ОсновнойФакторы, которые следует учитывать при выборе метода беспроводной передачидля детектора газа:
Расстояние передачи: как далеко полевое устройство от шлюза/точки приема?
Требование к энергопотреблению: имеет ли передатчик батареи или усилитель аккумулятора? Ожидаемое время автономной работы?
Скорость передачи данных и частота: сколько данных необходимо передать? Как часто это отправляется?
Методы беспроводной передачи для передатчиков (например, температура, давление, поток, передатчики газа или детекторы газа, передатчики на уровне жидкости и т. Д. .)) все чаще используются в промышленном Интернете вещей и систем автоматизации, в основном для решения трудностей с проводками, мониторинга мобильных устройств, удаленного мониторинга площадки или снижения затрат на установку., мобильного мобильного устройства, удаленного мониторинга площадки или снижения затрат на установку., удаленного мониторинга площадки или снижения затрат на установку
Ниже приведены несколько общих методов беспроводной передачи передатчика:
1. проприетарные беспроводные протоколы, основанные на полосах ISM (sub -1 ГГц, например, 433mhz, 868 mhz, 915mhz):
Принцип: Работа по промышленным, научным и медицинским полосам без лицензий . Используйте определяемые производителем протоколы для точки-точки или звездной сети связи .
Функции:
Сильное проникновение: по сравнению с 2 . 4 ГГц, низкочастотные сигналы имеют более сильную способность проникать в стены и металлические препятствия и более подходят для сложных промышленных сред.
Длинное расстояние передачи: до сотен метров или даже километров в открытых областях .
Относительно низкое энергопотребление: подходит для передатчиков с батарейным питанием .
Относительно меньше помех: по сравнению с многолюдной полосой 2 . 4 ГГц, меньшего количества источников помех (но внимание следует уделять помехи от других устройств в одной и той же полосе частот).
Применение: широко используется для беспроводных соединений с краткосрочным и средним диапазоном различных промышленных датчиков и передатчиков, таких как мониторинг оборудования для заводских мастерских, мониторинг площади танка и т. Д. .
2. lora / lorawan:
Принцип: LORA-это технология модуляции физического уровня с сверхдлежным расстоянием, а характеристики энергопотребления ультра-низкого уровня . Lorawan-это сетевой протокол, построенный на физическом уровне LORA, который используется для управления коммуникациями между устройствами и сетевыми серверами .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Функции:
Ультра-длинное расстояние: до 10-15 к километрам в условиях прямой видимости и до 2-5 километров в городских средах .
Ультра-низкое энергопотребление: очень подходит для питания аккумулятора, с сроком службы несколько лет или даже более десяти лет .
Большая емкость: шлюз Lorawan может подключить тысячи узлов .
Средние и низкие скорости передачи данных: подходит для передачи периодических небольших пакетов данных (например, показания температуры и давления) от датчиков/передатчиков .
Приложения: Умные города (уличные огни, мониторинг окружающей среды), сельскохозяйственная IOT (влажность почвы), мониторинг дистанционного актива (нефтяные скважины, трубопроводы, мощные средства), мониторинг децентрализованного оборудования на крупных фабриках или парках . Это популярный выбор для беспроводной передачи промышленных трансформаторов .
3. nb-iot / lte-m:
Принцип: Технология сотовой сети, основанная на лицензированном спектре (производный стандарт 4G/5G), предназначенный для Интернета вещей . в сценариях мобильного мониторинга (например, транспортировка транспортных средств), можно выбрать только 4G .}}}}}}}}}}}}}}}}
Функции:
Широкий охват: непосредственно используйте существующую инфраструктуру сотовой сети с чрезвычайно широким покрытием .
Глубокое проникновение: сильная возможность проникновения сигнала, подходящая для таких средств, как подвалы и глубокие средства .
Низкое энергопотребление: поддерживает режимы сохранения мощности, такие как PSM и EDRX, и имеет длительное время автономной работы (но обычно не так хорошо, как Lora) .
