reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
Sponsored content by Soyter

Łączność LPWA i LoRaWAN, a rozwój sektora IoT

O Internecie Rzeczy i o tym, jak zrewolucjonizuje nie tylko przemysł, ale także życie pozornie z nim niezwiązanych ludzi, mówi się od wielu lat.
Na początku poprzedniej dekady pojęcie m2m, czyli komunikacji pomiędzy maszynami było już powszechnie znane i popularne w niektórych aplikacjach. W przypadku rozwiązań bezprzewodowych prym wiodła technologia GSM’owa. To ona rozwiązywała konkretny problem – zdalnego dostępu do urządzenia, w sytuacji gdy klasyczne połączenie kablowe przestawało być uzasadnione ekonomicznie lub wręcz niemożliwe technicznie. Producenci rozwiązań alarmowych czy lokalizacyjnych, często nie mieli innego wyjścia, aby w większości lokalizacji monitorować i sterować zdalnie inaczej niż przez GSM. W sytuacji gdy projekt był ograniczony do konkretnego obszaru, sięgano po rozwiązania radiowe w pasmach nielicencjonowanych (433/868/2400). Tutaj wybór nie był oczywisty - kilka dostępnych pasm, różne podejścia do topologii (p2p, gwiazda, MESH), wiele protokołów (w tym kilka aspirujących do bycia „złotym standardem”) powodowało, że i wybór technologii jak i sam projekt, nie były sprawami oczywistymi. Na inne rozwiązania decydowali się producenci sprzętu do opomiarowania liczników, inne producenci przemysłowych sieci czujników, a jeszcze inne producenci automatyki budynkowej. Nierzadko łatwiej było projektantom sięgnąć po budowę sieci przewodowej, dla której być może koszty bywały wyższe, ale techniczny próg wejścia niższy. Do tego znacząco podwyższało to redundancję i uzasadniało klientowi końcowemu bezpieczeństwo. Łączność LPWA i LoRaWAN, a rozwój sektora IoT W ostatnich latach oczekiwania klientów końcowych zaczęły wywierać coraz większy wpływ na wymagania co do systemów i urządzeń. Zdalny dostęp z urządzeń mobilnych stał się niejako standardem, ilość urządzeń i parametrów w systemach zdecydowanie większa. Dziś jako ludzkość chcemy zarządzać i monitorować prawie wszystkie aspekty naszego życia. Zarówno klienci końcowi jak i projektanci zaczęli dążyć do redukcji czasu wdrożenia, obniżenia częstotliwości potencjalnych ingerencji w urządzenia oraz zwiększania liczby parametrów i urządzeń w systemach. Pojawienie się sieci w tzw. standardach LPWA (Low Power Wide Area) rozwiązało kilka ważnych problemów z którymi borykali się projektanci. Głównymi zaletami stały się znaczne powiększenie pojemności sieci, zmniejszenie poboru energii urządzeń i niespotykana wcześniej penetracja sygnału. W rozwiązaniach LPWA dla pasm licencjonowanych pojawiły się niskoenergetyczne odmiany LTE – NB-IoT oraz LTE Cat-M. Soyter Components od ponad 10 lat współpracując z firmą Quectel – globalnym liderem rozwiązań LPWA, dysponuje najszerszą ofertą OEM dla tych technologii. To te rozwiązania najczęściej zastępują dotychczas stosowane modemy 2G. Oferują one klientom łatwość implementacji, bardzo długi czas życia na baterii – liczony w latach i możliwość zbierania danych z dziesiątek tysięcy urządzeń rozmieszczonych na niewielkich obszarach. Wszystko w cenie pozwalającej na wysoko wolumenowe wdrożenia. LPWA w pasmach ISM A co z pasmami nielicencjonowanymi np. 868MHz ? Tu również pojawiły się technologie pozwalające osiągać podobne rezultaty od strony technicznej i znacząco obniżyć pobór energii oraz zwiększyć pojemność sieci. Jednocześnie pasma licencjonowane przestały być sieciami krótkiego zasięgu. Odległości jakie udaje się uzyskiwać w sprzyjających warunkach dochodzą do kilkudziesięciu kilometrów. W lokalizacjach silnie zurbanizowanych jest to co najmniej kilkaset metrów. Powoduje to, że spektrum możliwości wykorzystania oraz redundancja, znacznie się powiększyły. Kiedy zatem warto sięgnąć po sieci w pasmach nielicencjonowanych np. 868MHz ? To przede wszystkim argumenty biznesowe. W przypadku sieci licencjonowanych, znaczący koszt koncesji