GłównyCzynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze metody transmisji bezprzewodowejdla detektora gazu:
Odległość transmisji: Jak daleko jest urządzenie polowe od bramy/punktu odbiorczego?
Zapotrzebowanie na zużycie energii: Czy napędzany baterią nadajnik czy zasilany baterią? Oczekiwana żywotność baterii?
Szybkość danych i częstotliwość: ile danych należy przesyłać? Jak często jest wysyłany?
Metody transmisji bezprzewodowej dla nadajników (takie jak temperatura, ciśnienie, przepływ, nadajniki gazowe lub detektory gazu, nadajniki na poziomie cieczy itp. .) są coraz częściej używane w przemysłowym Internecie rzeczy i systemów automatyzacji, głównie w celu rozwiązania trudności z okablowaniem, monitorowanie urządzeń mobilnych, monitorowanie zdalnego witryny lub zmniejszenie kosztów instalacji .}
Poniżej znajduje się kilka wspólnych metod transmisji bezprzewodowej nadajnika:
1. własne protokoły bezprzewodowe oparte na pasmach ISM (sub -1 GHz, takie jak 433mHz, 868 MHz, 915mHz):
Zasada: Praca w pasmach przemysłowych, naukowych i medycznych bez licencji . Użyj protokołów zdefiniowanych przez producenta dla komunikacji sieciowej lub sieciowej .
Cechy:
Silna penetracja: w porównaniu z 2 . 4GHz, sygnały o niskiej częstotliwości mają silniejszą zdolność do penetracji ścian i przeszkód metalowych i są bardziej odpowiednie dla złożonych środowisk przemysłowych.
Długie odległość transmisji: do setek metrów, a nawet kilometrów na otwartych obszarach .
Stosunkowo niskie zużycie energii: odpowiednie dla nadajników zasilanych baterią .
Stosunkowo mniejsze zakłócenia: w porównaniu z zatłoczonym pasmem 2 . 4 GHz, istnieje mniej źródeł zakłóceń (ale należy zwrócić uwagę na zakłócenia innych urządzeń w tym samym pasma częstotliwości).
Zastosowanie: Powszechnie stosowane do połączeń bezprzewodowych w krótkim lub średnim zasięgu różnych czujników i nadajników przemysłowych, takich jak monitorowanie sprzętu fabrycznego, monitorowanie obszaru zbiornika itp.. Wielu tradycyjnych producentów czujników bezprzewodowych przemysłowych przyjmuje tę metodę .
2. Lora / Lorawan:
Zasada: LORA to technologia modulacji warstwy fizycznej z ultra długiej odległości i ultra-niskim zużyciem energii . Lorawan to protokół sieci zbudowany na warstwie fizycznej LORA, która służy do zarządzania komunikacją między urządzeniami i serwerami sieciowymi .}
Cechy:
Ultra-długa odległość: do 10-15 kilometry w warunkach obrotu i do 2-5 kilometrów w środowiskach miejskich .
Ultra-niski zużycie energii: bardzo odpowiednie do zasilania baterii, z długością kilku lat lub nawet ponad dziesięć lat .
Duża pojemność: brama Lorawan może łączyć tysiące węzłów .
Średnie i niskie szybkości danych: odpowiednie do przesyłania okresowych małych pakietów danych (takich jak odczyty temperatury i ciśnienia) z czujników/nadajników .
Zastosowania: Inteligentne miasta (światła uliczne, monitorowanie środowiska), IoT rolny (wilgotność gleby), monitorowanie zasobów zdalnych (studnie olejowe, rurociągi, urządzenia energetyczne), monitorowanie zdecentralizowanych urządzeń w dużych fabrykach lub parkach . Jest to popularny wybór bezprzewodowej transmisji przemysłowych nadajników IoT .}.}
3. NB-IOT / LTE-M:
Zasada: Technologia sieci komórkowej W oparciu o licencjonowane spektrum (standard pochodnych 4G/5G), zaprojektowany dla Internetu rzeczy . w scenariuszach monitorowania mobilnego (takie jak transport pojazdu), można wybrać tylko 4G .
Cechy:
Szerokie pokrycie: Bezpośrednio użyj istniejącej infrastruktury sieci komórkowej o wyjątkowo szerokim zasięgu .
Głęboka penetracja: silna zdolność penetracji sygnału, odpowiednia dla środowisk takich jak piwnice i głębokie obiekty .
Niskie zużycie energii: obsługuje tryby oszczędzania energii, takie jak PSM i EDRX, i ma długą żywotność baterii (ale zwykle nie tak dobra jak lora) .