Высокая достоверность и безопасность: сеть класса с хорошей безопасностью .
Стоимость: стоимость модуля относительно высока (но продолжает снижаться), обычно требуя платы за обслуживание SIM -карты и оператора (заряженная трафиком данных) .
Средние и низкие скорости передачи данных: аналогично Lorawan, подходит для передачи небольших пакетов данных .
Приложения: сценарии, которые требуют широкого покрытия, глубокого покрытия или поддержки мобильности, таких как счетчики коммунальных услуг (вода, электричество, газ), разбросанные по всему городу, общее оборудование, мобильные активы (такие как транспортные средства для транспортировки холодной цепи) и мониторинг в отдаленных районах .
4. Zigbee / Thread:
Принцип: Самоорганизационный сетевой протокол сетки с низким уровнем мощности, основанный на потоке IEEE 802.15.4 Standard ., является новым стандартом, аналогичным, но на основе стека IP-протокола .
Функции:
Низкое энергопотребление: подходит для батареи .
Самоорганизационная сеть/высокая надежность: сетки могут быть сформированы между устройствами, с автоматической маршрутизацией, избытостью пути и улучшенной надежностью сети .
Емкость среднего узла: сеть может поддерживать сотни узлов .
Краткое расстояние: расстояние передачи с одним хоп обычно находится в пределах 10-100 метров, полагаясь на расширение реле сетки .
Работа в 2 . полосе частот 4 ГГц: восприимчиво к помехи от Wi-Fi, Bluetooth и других устройств в одной и той же полосе частот и слабое проникновение.
Приложение: более подходящее для внутренних, местных, интенсивных оборудования, таких как автоматизация интеллектуального здания (HVAC, управление освещением), интеллектуальные дома и сети мониторинга оборудования в малых фабричных семинарах ., обычно должны подключаться к сетям более высокого уровня (например, Ethernet, Wi-Fi, 4G) .}}}}}}}}}}}}}
5. bluetooth / ble:
Принцип: технология беспроводной коммуникации с короткой дистанцией, классическая Bluetooth используется для более высоких скоростей передачи данных, а BLE предназначена для чрезвычайно низкого энергопотребления .
Функции:
Чрезвычайно низкое энергопотребление (BLE): очень подходит для датчиков с питанием для микро-батхи .
Высокая популярность: широко интегрирована в мобильные телефоны и планшеты, легко отлаживать и прочитать данные на сайте .
Краткое расстояние: типичный диапазон составляет около 10 метров (расширяется, но энергоснабжение и увеличение стоимости) .
Работа в 2 . полоса частот 4 ГГц: восприимчиво к помехи и слабым проникновению.
Приложение: в основном используется для конфигурации устройства закрытого диапазона, отладки, считывания данных или в качестве подключения «последний метр» между газовыми передатчиками и локальными шлюзами/портативными устройствами . не подходит в качестве основного решения для удаленной передачи данных, но часто используется в качестве вспомогательного интерфейса.}
6. Wi-Fi:
Принцип: высокоскоростная технология беспроводной локальной сети на основе IEEE 802 . 11 серии стандартов.
Функции:
Высокая скорость передачи данных: подходит для передатчиков, которым необходимо передавать большие объемы данных или видеопотоков (редко) .
Высокая популярность: инфраструктура повсеместна .
Высокое энергопотребление: обычно не подходит для передатчиков, питаемых батареями в течение длительного времени .
Работа в 2 . 4 ГГц/5 ГГц.
Ограниченное расстояние передачи: зависит от покрытия AP .
Приложение: в основном используется в помещении в средах со стабильным источником питания и существующим покрытием Wi-Fi, для подключения некоторых передатчиков, которые требуют более высокой пропускной способности или удобны для доступа к существующим ИТ-сетям (например, некоторые расширенные инструменты, устройства интеграции камеры) . не первый выбор для удаленных трансформаторов с низким энергопотреблением .}}}.