na użycie pasma powoduje jego ograniczenie do stosowania przez wybranych operatorów sieci komórkowych. To oni niejako udostępniają swoją infrastrukturę w formie abonamentów (np. z dostępem poprzez karty SIM) klientom per urządzenie. Sieci ISM (z zasady nielicencjonowane) wymagają więc od użytkownika budowy także infrastruktury do jej użycia (BTS) oraz jej utrzymania. To inne niż w przypadku sieci CAT-M i NB-IoT podejście, powoduje, że część użytkowników decyduje się na posiadanie własnej sieci i uniezależnienie od operatora. Dla skończonych obszarów, gdzie znajduje się duża liczba urządzeń, może to skutkować sporymi oszczędnościami – szczególnie przy projektach liczonych na lata. Dobrym przykładem są wdrożenia realizowane we współpracy z samorządami terytorialnymi. Sieć zbudowana raz np. dla wdrożenia zdalnego opomiarowania liczników wody czy ciepła, może służyć kolejno wdrożeniom następnych systemów jak np. czujnikom dostępności miejsc parkingowych, systemowi odbioru nieczystości czy czujnikom analizującym zanieczyszczenie powietrza. Nie zawsze motywacją są jedynie względy ekonomiczne. Posiadanie infrastruktury na własność pozwala uniezależnić się od czynników, które są poza naszą kontrolą jak np. wyłączanie sieci 3G lub potencjalne wyłączanie 2G, o którym sporo mówi się od jakiegoś czasu. Oczywiście nie są to działania natychmiastowe i z reguły migrujące w konkretne nowe rozwiązania, ale dla użytkowników którzy już poczuli niewygody z nimi związane, to problem realny i brany pod uwagę przy wyborze technologii. Pasma nielicencjonowane to również techniczne rozwiązanie wszędzie tam, gdzie operator nie ma i nie zamierza budować swojej infrastruktury. Najczęściej na terenach niezamieszkałych lub słabo zaludnionych. Przykłady to opomiarowanie w rolnictwie czy monitoring środowiskowy / zwierząt w lasach lub na pustyniach. LORA Dziś najbardziej popularną technologią wśród rozwiązań LPWA w pasmach ISM staję się LoRa i standard LoRaWAN. Lora tak jak wszystkie sieci LPWA cechuje się bardzo niskim życiem energii (jednym z najniższych ze wszystkich obecnie dostępnych technologii w ISM) oraz wysoką pojemnością sieci. Co odróżnia ją od innych sieci LPWA ISM, to to, że dodatkowo nadaje się do urządzeń w ruchu, ma możliwość ich lokalizowania bez użycia GPS oraz stosunkowo wysoką odporność na interferencje. To także zdecydowanie najbardziej otwarty model biznesowy. LoRa Alliance (organizacja nonprofit której celem jest popularyzacja standardu) ma inną strategię niż w przypadku konkurencyjnych, dość zamkniętych standardów LPWA ISM. Można powiedzieć, że wręcz zabiegają o nowe podmioty, ponieważ specyfikacja regulująca sposób zarządzania siecią jest relatywnie otwarta. Każdy może pobrać dokumentację standardu i dołączyć do LoRa Alliance. Potencjalny producent sprzętu lub bramy nie będzie miał problemu ze zbudowaniem urządzenia zgodnego ze specyfikacją LoRa. To sprawia, że technologia jest dobrze opisana, bezpieczna, ma dużo przypadków wykorzystania w rzeczywistych aplikacjach. Także dostępność sprzętu jest bardzo dobra – klienci mogą wybierać pomiędzy różnymi producentami zarówno chipsetów, modułów jak i gatewayi. Możemy zdecydować czy sami chcemy budować sieć, czy np. skorzystać z sieci prywatnych operatorów, którzy przyjmują podobny model do operatorów komórkowych, nierzadko oferując bardziej atrakcyjne stawki niż dla pasm licencjonowanych. Gdzie znajduje wykorzystanie LORA ? LoraWAN to przede wszystkim rozwiązanie dedykowane do aplikacji, które działają na konkretnym zdefiniowanym terenie. Smart City – inteligentne liczniki, czujniki środowiskowe, czujniki zajętości miejsc, zajętość koszy na śmieci, lokalizacja pojazdów (w szczególności małej elektromobilności i transportu publicznego), sterowanie ruchem, oświetlenie uliczne, wczesne ostrzeganie o powodziach czy pożarach, zapobieganie katastrofom budowalnym – monitoring mostów czy dachów. Inteligentne budynki – to