Povezovanje IoT naprav v pametnem mestu

Internet stvari po svoji naravi pomeni, da si bodo lahko izmenjevale podatke naprave različnih proizvajalcev, ki uporabljajo različne komunikacijske protokole. Tako boste lahko povezali naprave ali celotne procese, ki prej niso mogli komunicirati.

Pametno mesto, pametno omrežje, pametna zgradba, pametni dom...

Večina inteligentnih sistemov je nastala kot posledica interoperabilnosti ali pa jih je ta bistveno izboljšala. Primer je napovedno vzdrževanje gradbene opreme. Medtem ko je bilo v preteklosti mogoče empirično pričakovati, da bo potrebno vzdrževanje na podlagi uporabe opreme, so te informacije zdaj dopolnjene s podatki, pridobljenimi iz naprav, kot so senzorji za vibracije ali temperaturo, vgrajeni neposredno v stroj.

Povezovanje IoT naprav v pametnem mestu

Izmenjava podatkov se lahko izvaja neposredno med udeleženci omrežja ali prek prehodov, kot pri prenosu podatkov z uporabo različnih komunikacijskih tehnologij.

Prehodi

Prehodi se včasih imenujejo robne naprave, kot so zunanji senzorji, ki lahko shranijo dohodne podatke v oblak, če komunikacija s platformo IoT ne uspe. Poleg tega lahko podatke tudi obdelujejo, da zmanjšajo njihov obseg in na platformo IoT prenašajo le tiste vrednosti, ki kažejo na neko anomalijo ali presegajo sprejemljive meje.

Posebna vrsta prehoda je tako imenovani podatkovni koncentrator, katerega naloga je, da zbira podatke s povezanih senzorjev in jih nato posreduje po drugi vrsti komunikacije, na primer po žicah. Tipičen primer je prehod, ki zbira podatke iz več kalorimetrov s pomočjo tehnologije IQRF, nameščene v kotlovnici zgradbe, ki se nato pošljejo na platformo IoT z uporabo standardnega protokola IP, kot je MQTT.

Naprave, ki temeljijo na neposredni komunikaciji, so večinoma enonamenski senzorji, kot so pulzni senzorji za električne števce, ki so lahko opremljeni s SIM karticami. Po drugi strani pa naprave, ki uporabljajo prehode, vključujejo na primer nizkoenergijske senzorje Bluetooth, ki merijo ravni ogljikovega dioksida v prostoru.

Brezžična omrežja

Poleg standardnih in široko razširjenih lastniških javnih komunikacijskih tehnologij, kot sta SigFox ali mobilna omrežja 3G/4G/5G, naprave IoT uporabljajo tudi lokalna brezžična omrežja, zgrajena za določeno nalogo, kot je zbiranje podatkov s senzorjev onesnaženosti zraka. Na primer LoRaWAN. Vsakdo lahko zgradi svoje lastno omrežje, vendar je pomembno vedeti, da je odgovoren tudi za njegovo vzdrževanje in vzdrževanje, kar je lahko težka naloga, saj ta omrežja delujejo v nelicenciranih pasovih.

Prednosti uporabe javnih omrežij:

  • preprosta topologija omrežja, ko gre za uvajanje naprav IoT;
  • poenostavitev vzdrževanja povezave;
  • za delovanje omrežja je odgovoren operater.

Slabosti uporabe javnih omrežij:

  • odvisnost od omrežnega operaterja onemogoča odkrivanje komunikacijskih napak in njihovo pravočasno odpravljanje;
  • odvisnost od območja pokritosti signala, ki ga določi operater.

Prednosti delovanja lastnega omrežja:

  • skupni strošek povezave se lahko optimizira za določene povezane naprave (npr. senzorje);
  • daljša življenjska doba baterije pomeni manj zahtev glede zmogljivosti baterije.

Slabosti delovanja lastnega omrežja:

  • potreba po ustvarjanju celotnega omrežja in zagotavljanju stabilnosti brezžične komunikacije. Težave pa lahko nastanejo, če se na primer spremenijo funkcije ali razpoložljivost zgradbe in posledično lahko senzorji izgubijo signal, saj imajo običajno manjšo moč prenosa podatkov.

Nazadnje je pomembno omeniti, da je interoperabilnost naprav tista, ki nam omogoča obdelavo in analizo zbranih podatkov s tehnologijami, kot sta Machine Learning ali Big Data Analysis. Z njihovo pomočjo lahko najdemo povezave med podatki, ki so se nam prej zdeli nejasni ali trivialni, kar nam omogoča, da naredimo predpostavke o tem, kateri podatki se bodo merili v prihodnosti.

To spodbuja nove načine razmišljanja o delovanju okolja, kot je učinkovitejša raba energije ali optimizacija različnih procesov, kar na koncu izboljša kakovost našega življenja.

Vir: www.habr.com

Dodaj komentar