Факторы окружающей среды: Есть ли металлические конструкции, толстые стены и другие сильные электромагнитные помехи на месте? В помещении или на открытом воздухе?
Топология сети: точка-точка? Звезда? Сетка? Сколько узлов нужно?
Покрытие: это местное покрытие, обширное покрытие или глубокое покрытие?
Стоимость: стоимость оборудования (беспроводной модуль), стоимость инфраструктуры (шлюз), эксплуатационная стоимость (ежемесячная плата за SIM -карту)?
Требования к безопасности: требует ли передачи данных высокий уровень шифрования?
Существующая инфраструктура: есть ли на месте какая-то сеть (такая как сотовая сеть, Wi-Fi), которую можно использовать?
Разрешения и правила: соответствуют ли использование полос частот локальным правилам?
Краткое содержание:
Для дальнейших приложений промышленного передатчика с низким энергопотреблением, Lora/Lorawan и NB-IOT/LTE-M в настоящее время являются наиболее основными и наиболее выгодными вариантами ., конкретный выбор зависит от таких факторов, как требования к покрытию, независимо от того, требуется ли операторская сеть и бюджет затрат .}}}}}}}}}}}}}}
Протокол -запатентованное подтехнологическое протокол-1 GHZ все еще широко используется в конкретных промышленных сценариях и является зрелым и стабильным .
Zigbee/Thread подходит для внутренних или локальных сценариев с плотными устройствами, короткими расстояниями и сетчатыми сетями .
BLE в основном используется для отладки конфигурации или подключения к короткому дистанции с шлюзами/мобильными телефонами .
Wi-Fi в основном используется для высокоскоростных соединений в средах с мощностью и сетевым покрытием .
При выборе обязательно сделайте комплексную оценку на основе конкретных сценариев приложения и потребностей .
Сетевое покрытие и гибкость развертываниямежду 4G и Wi-Fi:
4G:
Широко охват: полагаться на сотовую сеть (4G LTE) операторов телекоммуникационных операций, покрытие очень широкое и может использоваться в основном везде, где есть сигнал мобильного телефона .
Простое развертывание: устройство имеет встроенный модуль 4G, и SIM-карта может быть подключена к Интернету без необходимости создавать дополнительную сетевую инфраструктуру (например, маршрутизатор) . оно особенно подходит для развертывания в отдаленных областях, рассеянных точках, мобильных устройствах (таких как транспортные средства) или среды без готовых сети WIFI {{4 at atmpices {4 attices {4 at atmpices {4 at atmpices {4 at}
Сильная подвижность: устройство можно использовать при перемещении (например, установлено на транспортном средстве для проверки) .
Wi-Fi:
Локальное покрытие: полагаясь на самопостроенную пользовательскую беспроводную локальную сети Wi-Fi, покрытие ограничено (обычно в пределах десятков метров до сотен метров маршрутизатора/AP, и сильно влияет стены, препятствия и помехи) .
Полагаться на локальную сеть: стабильная и надежная инфраструктура сети Wi-Fi (маршрутизаторы, APS, коммутаторы и т. Д.
Фиксированное местоположение: устройство обычно развертывается в фиксированном месте в пределах покрытия сигнала WiFi .
Надежность и стабильность сетимежду 4G и Wi-Fi:
4G: полагается на общедоступные сотовые сети ., которые могут быть прерваны или нестабильны в слепых пятнах сигнала (подвалы, удаленные гористые районы, большие металлические структуры), во время заторов сети, или когда сеть оператора выходит из строя . качество охвата сети сильно варьируется среди различных операторов.}
Wi -Fi: полагается на локальную сеть, построенную пользователем . стабильность, более управляемо, но также может зависеть от локальных помех (другие устройства Wi -Fi, микроволновые печи и т. Д. стабильный .