTN, Loriot, Actility itp.).
• ACW-TH – modem radiowy z cyfrowym czujnikiem przeznaczonym do monitorowania temperatury i wilgotności w pomieszczeniach (np. w biurowcach, obiektach użyteczności publicznej i budynkach przemysłowych). Znakomicie realizuje zadania w obiektach o wysokiej efektywności energetycznej typu Smart Buildings.
• ACW-TMD1 – radiomodem z zewnętrznym cyfrowym czujnikiem przeznaczonym do kontroli temperatury w odległych miejscach. Informuje o stanach alarmowych i przekroczeniach ustalonych progów. Może monitorować np. pracę zamrażarek i łańcuchów chłodniczych, a także stanowić element systemów zwiększania efektywności energetycznej
  i innych inteligentnych aplikacji. Moduł w wersji ACW-TM2D jest wyposażony w dwie sondy z czujnikami temperatury, które pozwalają na indywidualny pomiar w dwóch różnych miejscach.
• ACW-TM1 – modem z wejściem analogowym dla czujnika Pt 100.
• ACW-MR2 – radiomodem z wbudowanymi dwoma wejściami cyfrowymi przeznaczony do monitorowania stanów urządzeń. Doskonale sprawdza się także w transmisji impulsów z liczników (np. energii, ciepła lub wody). Dostępny jest również w wykonaniu EX, dla stref zagrożonych wybuchem i np. zbierania danych z liczników gazu (model ACW-MR2Ex, certyfikat ATEX dla strefy 2, 22).
• ACW-DIO – moduł radiowy 433/ 868 MHz, z wbudowanym cyfrowym wejściem i wyjściem.
• ACW-DA – moduł radiowy z wejściem cyfrowym i analogowym.
• ACW-WL – moduł radiowy z detektorem wycieków, przeznaczony do wykrywania wycieków w odległych lokalizacjach (np. w sieciach ciepłowniczych lub wodociągowych). Jest przystosowany do pracy pod ziemią i w rozszerzonym zakresie temperatury (od –25 °C do +70 °C). Ma wodoodporną obudowę zabezpieczoną zgodnie ze stopniem ochrony IP68.
• ACW-GW – modem radiowy z bramą do sieci Sigfox.
• ACW-DI – moduł radiowy 433/ 868 MHz z wbudowanym wejściem cyfrowym.
• ACW-RS – moduł radiowy z portem szeregowym RS.
• ACW-DIN-RS, ACW-DIN-DA, ACW-DIN-DIO – radiomodemy do montażu na szynie DIN, z zewnętrzną anteną.

ATIM Cloud Wireless – dlaczego warto?

Platforma ATIM Cloud Wireless zapewnia szereg korzyści, do których należą:

• bezprzewodowy monitoring instalacji w trudno dostępnych obszarach lub miejscach, gdzie nie można podłączyć okablowania,
• optymalizacja kosztów wdrażania i utrzymania systemu: bardzo niskie zużycie energii, nielicencjonowane częstotliwości (bez kart SIM i kosztów wykupu częstotliwości radiowej),
  bez konieczności kładzenia kabli − łatwy montaż i włączanie/przenoszenie nowych urządzeń w sieci,
• możliwość budowania sieci bezprzewodowej krok po kroku, w tempie dostosowanym do indywidualnych wymagań,
• monitoring wszystkich czujników i urządzeń w jednej aplikacji − nawet 20 000 pod jedną stacją bazową,
• oszczędność czasu na analizę danych – wszystkie urządzenia dostępne z jednego miejsca
  (platforma ACW) .

Nielicencjonowane pasmo częstotliwości radiowej (ISM) umożliwia transmisję danych na duże odległości (kilkanaście kilometrów w terenie niezabudowanym) i pracę w trybach Modbus Master i Slave lub Mirror.

LoRaWAN to wąskopasmowa technologia bezprzewodowej transmisji danych przeznaczona dla rozwiązań Internetu Rzeczy. Jest bezpłatna (działa w nielicencjonowanym paśmie ISM 868 MHz) i również umożliwia dwukierunkową transmisję na duże odległości (do kilkunastu kilometrów w terenie niezabudowanym) przy bardzo niskim poborze mocy. Prędkość przesyłu danych wynosi od 300 b/s do 10 kb/s. Transmisję zabezpiecza algorytm szyfrujący AES (na poziomie urządzenia i sieci).

Sigfox jest wąskopasmową siecią pakietową transmisji danych dla niskonapięciowych aplikacji Internetu Rzeczy. Jednokierunkowa sieć działa w paśmie 868 MHz, pozwalając na budowanie energooszczędnych sieci o małej prędkości i dużym zasięgu. Prędkość przesyłu danych wynosi 100 b/s. Bezpieczeństwo zapewnia szyfrowanie i uwierzytelnianie, ale komunikaty nie są szyfrowane.

Najważniejsze zalety standardów LoRaWAN i Sigfox to duży zasięg, niskie zużycie energii, możliwość podłączenia dużej liczby urządzeń do jednej stacji bazowej (do 20 000) i dostęp do danych w chmurze internetowej. Użytkowanie tych sieci wiąże się z koniecznością wykupu dostępu do domeny internetowej (roczny abonament dla każdego urządzenia). 

SABUR Sp. z o.o.
ul. Puławska 303, 02-785 Warszawa
tel. 22 549 43 53
e-mail: sabur@sabur.com.pl
www.sabur.com.pl

źródło: Automatyka 7-8/2019