ponownie obszary monitorowania parametrów środowiskowych (np. jakości powietrza, temperatury, wilgotności, zawartość CO2), kontrola zajętości pomieszczeń, zużycia mediów, poziomu hałasu, wykrywania pożarów, zalania, tlenków czadu. W lasach to monitoring zwierzyny, pomiary dendrologiczne, wczesne wykrywanie pożarów. Obiekty użyteczności publicznej jak np. szpitale – monitoring parametrów życiowych pacjentów, systemy przywoływania, maszyny vendingowe. Inteligentne rolnictwo, monitoring i sterowanie w przemyśle, energetyka… Zastosowania można mnożyć, a wciąż pojawiają się nowe pomysły na wykorzystanie sieci bezprzewodowych i konkretne zagadnienia przez nie rozwiązywane. RAK Wireless – kompletny ekosystem dla rozwiązań LORA Rak Wireless to utworzona w 2014 roku w Shenzen międzynarodowa firma specjalizująca się w projektowaniu i dostawach urządzeń i usług z zakresu IoT. Ich koncentracja skupia się na sprzęcie i oprogramowaniu LoRaWAN. Sercem ich portfolio produktowego jest szeroka paleta Gatewayi (Koncentratory / Bramy). Przystosowane do użycia w warunkach zewnętrznych jak i wewnętrznych. W opcjach 8 i 16 kanałowych, z możliwością wyposażenia w dodatkowe zasilanie z energii słonecznej oraz poprzez POE, z wbudowanym GPS, Wi-Fi oraz LTE. Istnieje także możliwość personalizacji urządzeń poprzez logotypy klienta na obudowie. Dodatkowo RakWireless udostępnia wygodne środowisko do konfiguracji i zdalnego zarządzania gatewayami. Producent dysponuje też rozwiązaniami dla developerów, dla których koszt gotowych gatewayi nie przekracza 100 USD, co pozwala na niski próg wejścia i możliwie łatwe zaznajomienie się z technologią. Dla producentów sprzętu udostępnione są także OEM’owe koncentratory na miniPCIe, pozwalające na projekt własnego gatewaya. Kolejnym rozwiązaniem są end-pointy. Mogą występować w formie gotowych do pracy w sieci, zamkniętych w obudowy urządzeń (trackery, porty RS485, czujniki środowiskowe czy przyciski do zdalnego sterowania) lub całej gamy lutowanych modułów bezprzewodowych. Wszystkie moduły dysponują także wbudowanym mikrokontrolerem (do wyboru Nordic, Microchip, STM), co pozwala na budowę swojej aplikacji w całości na układach RAK’a. Zupełną innowacją na rynku, jest linia produktów WisBlock. Te rozwiązania, nie wymagającego projektowania PCB, pozwalają na bardzo szybką budowę urządzeń poprzez łączenie gotowych modułów funkcjonalnych za pomocą złącz. Moduł bazowy, możemy rozszerzyć za pomocą dodatkowych płytek o czujniki (temperatura, wilgotność, jakość powietrza, ciśnienie, akcelerometr, GNSS, światło, deszcz) , interfejsy fizyczne, wyświetlacze, układy pamięci i zasilania, będąc w stanie w kilka minut złożyć praktycznie zamknięte sprzętowo rozwiązanie o wymaganej funkcjonalności. Linia jest bardzo atrakcyjna zarówno dla hobbystów / makerów, jak również klientów komercyjnych chcących realizować założone proof-of-concept bez dużych nakładów finansowych i czasowych. Jest to szczególnie istotne w sytuacji niepewności powodzenia biznesowego danego projektu.
Soyter Components – wyspecjalizowany dostawca rozwiązań bezprzewodowych Zdecydowana większość produktów RAK Wireless jest dostępna w magazynie firmy Soyter „od ręki”. Oferując produkty RAK, Soyter Components dysponuje również możliwością wsparcia klientów w doborze odpowiedniego rozwiązania, pomocy w rozwiązywaniu zagadnień technicznych (technical support), a nawet wykonaniu całego wdrożenia. Może to być budowa infrastruktury, monitoring i zarządzanie konkretnymi parametrami/urządzeniami, zaprojektowanie urządzenia od podstaw czy po prostu rozwiązanie konkretnego problemu / optymalizacja w przemyśle. Chętnie odpowiemy na pytania i zapytania, a komercyjne projekty wspieramy programem próbkowym, czy wypożyczeniem urządzeń na testy.
Więcej informacji na naszej stronie: www.soyter.pl i zachęcamy do kontaktu

reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
September 20 2021 15:21 V18.22.20-1