HauptsächlichFaktoren, die bei der Auswahl einer drahtlosen Übertragungsmethode zu berücksichtigen sindfür Gasdetektor:
Übertragungsabstand: Wie weit ist das Feldgerät vom Gateway\/Empfangspunkt entfernt?
Stromverbrauchsanforderung: Wird der Sender batteriebetrieben oder Wechselstromantrieb? Erwartete Akkulaufzeit?
Datenrate und Häufigkeit: Wie viele Daten müssen übertragen werden? Wie oft wird es gesendet?
Wireless -Übertragungsmethoden für Sender (wie Temperatur, Druck, Durchfluss, Gassender oder Gasdetektoren, Sender auf Flüssigkeitsebene usw.) werden zunehmend im industriellen Internet von Dingen und Automatisierungssystemen verwendet, um die Verdrahtungsschwierigkeiten, die Überwachung des mobilen Geräts, die Überwachung der Remote -Standorte oder die Verringerung der Installationskosten zu lösen.
Im Folgenden finden Sie einige gängige Mobilfunkübertragungsmethoden:
1. Proprietäre drahtlose Protokolle basierend auf ISM -Bändern (sub -1 GHz, wie 433MHz, 868 MHz, 915MHz):
Prinzip: Arbeit in lizenzfreien industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen Bands. Verwenden Sie Hersteller-definierte Protokolle für Punkt-zu-Punkt- oder Sternnetzwerkkommunikation.
Merkmale:
Starke Penetration: Im Vergleich zu 2,4 GHz können Niederfrequenzsignale eine stärkere Fähigkeit haben, Wände und Metallhindernisse zu durchdringen, und eignen sich besser für komplexe industrielle Umgebungen.
Lange Übertragungsabstand: bis zu Hunderten von Metern oder sogar Kilometern in offenen Bereichen.
Relativ geringem Stromverbrauch: Geeignet für batteriebetriebene Sender.
Relativ weniger Einmischung: Im Vergleich zum überfüllten 2,4 -GHz -Band gibt es weniger Interferenzquellen (aber der Störung anderer Geräte in derselben Frequenzbande sollte jedoch Aufmerksamkeit geschenkt werden).
Anwendung: Wir werden weit verbreitet für Kurzstrecken- bis mittlere drahtlose Verbindungen verschiedener Industriesensoren und Sender, wie z.
2. Lora \/ Lorawan:
Prinzip: LORA ist eine Technologie für physikalische Schichtmodulation mit ultra langer Entfernung und ultra-niedrigen Stromverbrauchsmerkmalen. Lorawan ist ein Netzwerkprotokoll, das auf der LORA -physischen Schicht basiert und zur Verwaltung der Kommunikation zwischen Geräten und Netzwerkservern verwendet wird.
Merkmale:
Ultra langer Abstand: bis 10-15 Kilometer unter Sichtbedingungen und bis zu 2-5 Kilometern in städtischen Umgebungen.
Ultra-niedriger Stromverbrauch: Sehr geeignet für die Batterie-Stromversorgung mit einer Lebensdauer von mehreren Jahren oder sogar mehr als zehn Jahren.
Große Kapazität: Ein Lorawan -Gateway kann Tausende von Knoten verbinden.
Mittel- und niedrige Datenraten: Geeignet für die Übertragung periodischer kleiner Datenpakete (wie Temperatur- und Druckwerte) von Sensoren\/Sendern.
Anwendungen: Smart Cities (Straßenlaternen, Umweltüberwachung), landwirtschaftliches IoT (Bodenfeuchtigkeit), Fernvermögensüberwachung (Ölbohrungen, Pipelines, Leistungsanlagen), Überwachung von dezentralen Geräten in großen Fabriken oder Parks. Es ist eine beliebte Wahl für die drahtlose Übertragung von industriellen IoT -Sendern.
3.NB-iot \/ LTE-M:
Prinzip: Mobilfunknetzentechnologie basierend auf lizenziertem Spektrum (Derivatstandard von 4G\/5G), das für das Internet der Dinge entwickelt wurde. In Szenarien zur mobilen Überwachung (wie z. B. Fahrzeugtransport) können nur 4G ausgewählt werden.
Merkmale:
Breite Abdeckung: Verwenden Sie die vorhandene Infrastruktur für die vorhandene Mobilfunknetze direkt mit extrem breiter Abdeckung.
Tiefe Penetration: Starke Signaleindringungsfähigkeit, geeignet für Umgebungen wie Keller und tiefe Einrichtungen.
Niedriger Stromverbrauch: Unterstützt Stromsparmodi wie PSM und EDRX und hat eine lange Batterielebensdauer (aber normalerweise nicht so gut wie Lora).
Hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit: Netzwerknetzwerk mit guter Sicherheit.
