Pripojenie zariadení internetu vecí v inteligentnom meste

Internet vecí svojou povahou znamená, že zariadenia od rôznych výrobcov používajúce rôzne komunikačné protokoly si budú môcť vymieňať dáta. To vám umožní pripojiť zariadenia alebo celé procesy, ktoré predtým neboli schopné komunikovať.

Inteligentné mesto, inteligentná sieť, inteligentná budova, inteligentná domácnosť...

Väčšina inteligentných systémov vznikla buď ako výsledok interoperability, alebo sa vďaka nej výrazne zlepšila. Príkladom je prediktívna údržba stavebných zariadení. Kým v minulosti bolo možné empiricky očakávať potrebu údržby na základe používania zariadení, v súčasnosti sú tieto informácie doplnené údajmi získanými zo zariadení, ako sú snímače vibrácií alebo teploty zabudované priamo v stroji.

Pripojenie zariadení internetu vecí v inteligentnom meste

Výmena dát sa môže uskutočňovať buď priamo medzi účastníkmi siete alebo cez brány, ako pri prenose dát pomocou rôznych komunikačných technológií.

Brány

Brány sa niekedy nazývajú okrajové zariadenia, ako napríklad externé senzory, ktoré môžu ukladať prichádzajúce údaje v cloude, ak zlyhá komunikácia s platformou internetu vecí. Okrem toho môžu dáta spracovať aj na zníženie ich objemu a preniesť do platformy internetu vecí len tie hodnoty, ktoré vykazujú nejakú anomáliu alebo prekračujú prijateľné limity.

Špeciálnym typom brány je takzvaný dátový koncentrátor, ktorého úlohou je zbierať dáta z pripojených senzorov a následne ich preposielať iným typom komunikácie, napríklad po drôtoch. Typickým príkladom je brána, ktorá zhromažďuje údaje z viacerých kalorimetrov pomocou technológie IQRF inštalovanej v kotolni budovy, ktoré sa následne odosielajú do platformy internetu vecí pomocou štandardného IP protokolu, ako je MQTT.

Zariadenia na báze priamej komunikácie sú predovšetkým jednoúčelové snímače, ako sú napríklad impulzné snímače určené pre elektromery, ktoré môžu byť vybavené SIM kartami. Na druhej strane medzi zariadenia využívajúce brány patria napríklad Bluetooth Low Energy senzory, ktoré merajú hladinu oxidu uhličitého v miestnosti.

Bezdrôtové siete

Okrem štandardných a rozšírených proprietárnych verejných komunikačných technológií, ako sú mobilné siete SigFox alebo 3G/4G/5G, zariadenia internetu vecí využívajú aj lokálne bezdrôtové siete postavené na špecifickú úlohu, ako je zber údajov zo senzorov znečistenia ovzdušia. Napríklad LoRaWAN. Ktokoľvek si môže vybudovať vlastnú sieť, ale je dôležité si uvedomiť, že je zodpovedný aj za jej údržbu a údržbu, čo môže byť náročná úloha vzhľadom na to, že tieto siete fungujú v nelicencovaných pásmach.

Výhody používania verejných sietí:

  • jednoduchá topológia siete, pokiaľ ide o nasadenie zariadení IoT;
  • zjednodušenie údržby pripojenia;
  • za funkčnosť siete zodpovedá prevádzkovateľ.

Nevýhody používania verejných sietí:

  • závislosť od prevádzkovateľa siete znemožňuje nájsť komunikačné chyby a včas ich opraviť;
  • závislosť od oblasti pokrytia signálom, ktorú určuje operátor.

Výhody prevádzky vlastnej siete:

  • celkové náklady na pripojenie je možné optimalizovať pre konkrétne pripojené zariadenia (napr. snímače);
  • dlhšia životnosť batérie znamená menšie požiadavky na kapacitu batérie.

Nevýhody prevádzky vlastnej siete:

  • potreba vytvoriť celú sieť a zabezpečiť stabilitu bezdrôtovej komunikácie. Problémy však môžu nastať, ak sa napríklad zmenia funkcie budovy alebo dostupnosť a v dôsledku toho môžu senzory stratiť signál, pretože majú zvyčajne nižší výkon na prenos dát.

Na záver je dôležité poznamenať, že práve interoperabilita zariadení nám umožňuje spracovávať a analyzovať zozbierané dáta pomocou technológií ako Machine Learning alebo Big Data Analysis. S ich pomocou môžeme nájsť súvislosti medzi údajmi, ktoré sa nám predtým zdali nejasné alebo triviálne, čo nám umožňuje robiť predpoklady o tom, aké údaje sa budú v budúcnosti merať.

To podporuje nové spôsoby myslenia o tom, ako funguje životné prostredie, ako je efektívnejšie využívanie energie alebo optimalizácia rôznych procesov, čo v konečnom dôsledku zlepšuje kvalitu nášho života.

Zdroj: hab.com

Pridať komentár