Sieci LoRaWAN – przyszłość monitoringu wielkoobszarowego
| Prezentacje firmowe KomunikacjaLoRaWAN to otwarty protokół komunikacyjny rozległej sieci małej mocy (LPWAN), umożliwiający urządzeniom zasilanym bateryjnie wymianę danych na dużych odległościach. Jest chętnie wykorzystywany w aplikacjach IoT/IIoT. Charakteryzuje się większym zasięgiem, ale mniejszą ilością i prędkością przesyłanych danych w porównaniu z Wi-Fi oraz niższym kosztem eksploatacji, chociaż jednocześnie mniejszym zasięgiem w porównaniu z siecią komórkową.
Przykładów praktycznego zastosowania tej technologii jest wiele, a do najpopularniejszych zdają się należeć metering oraz tracking. Bezprzewodowe, zasilane bateryjnie urządzenia niskiej mocy komunikujące się przez LoRaWAN to elementy, które w wygodny sposób umożliwiają budowę rozległej sieci monitorującej dowolne parametry. Taka sieć jest w stanie dostarczać wielu danych, chociażby do Systemu Informacji Przestrzennej, przysługując się tym samym wdrażaniu koncepcji smart city, lub może na przykład wspomóc pracę rolników, zapewniając im informacje o rozkładzie parametrów środowiskowych na dużym obszarze.
Bezprzewodowy system bezpieczeństwa do zastosowań na wielkim obszarze
Zdalny odczyt rozmaitych wielkości zebranych z terenu miasta czy gruntu rolnego nie wyczerpuje możliwości zastosowań protokołu LoRaWAN. Wrocławska firma PRODUS S.A., dostarczająca kompleksowe rozwiązania w zakresie systemów bezpieczeństwa oraz teletechniki, w odpowiedzi na potrzebę zgłoszoną przez kopalnię węgla brunatnego w Bełchatowie, podjęła próbę zbudowania bezprzewodowego systemu mającego zabezpieczać przenośniki taśmowe.
Poruszającą się taśmę tego rodzaju przenośnika podtrzymują i dociskają zestawy obracających się krążników (rolek). Naturalnym zjawiskiem występującym w takich elementach jest zacieranie się łożyska. Zacierające się łożysko stawia coraz większy opór, a pędząca taśma nieustannie próbuje wprawić je w ruch, w efekcie czego generowane są duże ilości ciepła. Gdy temperatura wzrośnie nadmiernie, może dojść do zapłonu pyłu węglowego, a to z kolei prowadzi do pożaru i konieczności zatrzymania przenośnika.
Po dwóch latach prac badawczo-rozwojowych prowadzonych przez firmę PRODUS S.A. powstały bezprzewodowe urządzenia monitorujące temperaturę, zamykane w szczelnej obudowie IP67. Pracują one w klasie A (spec. LoRaWAN), co pozwala im działać przez minimum 3 lata przy zasilaniu z pojedynczej baterii 3,6 V/1,2 Ah. Istotnym wymogiem całego projektu był brak ingerencji w istniejącą konstrukcję przenośnika, w związku z czym sensory przytwierdza się do elementów łączących krążniki w zestaw. Pomiar temperatury dokonywany jest co kilka minut i opiera się na zjawisku transferu ciepła. W momencie przekroczenia zadanego progu temperatury wysyłane są alarmy informujące o przegrzaniu, widoczne w wizualizacji. Dzięki temu operatorzy mogą odpowiednio szybko powiadomić służbę utrzymania ruchu, która jest w stanie usunąć uszkodzony zestaw krążników, nie dopuszczając tym samym do wystąpienia pożaru.
Oprócz urządzeń pomiarowych, w skład systemu wchodzą bramy sieciowe. Są to gotowe urządzenia powszechnie dostępne na rynku, przekazujące pakiety do specjalnego oprogramowania – serwera sieciowego i serwera aplikacji, instalowanych na istniejącym lub nowym sprzęcie komputerowym. Z serwera aplikacji dane trafiają do bazy danych, skąd pobierane są do systemu wizualizacji (również autorskiego).
Pilotażowa wersja systemu została zainstalowana i uruchomiona w kopalni węgla brunatnego w Bełchatowie. System składa się z ponad pięciuset urządzeń, trzech bram sieciowych oraz serwera z niezbędnym oprogramowaniem, takim jak serwer sieciowy, serwer aplikacji, baza danych oraz wizualizacja.
PRODUS S.A.
www.produs.com.pl