Kosten: Die Modulkosten sind relativ hoch (sind jedoch weiter sinken) und erfordert in der Regel eine SIM -Karten- und Bedienungsdienstgebühren (die durch den Datenverkehr berechnet wird).
Mittel- und niedrige Datenraten: ähnlich wie Lorawan, geeignet für kleine Datenpaketübertragungen.
Anwendungen: Szenarien, die eine umfassende Abdeckung, eine tiefe Abdeckung oder die Mobilitätsunterstützung erfordern, z. B. Versorgungsmessgeräte (Wasser, Strom, Gas), die in der Stadt verstreut sind, gemeinsame Ausrüstung, mobile Vermögenswerte (wie Kaltketten-Transportfahrzeuge) und Überwachungspunkte in abgelegenen Bereichen.
4. Zigbee \/ Thread:
Prinzip: Ein kurzfristiges, selbstorganisiertes Netznetzwerkprotokoll mit geringer Leistung basiert auf dem IEEE 802.15.4 Standard. Thread ist ein neuer Standard ähnlich wie aber basierend auf dem IP -Protokollstapel.
Merkmale:
Niedriger Stromverbrauch: Geeignet für die Batterie.
Selbstorganisierende Netzwerk\/hohe Zuverlässigkeit: Zwischen Geräten können Mesh-Netzwerke mit automatischer Routing, Pfadreduktion und verbesserter Netzwerk-Robustheit gebildet werden.
Kapazität mit mittlerer Knoten: Ein Netzwerk kann Hunderte von Knoten unterstützen.
Kurzstrecken: Ein-Hop-Übertragungsabstand liegt normalerweise innerhalb von 10-100 Meter, was auf die Mesh-Relais-Erweiterung stützt.
Arbeiten im 2,4-GHz-Frequenzband: Anfälliger für Störungen durch Wi-Fi, Bluetooth und andere Geräte im gleichen Frequenzband und schwaches Penetration.
Anwendung: Geeigneter für Innen-, lokale, Geräteintensive Umgebungen wie Smart Building-Automatisierung (HLK, Beleuchtungssteuerung), Smart Home und Geräteüberwachungsnetzwerke in kleinen Werks-Workshops. Gateways müssen normalerweise eine Verbindung zu höheren Netzwerken (wie Ethernet, Wi-Fi, 4G) herstellen.
5. Bluetooth \/ Ble:
Prinzip: Kurzstrecken-drahtlose Kommunikationstechnologie, klassischer Bluetooth wird für höhere Datenraten verwendet, und Ble ist für extrem geringe Stromverbrauch ausgelegt.
Merkmale:
Extrem geringer Stromverbrauch (BLE): Sehr geeignet für mikrobatterische Sensoren.
Hohe Popularität: In Mobiltelefonen und Tablets weit verbreitet, einfach zu debugieren und Daten vor Ort zu lesen.
Kurzstrecken: Der typische Bereich beträgt etwa 10 Meter (erweiterbar, aber Stromverbrauch und Kostenerhöhung).
Arbeiten im 2,4 -GHz -Frequenzband: Anfälliger für Störungen und schwaches Eindringen.
Anwendung: Hauptsächlich für Konfiguration, Debugging, Datenlesung oder als "Last-Meter" -Begenehmigkeit zwischen Gassendern und lokalen Gateways\/Handheld-Geräten verwendet. Nicht als Mainstream -Remotedatenübertragungslösung geeignet, sondern häufig als Hilfsgrenzfläche verwendet.
6. WLAN:
Prinzip: Hochgeschwindigkeits-drahtlose LAN-Technologie basiert auf der IEEE 802.11-Serie von Standards.
Merkmale:
Hohe Datenrate: Geeignet für Sender, die große Mengen an Daten oder Videoströmen übertragen müssen (selten).
Hohe Popularität: Infrastruktur ist allgegenwärtig.
Hoher Stromverbrauch: Normalerweise nicht für Sender, die lange Zeit von Batterien angetrieben werden, nicht geeignet.
Arbeiten im 2,4 -GHz\/5 -GHz -Frequenzband: 2,4 GHz ist anfällig für Störungen, und 5 GHz hat eine schwächere Penetration.
Begrenzte Übertragungsabstand: Hängt von der AP -Abdeckung ab.
Anwendung: Hauptsächlich in Innenumgebungen mit stabiler Stromversorgung und vorhandener Wi-Fi-Abdeckung verwendet, um einige Sender zu verbinden, die eine höhere Bandbreite benötigen oder bequem auf vorhandene IT-Netzwerke zugreifen können (wie einige erweiterte Instrumente, Kameraintegrationsgeräte). Nicht die erste Wahl für Fernbedienungssender mit geringer Leistung.
Umweltfaktoren: Gibt es Metallstrukturen, dicke Wände und andere starke elektromagnetische Interferenzen vor Ort? Innen- oder Außenbereich?
