חיבור מכשירי IoT בעיר חכמה

האינטרנט של הדברים מטבעו אומר שמכשירים מיצרנים שונים המשתמשים בפרוטוקולי תקשורת שונים יוכלו להחליף נתונים. זה יאפשר לך לחבר מכשירים או תהליכים שלמים שבעבר לא היו מסוגלים לתקשר.

עיר חכמה, רשת חכמה, בניין חכם, בית חכם...

רוב המערכות החכמות הופיעו כתוצאה מיכולת פעולה הדדית או שופרו באופן משמעותי על ידי זה. דוגמה לכך היא תחזוקה חזויה של ציוד בנייה. בעוד שבעבר ניתן היה לצפות מבחינה אמפירית לתחזוקה על בסיס השימוש בציוד, מידע זה מתווסף כיום על ידי נתונים המתקבלים ממכשירים כגון חיישני רטט או טמפרטורה המובנים ישירות במכונה.

החלפת נתונים יכולה להתבצע או ישירות בין משתתפי הרשת או באמצעות שערים, כמו בהעברת נתונים באמצעות טכנולוגיות תקשורת שונות.

שערים

שערים נקראים לפעמים התקני קצה, כמו חיישנים מחוץ לאתר שיכולים לאחסן נתונים נכנסים בענן אם התקשורת עם פלטפורמת ה-IoT נכשלת. בנוסף, הם יכולים גם לעבד את הנתונים כדי להפחית את נפחם ולשדר רק את הערכים שמראים חריגה מסוימת או חורגים מהמגבלות המקובלות לפלטפורמת ה-IoT.

סוג מיוחד של שער הוא מה שנקרא רכז נתונים, שתפקידו לאסוף נתונים מחיישנים מחוברים ולאחר מכן להעביר אותם דרך סוג אחר של תקשורת, למשל, על חוטים. דוגמה טיפוסית היא שער שאוסף נתונים ממספר קלוריות באמצעות טכנולוגיית IQRF המותקנת בחדר הדוודים של בניין, אשר נשלח לאחר מכן לפלטפורמת IoT באמצעות פרוטוקול IP סטנדרטי כגון MQTT.

מכשירים המבוססים על תקשורת ישירה הם בעיקר חיישנים חד-שימושיים, כמו חיישני דופק המיועדים למוני חשמל, הניתנים להצטייד בכרטיסי סים. מצד שני, מכשירים המשתמשים בשערים כוללים, למשל, חיישני Bluetooth Low Energy המודדים את רמות הפחמן הדו חמצני בחדר.

רשתות אלחוטיות

בנוסף לטכנולוגיות תקשורת ציבוריות קנייניות סטנדרטיות ונפוצות כגון SigFox או רשתות סלולריות 3G/4G/5G, מכשירי IoT משתמשים גם ברשתות אלחוטיות מקומיות שנבנו עבור משימה מסוימת, כגון איסוף נתונים מחיישני זיהום אוויר. לדוגמה, LoRaWAN. כל אחד יכול לבנות את הרשת שלו, אבל חשוב לזכור שהוא גם אחראי לתחזוקה ולתחזוקה, מה שיכול להיות משימה קשה בהתחשב בכך שרשתות אלו פועלות בלהקות ללא רישיון.

יתרונות השימוש ברשתות ציבוריות:

• טופולוגיית רשת פשוטה בכל הנוגע לפריסת התקני IoT;
• פישוט תחזוקת החיבור;
• המפעיל אחראי על הפונקציונליות של הרשת.

חסרונות השימוש ברשתות ציבוריות:

• התלות במפעיל הרשת לא מאפשרת למצוא שגיאות תקשורת ולתקן אותן בזמן;
• תלות באזור כיסוי האות, אשר נקבע על ידי המפעיל.

יתרונות בהפעלת רשת משלך:

• ניתן לייעל את העלות הכוללת של החיבור עבור התקנים מחוברים ספציפיים (למשל חיישנים);
• חיי סוללה ארוכים יותר פירושם פחות דרישות קיבולת הסוללה.

חסרונות בהפעלת רשת משלך:

• הצורך ליצור רשת שלמה ולהבטיח את יציבות התקשורת האלחוטית. עם זאת, עלולות להיווצר בעיות אם, למשל, הפונקציות או הזמינות של הבניין משתנות, וכתוצאה מכך, החיישנים עלולים לאבד את האות מכיוון שבדרך כלל יש להם פחות כוח שידור נתונים.

לבסוף, חשוב לציין כי יכולת הפעולה ההדדית של מכשירים היא זו שמאפשרת לנו לעבד ולנתח את הנתונים שנאספו באמצעות טכנולוגיות כמו Machine Learning או Big Data Analysis. בעזרתם נוכל למצוא קשרים בין נתונים שבעבר נראו לנו לא ברורים או טריוויאליים, מה שמאפשר לנו להניח הנחות לגבי אילו נתונים יימדדו בעתיד.

זה מקדם דרכים חדשות לחשוב על איך הסביבה עובדת, כמו שימוש יעיל יותר באנרגיה או ייעול תהליכים שונים, בסופו של דבר לשפר את איכות החיים שלנו.

מקור: www.habr.com