Свързване на IoT устройства в интелигентен град

Интернет на нещата по своята същност означава, че устройства от различни производители, използващи различни комуникационни протоколи, ще могат да обменят данни. Това ще ви позволи да свържете устройства или цели процеси, които преди това не са могли да комуникират.

Умен град, умна мрежа, умна сграда, умен дом...

Повечето интелигентни системи или се появяват в резултат на оперативна съвместимост, или са значително подобрени от нея. Пример е предиктивната поддръжка на строителна техника. Докато в миналото беше възможно емпирично да се очаква необходимостта от поддръжка въз основа на използването на оборудването, тази информация сега се допълва от данни, получени от устройства като сензори за вибрации или температура, вградени директно в машината.

Обменът на данни може да се извършва или директно между участниците в мрежата, или чрез шлюзове, както при прехвърлянето на данни с помощта на различни комуникационни технологии.

Шлюзове

Шлюзовете понякога се наричат ​​крайни устройства, като външни сензори, които могат да съхраняват входящи данни в облака, ако комуникацията с IoT платформата е неуспешна. Освен това те могат също така да обработват данните, за да намалят обема им и да предават само онези стойности, които показват някаква аномалия или надхвърлят допустимите граници към IoT платформата.

Специален тип шлюз е така нареченият концентратор на данни, чиято задача е да събира данни от свързани сензори и след това да ги препраща по друг тип комуникация, например по кабели. Типичен пример е шлюз, който събира данни от множество калориметри, използвайки IQRF технология, инсталирана в котелно помещение на сграда, които след това се изпращат до IoT платформа, използвайки стандартен IP протокол като MQTT.

Устройствата, базирани на директна комуникация, са предимно сензори с едно предназначение, като импулсни сензори, предназначени за електромери, които могат да бъдат оборудвани със SIM карти. От друга страна, устройствата, използващи шлюзове, включват например Bluetooth нискоенергийни сензори, които измерват нивата на въглероден диоксид в помещението.

Безжични мрежи

В допълнение към стандартните и широко разпространени патентовани обществени комуникационни технологии като SigFox или 3G/4G/5G мобилни мрежи, IoT устройствата също използват локални безжични мрежи, изградени за специфична задача, като например събиране на данни от сензори за замърсяване на въздуха. Например LoRaWAN. Всеки може да изгради своя собствена мрежа, но е важно да запомните, че той също е отговорен за поддържането и поддържането й, което може да бъде трудна задача, като се има предвид, че тези мрежи работят в нелицензирани ленти.

Ползи от използването на обществени мрежи:

• проста мрежова топология, когато става въпрос за внедряване на IoT устройства;
• опростяване на поддръжката на връзката;
• операторът е отговорен за функционалността на мрежата.

Недостатъци на използването на обществени мрежи:

• зависимостта от мрежовия оператор прави невъзможно намирането на комуникационни грешки и коригирането им навреме;
• зависимост от зоната на покритие на сигнала, която се определя от оператора.

Предимства на управлението на собствена мрежа:

• общата цена на връзката може да бъде оптимизирана за специфични свързани устройства (напр. сензори);
• по-дълъг живот на батерията означава по-малко изисквания за капацитет на батерията.

Недостатъци на работата със собствена мрежа:

• необходимостта от създаване на цяла мрежа и осигуряване на стабилността на безжичните комуникации. Въпреки това могат да възникнат проблеми, ако например се променят функциите или наличността на сградата и в резултат на това сензорите могат да загубят сигнала, тъй като обикновено имат по-малка мощност на предаване на данни.

И накрая, важно е да се отбележи, че именно оперативната съвместимост на устройствата ни позволява да обработваме и анализираме събраните данни с помощта на технологии като Machine Learning или Big Data Analysis. С тяхна помощ можем да намерим връзки между данни, които преди са ни изглеждали неясни или тривиални, което ни позволява да направим предположения за това какви данни ще бъдат измервани в бъдеще.

Това насърчава нови начини на мислене за това как работи околната среда, като например по-ефективно използване на енергия или оптимизиране на различни процеси, което в крайна сметка подобрява качеството ни на живот.

Източник: www.habr.com