Wysoka niezawodność i bezpieczeństwo: Sieć klasy operatorskiej z dobrym bezpieczeństwem .
Koszt: Koszt modułu jest stosunkowo wysoki (ale nadal maleje), zwykle wymaga opłat za kartę SIM i operatora (naliczone przez ruch danych) .
Średnie i niskie szybkości danych: Podobnie do Lorawan, odpowiednie dla małych transmisji pakietów danych .
Zastosowania: Scenariusze wymagające zasięgu szerokiego obszaru, głębokiego zasięgu lub wsparcia mobilności, takie jak mierniki użyteczności (woda, energia elektryczna, gaz) rozproszone po mieście, wspólne sprzęt, zasoby mobilne (takie jak pojazdy transportowe w łańcuchu zimnym) oraz monitorowanie punktów w odległych obszarach .
4. ZigBee / Wątek:
Zasada: krótki zasięg, samoorganizujący się protokół sieci sieciowej oparty na normie IEEE 802.15.4 . jest nowym standardem podobnym, ale opartym na stosie protokołu IP .
Cechy:
Niskie zużycie energii: Nadaje się do zasilania baterii .
Sieć samoorganizująca się Sieć/Wysoka niezawodność: Sieci siatki można tworzyć między urządzeniami, z automatycznym routingiem, nadmiarowością ścieżki i ulepszoną solidność sieci .
Pojemność węzłów średniej: Sieć może obsługiwać setki węzłów .
Niewielka odległość: odległość transmisji pojedynczej HOP jest zwykle w metrach 10-100, polegając na rozszerzeniu przekaźnika siatki .
Praca w pasm częstotliwości 2 . 4 GHz: podatny na zakłócenia Wi-Fi, Bluetooth i innych urządzeń w tym samym pasmach częstotliwości i słabej penetracji.
Zastosowanie: Bardziej odpowiednie dla środowisk wewnętrznych, lokalnych, wymagających sprzętu, takich jak automatyzacja inteligentnych budynków (HVAC, kontrola oświetlenia), inteligentne sieci monitorowania domu i sprzętu w małych warsztatach fabrycznych . zwykle muszą łączyć się z sieciami wyższego poziomu (takie jak Ethernet, WI-FI, 4G) .}}
5. Bluetooth / Ble:
Zasada: Technologia komunikacji bezprzewodowej krótkiego zasięgu, klasyczny Bluetooth jest używany do wyższych prędkości danych, a BLE jest przeznaczony do bardzo niskiego zużycia energii .
Cechy:
Niezwykle niskie zużycie energii (BLE): Bardzo odpowiednie dla czujników napędzanych mikro-bateriami .
Wysoka popularność: szeroko zintegrowane z telefonami komórkowymi i tabletów, łatwe do debugowania i odczytu danych na stronie .
Niewielka odległość: typowy zakres wynosi około 10 metrów (rozszerzalne, ale zużycie energii i wzrost kosztów) .
Praca w pasm częstotliwości 2 . 4 GHz: podatny na zakłócenia i słabą penetrację.
Aplikacja: Głównie używany do konfiguracji urządzenia o bliskim zasięgu, debugowaniu, odczytu danych lub jako „ostatniego miernika” połączenia między nadajnikami gazowymi a bramami lokalnymi/urządzeniami ręcznymi . nie są odpowiednie jako główne rozwiązanie zdalnego transmisji danych, ale często używane jako interfejs pomocniczy .}
6. Wi-Fi:
Zasada: Szybka technologia sieci sieci Własnej oparta na serii IEEE 802 . 11 standardów.
Cechy:
Wysoka szybkość danych: odpowiednia dla nadajników, które muszą przesyłać duże ilości danych lub strumieni wideo (rzadkie) .
Wysoka popularność: Infrastruktura jest wszechobecna .
Wysokie zużycie energii: Zwykle nie nadaje się dla nadajników zasilanych przez baterie przez długi czas .
Praca w pasma częstotliwości 2 . 4 GHz/5 GHz: 2,4 GHz jest podatna na zakłócenia, a 5 GHz ma słabszą penetrację.
Ograniczona odległość transmisji: zależy od pokrycia AP .
Zastosowanie: Głównie używane w środowiskach wewnętrznych ze stabilnym zasilaczem i istniejącym pokryciem Wi-Fi, aby podłączyć niektóre nadajniki wymagające wyższej przepustowości lub są wygodne w celu uzyskania dostępu do istniejących sieci IT (takie jak niektóre zaawansowane instrumenty, urządzenia integracyjne kamery) .
