Propojení IoT zařízení v Smart City

Internet věcí ze své podstaty znamená, že zařízení od různých výrobců používající různé komunikační protokoly si budou moci vyměňovat data. To vám umožní připojit zařízení nebo celé procesy, které dříve nebyly schopny komunikovat.

Chytré město, chytrá síť, chytrá budova, chytrá domácnost...

Většina inteligentních systémů buď vznikla jako výsledek interoperability, nebo byla díky ní výrazně vylepšena. Příkladem je prediktivní údržba stavební techniky. Zatímco v minulosti bylo možné empiricky očekávat nutnost údržby na základě využití zařízení, nyní jsou tyto informace doplněny o data získaná ze zařízení, jako jsou vibrační či teplotní čidla zabudovaná přímo ve stroji.

Propojení IoT zařízení v Smart City

Výměna dat může být prováděna buď přímo mezi účastníky sítě nebo přes brány, jako při přenosu dat pomocí různých komunikačních technologií.

Brány

Brány se někdy nazývají okrajová zařízení, jako jsou externí senzory, které mohou ukládat příchozí data do cloudu, pokud selže komunikace s platformou IoT. Kromě toho mohou také zpracovávat data pro snížení jejich objemu a přenášet do platformy IoT pouze ty hodnoty, které vykazují nějakou anomálii nebo překračují přijatelné limity.

Speciálním typem brány je tzv. datový koncentrátor, jehož úkolem je sbírat data z připojených senzorů a následně je předávat jiným typem komunikace, například po drátech. Typickým příkladem je brána, která shromažďuje data z více kalorimetrů pomocí technologie IQRF instalované v kotelně budovy, která jsou následně odesílána do platformy IoT pomocí standardního IP protokolu, jako je MQTT.

Zařízení založená na přímé komunikaci jsou především jednoúčelová čidla, např. pulsní čidla určená pro elektroměry, která mohou být vybavena SIM kartami. Na druhou stranu mezi zařízení využívající brány patří například Bluetooth Low Energy senzory, které měří hladinu oxidu uhličitého v místnosti.

Bezdrátové sítě

Kromě standardních a rozšířených proprietárních veřejných komunikačních technologií, jako je SigFox nebo mobilní sítě 3G/4G/5G, využívají zařízení IoT také místní bezdrátové sítě postavené pro konkrétní úkol, jako je sběr dat ze senzorů znečištění ovzduší. Například LoRaWAN. Každý si může vybudovat vlastní síť, ale je důležité si uvědomit, že je také odpovědný za její údržbu a údržbu, což může být obtížný úkol vzhledem k tomu, že tyto sítě fungují v nelicencovaných pásmech.

Výhody používání veřejných sítí:

  • jednoduchá topologie sítě, pokud jde o nasazení zařízení IoT;
  • zjednodušení údržby připojení;
  • za funkčnost sítě odpovídá provozovatel.

Nevýhody používání veřejných sítí:

  • závislost na provozovateli sítě znemožňuje nalezení komunikačních chyb a jejich včasnou nápravu;
  • závislost na oblasti pokrytí signálem, kterou určuje operátor.

Výhody provozování vlastní sítě:

  • celkové náklady na připojení lze optimalizovat pro konkrétní připojená zařízení (např. senzory);
  • delší životnost baterie znamená menší požadavky na kapacitu baterie.

Nevýhody provozování vlastní sítě:

  • potřeba vytvořit celou síť a zajistit stabilitu bezdrátové komunikace. Problémy však mohou nastat, pokud se například změní funkce budovy nebo dostupnost a v důsledku toho mohou senzory ztratit signál, protože mají obvykle menší výkon pro přenos dat.

Nakonec je důležité poznamenat, že je to interoperabilita zařízení, která nám umožňuje zpracovávat a analyzovat shromážděná data pomocí technologií, jako je Machine Learning nebo Big Data Analysis. S jejich pomocí můžeme najít souvislosti mezi daty, které se nám dříve zdály nejasné nebo triviální, což nám umožňuje vytvářet předpoklady o tom, jaká data se budou v budoucnu měřit.

To podporuje nové způsoby myšlení o tom, jak funguje životní prostředí, jako je efektivnější využívání energie nebo optimalizace různých procesů, což v konečném důsledku zlepšuje kvalitu našeho života.

Zdroj: www.habr.com

Přidat komentář