PrincipaleFattori da considerare quando si sceglie un metodo di trasmissione wirelessper rilevatore di gas:
Distanza di trasmissione: quanto è lontano il dispositivo di campo dal punto gateway/ricezione?
Requisito del consumo energetico: il trasmettitore è alimentato a batteria o alimentato in AC? Durata della batteria prevista?
Velocità e frequenza dei dati: quanti dati devono essere trasmessi? Quanto spesso viene inviato?
I metodi di trasmissione wireless per i trasmettitori (come temperatura, pressione, flusso, trasmettitori di gas o rilevatori di gas, trasmettitori a livello di liquido, ecc. .) sono sempre più utilizzati negli Internet industriali e nei sistemi di automazione, principalmente per risolvere le difficoltà del cablaggio, il monitoraggio dei dispositivi mobili, il monitoraggio del sito remoto o ridurre i costi di installazione .
Di seguito sono riportati diversi metodi di trasmissione wireless del trasmettitore comuni:
1. protocolli wireless proprietari basati su bande ISM (sub -1 GHz, come 433MHz, 868 MHz, 915MHz):
Principio: lavoro in bande industriali, scientifiche e mediche senza licenze . Usa i protocolli definiti dal produttore per la comunicazione di rete point-to-point o Star .
Caratteristiche:
Forte penetrazione: rispetto a 2 . 4GHz, i segnali a bassa frequenza hanno una più forte capacità di penetrare in pareti e ostacoli metallici e sono più adatti per ambienti industriali complessi.
Distanza di trasmissione lunga: fino a centinaia di metri o addirittura chilometri in aree aperte .
Consumo energetico relativamente basso: adatto per trasmettitori a batteria .
Interferenza relativamente inferiore: rispetto alla banda affollata 2 . 4GHz, ci sono meno fonti di interferenza (ma l'attenzione dovrebbe essere prestata alle interferenze da altri dispositivi nella stessa banda di frequenza).
Applicazione: ampiamente utilizzato per connessioni wireless a corto a medio raggio di vari sensori e trasmettitori industriali, come il monitoraggio delle apparecchiature del seminario di fabbrica, il monitoraggio dell'area del serbatoio, ecc. . Molti tradizionali produttori di sensori wireless industriali adottano questo metodo .}}}}}
2. Lora / Lorawan:
Principle: LoRa is a physical layer modulation technology with ultra-long distance and ultra-low power consumption characteristics. LoRaWAN is a network protocol built on the LoRa physical layer, which is used to manage communications between devices and network servers.
Caratteristiche:
Distanza ultra-lunga: fino a 10-15 chilometri in condizioni di linea di vista e fino a 2-5 chilometri in ambienti urbani .
Consumo energetico ultra-basso: molto adatto per l'alimentazione a batteria, con una durata di diversi anni o anche più di dieci anni .
Grande capacità: un gateway Lorawan può collegare migliaia di nodi .
Velocità dati medi e basse: adatto per la trasmissione di piccoli pacchetti di dati periodici (come letture di temperatura e pressione) da sensori/trasmettitori .
Applicazioni: città intelligenti (lampioni, monitoraggio ambientale), IoT agricolo (umidità del suolo), monitoraggio delle risorse remote (pozzi petroliferi, condutture, impianti di potenza), monitoraggio di apparecchiature decentralizzate in grandi fabbriche o parchi .
3. nb -ot / lte-m:
Principio: tecnologia di rete cellulare basata sullo spettro autorizzato (standard derivato di 4G/5G), progettata per Internet of Things . in scenari di monitoraggio mobile (come il trasporto del veicolo), solo 4G può essere selezionato .
Caratteristiche:
Copertura ampia: utilizzare direttamente l'infrastruttura di rete cellulare esistente con una copertura estremamente ampia .}
Penetrazione profonda: forte capacità di penetrazione del segnale, adatto per ambienti come scantinati e strutture profonde .
Basso consumo energetico: supporta modalità di risparmio energetico come PSM ed EDRX e ha una lunga durata della batteria (ma di solito non è buono come lora) .
