Co nowego w rozwiązaniach bezprzewodowych?

Bramy IoT, technologia mesh, LTE, Wi-fi6 (802.11ax), LoRa – wszystkie one wspierają rozwój przemysłowego Internetu Rzeczy i to właśnie w nich wielu dostawców rozwiązań radiowych upatruje siłę napędową branży.

Ankietowani zwrócili uwagę na rozwój koncepcji Przemysłu 4.0 i wiążących się z nimi technologii, w tym pierwszej kolejności przemysłowego Internetu Rzeczy. Pojawiająca się coraz większa liczba urządzeń, m.in. czujników bezprzewodowych, czyni IIoT coraz bardziej użytecznym narzędziem w przemyśle. Łączność odgrywa w tym przypadku kluczową rolę i cały czas pojawiają się udoskonalenia czyniące ją szybszą, bezpieczniejszą i bardziej pojemną – pozwalającą komunikować jednocześnie coraz więcej urządzeń.

Ważną innowacją rozwijającą się w ostatnim czasie jest gateway IoT (brama IoT). Wraz ze wzrostem popularności Internetu Rzeczy firmy stają przed wyzwaniem integracji urządzeń i protokołów, z których wiele ma różne wymagania dotyczące zasilania i łączności. Bramy IoT wyłaniają się jako niezbędny komponent w budowaniu IoT i zapewnianiu mocy obliczeniowej w scenariuszach brzegowych (edge). Gateway IoT umożliwia komunikację między urządzeniami lub między urządzeniami a chmurą. Jest zwykle rozwiązaniem sprzętowym zawierającym oprogramowanie aplikacyjne wykonujące podstawowe zadania. Bramy IoT mają zdolność do samodzielnego sterowania urządzeniami w terenie w oparciu na danych dostarczanych przez czujniki. Prostym sposobem zobrazowania funkcji bramy IoT jest porównanie jej z routerem sieci domowej lub biurowej. Ułatwia ona komunikację między urządzeniami, zapewnia bezpieczeństwo i dostarcza interfejs administratora, w którym można wykonywać podstawowe funkcje. W topologii sieci IoT czujniki są zazwyczaj podłączone do mikrokontrolerów, które z kolei przesyłają informacje do bram, a poprzez bramy IoT czujniki i inne urządzenia przesyłają dane do chmury.

 
Najpopularniejsze marki urządzeń przemysłowych do komunikacji w standardzie Wi-Fi

Rozwiązaniem, które może być również pomocne w komunikacji wewnątrz zakładów przemysłowych, jest mesh, czyli grupa połączonych ze sobą routerów tworzących sieć Wi-fi o powiększonym zasięgu. W efekcie sieć mesh (po polsku "sieć kratowa") zapewnić może efektywne działanie infrastruktury bezprzewodowej na rozległych terenach zakładu przemysłowego.

Wspomniana właśnie Wi- fi postrzegana jest zwykle jako gorsza alternatywa wydajnej sieci oferowanej przez operatorów komórkowych – LTE, a ostatnio 5G. Czy aby na pewno jednak budowa sieci przemysłowych w oparciu na Wi-fi jest gorszym rozwiązaniem? Niekoniecznie, zważywszy m.in. na to, że najnowszy protokół Wi- fi6 (802.11ax) działający w pasmach 2,4 oraz 5 GHz obsługuje czterokrotnie wyższą przepustowość w porównaniu do dotychczasowych sieci i zapewnia dużo większą liczbę odbiorników w porównaniu z Wi-fi5.

Kolejną nowinką, którą często wymieniali nasi ankietowani, jest Bluetooth 5.1 pozwalający na określenie położenia z dokładnością do kilkunastu centymetrów. Korzystając z tej wersji BT, można dość precyzyjnie wyznaczyć położenie odbiornika pomiędzy dwoma punktami. Nowy standard pozwoli określić nie tylko odległość, ale również kierunek sygnału. Wskazanie położenia obiektu i jego bliskości umożliwia sprawdzanie nie tylko jego lokalizacji, ale także kierunku ruchu, co ułatwi zastosowanie urządzeń BT w nowych aplikacjach w fabrykach i magazynach.

O ile Bluetooth 5.1 można traktować jako pewne uzupełnienie komunikacji urządzeń blisko zlokalizowanych w ramach Internetu Rzeczy, o tyle LoRa (Long Range) lub LoRaWAN – protokół i system komunikacji bezprzewodowej dalekiego zasięgu o małej mocy (oszczędna energetycznie) zapewnia jego rozpiętość na bardzo dużych odległościach, maksymalne 10‒15 km między urządzeniami a stacjami bazowymi. Dość powiedzieć, że w 2020 roku, korzystając ze zjawiska tropo ducting, w atmosferze udało się uzyskać aż 832 km zasięgu tej sieci. Szybkość transmisji danych w systemie LoRa wynosi między 0,3 a 37,5 kb/s, co wynika z konieczności minimalizacji zużycia energii. Urządzenia, zazwyczaj czujniki, pracujące w LoRa cechuje długi czas pracy na jednej baterii, często wspomaganych niewielkimi ogniwami fotowoltaicznymi. Technologia LoRa nie jest zatem odpowiednia dla usług czasu rzeczywistego, ale w wielu przypadkach może znaleźć zastosowanie. Warto wspomnieć o kolejnej ważnej zalecie – korzystanie ze standardu LoRa nie wiąże się z opłatami licencyjnych za wykorzystywane częstotliwości 433, 868, a także 915 MHz.

Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów
Dowiedz się więcej

Prezentacje firmowe

Polecane

Nowe produkty