Netzwerktopologie: Punkt-zu-Punkt-Punkt? Stern? Netz? Wie viele Knoten werden benötigt?
Berichterstattung: Ist es lokale Abdeckung, Abdeckung in großer Fläche oder eine tiefe Abdeckung?
Kosten: Hardwarekosten (drahtloses Modul), Infrastrukturkosten (Gateway), Betriebskosten (monatliche Gebühr von SIM -Karte)?
Sicherheitsanforderungen: Benötigt die Datenübertragung ein hohes Maß an Verschlüsselung?
Bestehende Infrastruktur: Gibt es vor Ort eine Art Netzwerk (z. B. Mobilfunknetze, Wi-Fi)?
Genehmigungen und Vorschriften: Entspricht die Verwendung von Frequenzbändern den lokalen Vorschriften?
Zusammenfassung:
Lora\/Lorawan und NB-IOT\/LTE-M sind derzeit die wichtigsten und vorteilhaftesten Entscheidungen, um Fernversorgungsanwendungen mit geringem Stromversorgungsanwendungen und batteriebetriebener Industrie-Sender-Anwendungen zu erhalten. Die spezifische Wahl hängt von Faktoren wie den Abdeckungsanforderungen ab, unabhängig davon, ob ein Bedienernetzwerk erforderlich ist, und das Kostenbudget.
Das proprietäre Sub -1 GHz -Protokoll wird in bestimmten industriellen Szenarien immer noch häufig verwendet und ist ausgereift und stabil.
Zigbee\/Thread eignet sich für Innen- oder lokale Szenarien mit dichten Geräten, kurzen Strecken und Netznetzwerken.
BLE wird hauptsächlich für das Debuggen oder die Kurzstreckenverbindung zu Gateways\/Mobiltelefonen verwendet.
Wi-Fi wird hauptsächlich für Hochgeschwindigkeitsverbindungen in Umgebungen mit Strom- und Netzwerkabdeckung verwendet.
Stellen Sie bei der Auswahl eine umfassende Bewertung auf der Grundlage der spezifischen Anwendungsszenarien und -bedarf vor.
Netzwerkabdeckung und Flexibilität der BereitstellungZwischen 4G und Wi-Fi:
4G:
Abdeckung in großer Fläche: Die Abdeckung ist sehr breit und kann im Grunde genommen überall dort verwendet werden, wo immer es ein Handysignal gibt.
Einfache Bereitstellung: Das Gerät verfügt über ein integriertes 4G-Modul und eine SIM-Karte kann mit dem Internet verbunden werden, ohne dass zusätzliche Netzwerkinfrastruktur (z. B. ein Router) lokal erstellt werden muss. Es ist besonders für den Einsatz in entfernten Bereichen, verstreuten Punkten, mobilen Geräten (wie Fahrzeugen) oder Umgebungen ohne vorbereitete WLAN-Netzwerke geeignet.
Starke Mobilität: Das Gerät kann unterwegs verwendet werden (z. B. in einem Fahrzeug zur Inspektion installiert).
W-lan:
Lokale Berichterstattung: Die Abdeckung des Benutzers ist begrenzt (normalerweise innerhalb von zehn Metern bis Hunderten von Meter des Routers\/AP und wird stark von Wänden, Hindernissen und Interferenzen betroffen).
Auf das lokale Netzwerk verlassen: Eine stabile und zuverlässige WLAN-Netzwerkinfrastruktur (Router, APs, Switches usw.) muss in der Nähe des Geräte-Bereitstellungspunkts vorab eingestellt werden. Der Netzwerkname (SSID) und das Kennwort müssen konfiguriert werden.
Fester Ort: Das Gerät wird normalerweise an einem festgelegten Ort innerhalb der Abdeckung des WLAN -Signals bereitgestellt.
Netzwerkzuverlässigkeit und StabilitätZwischen 4G und Wi-Fi:
4G: Stütze sich auf öffentliche Mobilfunknetze. Verbindungen können in Signalblindflecken (Keller, abgelegene Bergflächen, große Metallstrukturen), während der Netzwerküberlastung oder wenn das Netzwerk des Bedieners ausfällt, unterbrochen oder instabil. Die Qualität der Netzwerkabdeckung variiert von verschiedenen Betreibern stark.
WiFi: Verfälscht auf das vom Benutzer erstellte lokale Netzwerk. Die Stabilität ist kontrollierbarer, kann jedoch auch durch lokale Interferenzen (andere WLAN -Geräte, Mikrowellenöfen usw.), physikalische Obstruktionen, Router\/AP -Leistung oder -ausfall sowie LAN -Konfigurationsprobleme beeinflusst werden. Der professionelle industrielle WLAN -Einsatz kann sehr stabil sein.