Σύνδεση συσκευών IoT σε μια Έξυπνη Πόλη

Το Internet of Things από τη φύση του σημαίνει ότι συσκευές διαφορετικών κατασκευαστών που χρησιμοποιούν διαφορετικά πρωτόκολλα επικοινωνίας θα μπορούν να ανταλλάσσουν δεδομένα. Αυτό θα σας επιτρέψει να συνδέσετε συσκευές ή ολόκληρες διαδικασίες που προηγουμένως δεν μπορούσαν να επικοινωνήσουν.

Έξυπνη πόλη, έξυπνο δίκτυο, έξυπνο κτίριο, έξυπνο σπίτι...

Τα περισσότερα ευφυή συστήματα είτε προέκυψαν ως αποτέλεσμα της διαλειτουργικότητας είτε βελτιώθηκαν σημαντικά από αυτήν. Ένα παράδειγμα είναι η προγνωστική συντήρηση του κατασκευαστικού εξοπλισμού. Ενώ στο παρελθόν ήταν δυνατό να αναμένεται εμπειρικά ότι θα απαιτείται συντήρηση με βάση τη χρήση του εξοπλισμού, αυτές οι πληροφορίες συμπληρώνονται τώρα από δεδομένα που λαμβάνονται από συσκευές όπως αισθητήρες δόνησης ή θερμοκρασίας που είναι ενσωματωμένοι απευθείας στο μηχάνημα.

Σύνδεση συσκευών IoT σε μια Έξυπνη Πόλη

Η ανταλλαγή δεδομένων μπορεί να πραγματοποιηθεί είτε απευθείας μεταξύ των συμμετεχόντων στο δίκτυο είτε μέσω πυλών, όπως στη μεταφορά δεδομένων χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνολογίες επικοινωνίας.

Πύλες

Οι πύλες ονομάζονται μερικές φορές συσκευές άκρων, όπως αισθητήρες εκτός τοποθεσίας που μπορούν να αποθηκεύσουν εισερχόμενα δεδομένα στο cloud, εάν αποτύχει η επικοινωνία με την πλατφόρμα IoT. Επιπλέον, μπορούν επίσης να επεξεργαστούν τα δεδομένα για να μειώσουν τον όγκο τους και να μεταδώσουν μόνο εκείνες τις τιμές που εμφανίζουν κάποια ανωμαλία ή υπερβαίνουν τα αποδεκτά όρια στην πλατφόρμα IoT.

Ένας ειδικός τύπος πύλης είναι ο λεγόμενος συγκεντρωτής δεδομένων, του οποίου η αποστολή είναι να συλλέγει δεδομένα από συνδεδεμένους αισθητήρες και στη συνέχεια να τα προωθεί μέσω άλλου τύπου επικοινωνίας, για παράδειγμα, μέσω καλωδίων. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι μια πύλη που συλλέγει δεδομένα από πολλαπλά θερμιδόμετρα χρησιμοποιώντας τεχνολογία IQRF που είναι εγκατεστημένη στο λεβητοστάσιο ενός κτιρίου, τα οποία στη συνέχεια αποστέλλονται σε μια πλατφόρμα IoT χρησιμοποιώντας ένα τυπικό πρωτόκολλο IP όπως το MQTT.

Οι συσκευές που βασίζονται στην άμεση επικοινωνία είναι κυρίως αισθητήρες μίας χρήσης, όπως αισθητήρες παλμών που έχουν σχεδιαστεί για μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας, οι οποίοι μπορούν να εξοπλιστούν με κάρτες SIM. Από την άλλη πλευρά, οι συσκευές που χρησιμοποιούν πύλες περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, αισθητήρες Bluetooth χαμηλής ενέργειας που μετρούν τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα σε ένα δωμάτιο.

Ασύρματα δίκτυα

Εκτός από τις τυπικές και ευρέως διαδεδομένες ιδιόκτητες τεχνολογίες δημόσιων επικοινωνιών, όπως τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας SigFox ή 3G/4G/5G, οι συσκευές IoT χρησιμοποιούν επίσης τοπικά ασύρματα δίκτυα κατασκευασμένα για μια συγκεκριμένη εργασία, όπως η συλλογή δεδομένων από αισθητήρες ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Για παράδειγμα, LoRaWAN. Ο καθένας μπορεί να δημιουργήσει το δικό του δίκτυο, αλλά είναι σημαντικό να θυμάστε ότι είναι επίσης υπεύθυνος για τη συντήρηση και τη συντήρησή του, κάτι που μπορεί να είναι δύσκολο, δεδομένου ότι αυτά τα δίκτυα λειτουργούν σε ζώνες χωρίς άδεια.

Οφέλη από τη χρήση δημόσιων δικτύων:

  • απλή τοπολογία δικτύου όταν πρόκειται για την ανάπτυξη συσκευών IoT.
  • απλοποίηση της συντήρησης σύνδεσης.
  • ο χειριστής είναι υπεύθυνος για τη λειτουργικότητα του δικτύου.

Μειονεκτήματα της χρήσης δημόσιων δικτύων:

  • η εξάρτηση από τον διαχειριστή του δικτύου καθιστά αδύνατη την εύρεση σφαλμάτων επικοινωνίας και την έγκαιρη διόρθωσή τους.
  • εξάρτηση από την περιοχή κάλυψης σήματος, η οποία καθορίζεται από τον χειριστή.

Πλεονεκτήματα της λειτουργίας του δικού σας δικτύου:

  • το συνολικό κόστος της σύνδεσης μπορεί να βελτιστοποιηθεί για συγκεκριμένες συνδεδεμένες συσκευές (π.χ. αισθητήρες).
  • μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας σημαίνει λιγότερες απαιτήσεις χωρητικότητας μπαταρίας.

Μειονεκτήματα της λειτουργίας του δικού σας δικτύου:

  • την ανάγκη δημιουργίας ενός ολόκληρου δικτύου και διασφάλισης της σταθερότητας των ασύρματων επικοινωνιών. Προβλήματα μπορεί να προκύψουν, ωστόσο, εάν, για παράδειγμα, οι λειτουργίες ή η διαθεσιμότητα του κτιρίου αλλάξουν και, κατά συνέπεια, οι αισθητήρες μπορεί να χάσουν το σήμα καθώς έχουν συνήθως λιγότερη ισχύ μετάδοσης δεδομένων.

Τέλος, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι είναι η διαλειτουργικότητα των συσκευών που μας επιτρέπει να επεξεργαζόμαστε και να αναλύουμε τα δεδομένα που συλλέγουμε χρησιμοποιώντας τεχνολογίες όπως η Machine Learning ή η Big Data Analysis. Με τη βοήθειά τους, μπορούμε να βρούμε συνδέσεις μεταξύ δεδομένων που προηγουμένως μας φαινόταν ασαφή ή ασήμαντα, επιτρέποντάς μας να κάνουμε υποθέσεις σχετικά με τα δεδομένα που θα μετρηθούν στο μέλλον.

Αυτό προωθεί νέους τρόπους σκέψης για το πώς λειτουργεί το περιβάλλον, όπως η αποτελεσματικότερη χρήση ενέργειας ή η βελτιστοποίηση διαφόρων διαδικασιών, βελτιώνοντας τελικά την ποιότητα της ζωής μας.

Πηγή: www.habr.com

Προσθέστε ένα σχόλιο