Czynniki środowiskowe: czy na miejscu istnieją struktury metalowe, grube ściany i inne silne interferencje elektromagnetyczne? Wewnątrz czy na zewnątrz?
Topologia sieci: punkt-punkt? Gwiazda? Oczko? Ile węzłów jest potrzebnych?
Zakres: Czy to lokalny zasięg, zasięg szerokiego obszaru czy głęboki zasięg?
Koszt: koszt sprzętu (moduł bezprzewodowy), koszt infrastruktury (brama), koszt operacyjny (opłata miesięczna karta SIM)?
Wymagania bezpieczeństwa: Czy transmisja danych wymaga wysokiego poziomu szyfrowania?
Istniejąca infrastruktura: czy na miejscu istnieje jakaś sieć (taka jak sieć komórkowa, Wi-Fi)?
Zezwolenia i przepisy: Czy stosowanie pasm częstotliwości jest zgodne z lokalnymi przepisami?
Streszczenie:
W przypadku zastosowań nadajników przemysłowych o niskiej mocy, zasilania baterią, LORA/LORAWAN i NB-IOT/LTE-M są obecnie najbardziej głównym i najważniejszym wyborem ., zależy od takich czynników, jak wymagania dotyczące pokrycia, czy sieć operatora jest wymagana
Zastrzeżny protokół sub -1 GHZ jest nadal szeroko stosowany w określonych scenariuszach przemysłowych i jest dojrzały i stabilny .
Zigbee/Nić nadaje się do scenariuszy wewnętrznych lub lokalnych z gęstych urządzeń, krótkich odległości i sieci mesh .
BLE służy głównie do debugowania konfiguracyjnego lub połączenia z krótkim dystansem z bramami/telefonami komórkowymi .
Wi-Fi służy głównie do połączeń szybkich w środowiskach o zasilaniu i zasobach sieciowych .
Wybierając, należy dokonać kompleksowej oceny na podstawie konkretnych scenariuszy aplikacji i potrzeb .
Pokrycie sieci i elastyczność wdrażaniamiędzy 4G a Wi-Fi:
4G:
Zakres szerokokątny: Opierając się na sieci komórkowej (4G LTE) operatorów telekomunikacyjnych, pokrycie jest bardzo szerokie i może być używane w zasadzie wszędzie tam, gdzie jest sygnał telefonu komórkowego .
Proste wdrożenie: urządzenie ma wbudowany moduł 4G, a karta SIM może być podłączona do Internetu bez konieczności budowania dodatkowej infrastruktury sieciowej (takiej jak router) lokalnie . jest szczególnie odpowiednie do wdrażania w odległych obszarach, rozproszonych punktach, urządzeniach mobilnych (takich jak pojazdy) lub środowiskach bez gotowych sieci Wifi.
Silna mobilność: urządzenie może być używane w ruchu (np. Instalowane w pojeździe do kontroli) .
WiFi:
Lokalne pokrycie: Opierając się na samodzielnej sieci sieci bezprzewodowej Wi-Fi, pokrycie jest ograniczone (zwykle w odległości dziesiątek metrów do setek metrów routera/AP, i mają wpływ ściany, przeszkody i zakłócenia) .
Poleganie w sieci lokalnej: stabilna i niezawodna infrastruktura sieci WIFI (routerów, APS, przełączniki itp. .) musi być wstępnie wdrożone w pobliżu punktu wdrażania urządzenia . Nazwa sieci (SSID) i hasło muszą być skonfigurowane .
Stała lokalizacja: Urządzenie jest zwykle wdrażane w stałej lokalizacji w zasięgu sygnału Wi -Fi .
Niezawodność i stabilność siecimiędzy 4G a Wi-Fi:
4G: Opiera się na publicznych sieciach komórkowych . połączeniach mogą być przerywane lub niestabilne w niewidomych punktach sygnałowych (piwnice, zdalne obszary górskie, duże struktury metalowe), podczas zatłoczenia sieci lub gdy sieć operatora nie powiedzie się ., jakość pokrycia sieci zmieniają się znacznie wśród różnych operatorów.}
Wi -Fi: opiera się na sieci lokalnej zbudowanej przez użytkownika . jest bardziej kontrolowana, ale może mieć również wpływ interferencja lokalna (inne urządzenia Wi -Fi, mikrofalowe piece itp..), niedrożności fizyczne, router/AP wydajność lub awaria, a także problemy konfiguracji LAN. stabilny .