IoT მოწყობილობების დაკავშირება სმარტ ქალაქში

ნივთების ინტერნეტი თავისი ბუნებით ნიშნავს, რომ სხვადასხვა მწარმოებლის მოწყობილობები, რომლებიც იყენებენ სხვადასხვა საკომუნიკაციო პროტოკოლებს, შეძლებენ მონაცემთა გაცვლას. ეს საშუალებას მოგცემთ დააკავშიროთ მოწყობილობები ან მთელი პროცესები, რომლებსაც ადრე არ შეეძლოთ კომუნიკაცია.

ჭკვიანი ქალაქი, ჭკვიანი ქსელი, ჭკვიანი შენობა, ჭკვიანი სახლი...

ინტელექტუალური სისტემების უმეტესობა ან გაჩნდა თავსებადობის შედეგად, ან მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა. ამის მაგალითია სამშენებლო აღჭურვილობის პროგნოზირებადი მოვლა. მიუხედავად იმისა, რომ წარსულში შესაძლებელი იყო ემპირიულად მოლოდინი, რომ მოვლა საჭირო იქნებოდა აღჭურვილობის გამოყენებაზე დაყრდნობით, ამ ინფორმაციას ახლა ემატება აპარატში ჩამონტაჟებული ვიბრაციის ან ტემპერატურის სენსორებისგან მიღებული მონაცემები.

მონაცემთა გაცვლა შეიძლება განხორციელდეს ან უშუალოდ ქსელის მონაწილეებს შორის ან კარიბჭეების საშუალებით, როგორც მონაცემთა გადაცემისას სხვადასხვა საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების გამოყენებით.

კარიბჭეები

კარიბჭეებს ზოგჯერ უწოდებენ ზღვარზე მოწყობილ მოწყობილობებს, როგორიცაა ოფისის სენსორები, რომლებსაც შეუძლიათ შემომავალი მონაცემების შენახვა ღრუბელში, თუ IoT პლატფორმასთან კომუნიკაცია ვერ ხერხდება. გარდა ამისა, მათ შეუძლიათ ასევე დაამუშავონ მონაცემები მისი მოცულობის შესამცირებლად და გადასცენ მხოლოდ ის მნიშვნელობები, რომლებიც აჩვენებს გარკვეულ ანომალიას ან აღემატება მისაღებ ლიმიტებს IoT პლატფორმაზე.

სპეციალური ტიპის კარიბჭე არის ეგრეთ წოდებული მონაცემთა კონცენტრატორი, რომლის ამოცანაა მონაცემების შეგროვება დაკავშირებული სენსორებიდან და შემდეგ გადამისამართება სხვა ტიპის კომუნიკაციაზე, მაგალითად, სადენებით. ტიპიური მაგალითია კარიბჭე, რომელიც აგროვებს მონაცემებს მრავალი კალორიმეტრიდან IQRF ტექნოლოგიის გამოყენებით, რომელიც დამონტაჟებულია შენობის ქვაბის ოთახში, რომელიც შემდეგ იგზავნება IoT პლატფორმაზე სტანდარტული IP პროტოკოლის გამოყენებით, როგორიცაა MQTT.

პირდაპირ კომუნიკაციაზე დაფუძნებული მოწყობილობები ძირითადად არის ერთჯერადი სენსორები, როგორიცაა ელექტროენერგიის მრიცხველებისთვის განკუთვნილი პულსის სენსორები, რომლებიც შეიძლება აღჭურვილი იყოს SIM ბარათებით. მეორეს მხრივ, მოწყობილობები, რომლებიც იყენებენ კარიბჭეებს, მოიცავს, მაგალითად, Bluetooth დაბალი ენერგიის სენსორებს, რომლებიც ზომავენ ნახშირორჟანგის დონეს ოთახში.

უკაბელო ქსელები

გარდა სტანდარტული და ფართოდ გავრცელებული საკუთრების საჯარო საკომუნიკაციო ტექნოლოგიებისა, როგორიცაა SigFox ან 3G/4G/5G მობილური ქსელები, IoT მოწყობილობები ასევე იყენებენ ადგილობრივ უკაბელო ქსელებს, რომლებიც აგებულია კონკრეტული ამოცანისთვის, როგორიცაა ჰაერის დაბინძურების სენსორებიდან მონაცემების შეგროვება. მაგალითად, LoRaWAN. ნებისმიერს შეუძლია შექმნას საკუთარი ქსელი, მაგრამ მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ ისინი ასევე პასუხისმგებელნი არიან მის შენარჩუნებასა და შენარჩუნებაზე, რაც შეიძლება რთული ამოცანა იყოს იმის გათვალისწინებით, რომ ეს ქსელები ფუნქციონირებს არალიცენზირებულ ჯგუფებში.

საზოგადოებრივი ქსელების გამოყენების უპირატესობები:

• მარტივი ქსელის ტოპოლოგია, როდესაც საქმე ეხება IoT მოწყობილობების განლაგებას;
• კავშირის მოვლის გამარტივება;
• ოპერატორი პასუხისმგებელია ქსელის ფუნქციონირებაზე.

საზოგადოებრივი ქსელების გამოყენების ნაკლოვანებები:

• ქსელის ოპერატორზე დამოკიდებულება შეუძლებელს ხდის კომუნიკაციის შეცდომების პოვნას და მათ დროულად გამოსწორებას;
• დამოკიდებულება სიგნალის დაფარვის ზონაზე, რომელსაც განსაზღვრავს ოპერატორი.

საკუთარი ქსელის მუშაობის უპირატესობები:

• კავშირის მთლიანი ღირებულება შეიძლება ოპტიმიზირებული იყოს კონკრეტული დაკავშირებული მოწყობილობებისთვის (მაგ. სენსორებისთვის);
• ბატარეის გახანგრძლივება ნიშნავს ბატარეის სიმძლავრის ნაკლებ მოთხოვნას.

საკუთარი ქსელის მუშაობის ნაკლოვანებები:

• მთელი ქსელის შექმნის აუცილებლობა და უკაბელო კომუნიკაციების სტაბილურობის უზრუნველყოფა. თუმცა, პრობლემები შეიძლება წარმოიშვას, თუ, მაგალითად, შენობის ფუნქციები ან ხელმისაწვდომობა შეიცვლება და, შედეგად, სენსორებმა შეიძლება დაკარგონ სიგნალი, რადგან მათ, როგორც წესი, აქვთ მონაცემთა გადაცემის ნაკლები სიმძლავრე.

და ბოლოს, მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ეს არის მოწყობილობების თავსებადობა, რომელიც საშუალებას გვაძლევს დავამუშავოთ და გავაანალიზოთ შეგროვებული მონაცემები ისეთი ტექნოლოგიების გამოყენებით, როგორიცაა Machine Learning ან Big Data Analysis. მათი დახმარებით ჩვენ შეგვიძლია ვიპოვოთ კავშირები მონაცემებს შორის, რომლებიც ადრე ჩვენთვის გაურკვეველი ან ტრივიალური ჩანდა, რაც საშუალებას გვაძლევს გამოვთქვათ ვარაუდები იმის შესახებ, თუ რა მონაცემები იქნება გაზომილი მომავალში.

ეს ხელს უწყობს აზროვნების ახალ გზებს, თუ როგორ მუშაობს გარემო, როგორიცაა ენერგიის უფრო ეფექტურად გამოყენება ან სხვადასხვა პროცესების ოპტიმიზაცია, რაც საბოლოოდ აუმჯობესებს ჩვენი ცხოვრების ხარისხს.

წყარო: www.habr.com