Alta affidabilità e sicurezza: rete di livello Carrier con buona sicurezza .
Costo: il costo del modulo è relativamente elevato (ma continua a diminuire), di solito richiede una scheda SIM e le spese di servizio dell'operatore (addebitate dal traffico di dati) .
Tassi di dati medi e bassi: Simile a Lorawan, adatto alla trasmissione di pacchetti di dati di piccole dimensioni .
Applicazioni: scenari che richiedono una copertura ampia, una copertura profonda o un supporto per la mobilità, come contatori di utilità (acqua, elettricità, gas) sparse in tutta la città, attrezzature condivise, risorse mobili (come veicoli di trasporto a catena del freddo) e punti di monitoraggio nelle aree remote .
4. zigbee / thread:
Principio: un protocollo a corto raggio, a bassa potenza e auto-organizzante mesh basato sullo standard IEEE 802.15.4 . è un nuovo standard simile a ma basato sullo stack del protocollo IP .
Caratteristiche:
Basso consumo di energia: adatto per la potenza della batteria .
Rete auto-organizzante/alta affidabilità: le reti mesh possono essere formate tra dispositivi, con routing automatico, ridondanza del percorso e robustezza di rete migliorata .
Capacità del nodo medio: una rete può supportare centinaia di nodi .
A breve distanza: la distanza di trasmissione singolo-hop è generalmente all'interno di 10-100 metri, basandosi sull'espansione del relè mesh .
Lavorando nella banda di frequenza 4GHz 2 .: suscettibile alle interferenze da Wi-Fi, Bluetooth e altri dispositivi nella stessa banda di frequenza e una debole penetrazione.
Applicazione: più adatto per ambienti interni, locali, ad alta intensità di attrezzature, come Smart Building Automation (HVAC, Controllo dell'illuminazione), Smart Home e Equipment Monitoraggio delle reti in piccoli seminari di fabbrica . Gateway di solito devono connettersi a reti di livello superiore (come Ethernet, Wi-Fi, 4g) .}
5. Bluetooth / ble:
Principio: tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio, il Bluetooth classico viene utilizzato per velocità dati più elevate e BLE è progettata per un consumo di energia estremamente basso .
Caratteristiche:
Consumo energetico estremamente basso (BLE): molto adatto per sensori alimentati a micro-battery .
Alta popolarità: ampiamente integrato in telefoni cellulari e tablet, facili da debug e leggi dati sul sito .
A breve distanza: l'intervallo tipico è di circa 10 metri (espandibile, ma il consumo di energia e l'aumento dei costi) .
Lavorando nella banda di frequenza 4GHz 2 .: suscettibile all'interferenza e alla penetrazione debole.
Applicazione: utilizzato principalmente per la configurazione del dispositivo a distanza ravvicinata, il debug, la lettura dei dati o come connessione "ultimo misuratore" tra trasmettitori di gas e gateway locali/dispositivi portatile . non adatto come soluzione di trasmissione dati remota mainstream, ma spesso utilizzata come interfaccia ausiliaria .}
6. wi-fi:
Principio: tecnologia LAN wireless ad alta velocità basata sulla serie di standard IEEE 802 . 11.
Caratteristiche:
Elevata velocità dei dati: adatto per i trasmettitori che devono trasmettere grandi quantità di flussi di dati o video (raro) .
Alta popolarità: l'infrastruttura è onnipresente .
Elevato consumo di energia: di solito non è adatto ai trasmettitori alimentati da batterie per molto tempo .
Lavorando nella banda di frequenza 2 . 4GHz/5GHz: 2,4 GHz è suscettibile alle interferenze e 5GHz ha una penetrazione più debole.
Distanza di trasmissione limitata: dipende dalla copertura AP .
Applicazione: utilizzato principalmente in ambienti interni con alimentazione stabile e copertura Wi-Fi esistente, per collegare alcuni trasmettitori che richiedono una larghezza di banda più elevata o sono convenienti per accedere alle reti IT esistenti (come alcuni strumenti avanzati, dispositivi di integrazione della fotocamera) . non la prima scelta per i trasmettitori a basso consumo di remoti a bassa potenza .
Fattori ambientali: ci sono strutture metalliche, pareti spesse e altre forti interferenze elettromagnetiche in loco? Interno o esterno?
Topologia di rete: punto-punto? Stella? Maglia? Quanti nodi sono necessari?
Copertura: è copertura locale, copertura ampia o copertura profonda?
Costo: costo hardware (modulo wireless), costo dell'infrastruttura (gateway), costo operativo (commissione mensile della scheda SIM)?
Requisiti di sicurezza: la trasmissione dei dati richiede un alto livello di crittografia?
Infrastruttura esistente: esiste una sorta di rete (come la rete cellulare, Wi-Fi) sul sito che può essere utilizzata?
Permessi e regolamenti: l'uso di bande di frequenza è conforme alle normative locali?
Riepilogo:
Per applicazioni di trasmettitore industriale a bassa potenza a bassa potenza, a bassa potenza, Lora/Lorawan e NB-IOT/LTE-M sono attualmente le scelte più mainstream e più vantaggiose . la scelta specifica dipende da fattori come i requisiti di copertura, se è richiesta una rete di operatore e un budget del costo .
Il protocollo GHz del sub -1-1 proprietario è ancora ampiamente utilizzato in specifici scenari industriali ed è maturo e stabile .
Zigbee/Thread è adatto per scenari interni o locali con dispositivi densi, brevi distanze e reti mesh .
Ble viene utilizzato principalmente per il debug di configurazione o la connessione a breve distanza a gateway/telefoni cellulari .
Wi-Fi è utilizzato principalmente per connessioni ad alta velocità in ambienti con potenza e copertura di rete .
Quando si sceglie, assicurati di effettuare una valutazione completa in base agli scenari di applicazione specifici e alle esigenze .
Copertura di rete e flessibilità di distribuzionetra 4G e Wi-Fi:
4G:
Copertura di area larga: basare sulla rete cellulare (4G LTE) degli operatori di telecomunicazioni, la copertura è molto ampia e può essere utilizzata sostanzialmente ovunque vi sia un segnale del telefono cellulare .
Distribuzione semplice: il dispositivo ha un modulo 4G incorporato e una scheda SIM può essere collegata a Internet senza la necessità di creare ulteriori infrastrutture di rete (come un router) localmente . È particolarmente adatto per la distribuzione in aree remote, punti dispersi, dispositivi mobili (come veicoli) o ambientali senza reti wifi pronte.
Forte mobilità: il dispositivo può essere utilizzato in mossa (come installato su un veicolo per l'ispezione) .
Wifi:
Copertura locale: fare affidamento sulla LAN wireless wifi autoprodotta dell'utente, la copertura è limitata (di solito entro decine di metri a centinaia di metri del router/AP ed è fortemente influenzata da muri, ostacoli e interferenze) .
Facendo affidamento sulla rete locale: un'infrastruttura di rete WiFi stabile e affidabile (router, APS, switch, ecc. .) deve essere pre-distribuita vicino al punto di distribuzione del dispositivo . Il nome della rete (SSID) e la password devono essere configurati .}
Posizione fissa: il dispositivo viene generalmente distribuito in una posizione fissa all'interno della copertura del segnale WiFi .
Affidabilità e stabilità della retetra 4G e Wi-Fi:
4g: si basa su reti cellulari pubbliche . le connessioni possono essere interrotte o instabili in punti ciechi del segnale (scantinati, aree montuose remote, grandi strutture metalliche), durante la congestione della rete o quando la rete dell'operatore fallisce . La qualità della copertura della rete varia notevolmente tra i diversi operatori.}
WiFi: si basa sulla rete locale creata dall'utente . la stabilità è più controllabile, ma può anche essere influenzata dall'interferenza locale (altri dispositivi WiFi, forni a microonde, ecc. {1.), i delegazioni del router/AP possono essere gestiti in modo fisico. stabile .