Valitse maasi tai alueesi.

Langattomat anturaverkot: Kuinka ne toimivat, tyypit, sovellukset ja vianetsintä

Aug26
Selata: 1,033

Langattomat anturaverkot (WSN) hyödyntävät hajautettuja anturisolmuja fyysisten olosuhteiden mittaamiseen ja tietojen langattomaan lähettämiseen gatewaylle, solmulle, ohjaimelle tai sovellukseen. Niitä käytetään laajalti teollisessa valvonnassa, älyrakennuksissa, maataloudessa, ympäristön havainnoinnissa, infrastruktuurin valvonnassa ja IoT-järjestelmissä. Tämä artikkeli käsittelee, kuinka langattomat anturaverkot toimivat, yksihyppäistä vs. monihyppäistä viestintää, yleisiä langattomia teknologioita, keskeisiä suorituskykymittareita, sovelluksia, verkon valintaa ja vianetsintää.

Luettelo

1. mitä on langaton anturaverkko?
2. Kuinka langaton anturaverkko toimii
3. Langattomien anturaverkkojen topologiat: yksihyppäinen, monihyppäinen, tähtikuvio, puu ja verkko
4. Langattomat viestintäteknologiat ja -protokollat WSN:ille
5. Keskeiset langattomien anturaverkkojen suorituskyky- ja suunnittelumittarit
6. Yleiset langattomien anturaverkkojen sovellukset ja käyttötapaukset
7. Kuinka suunnitella ja valita langaton anturaverkko
8. Yleiset langattomien anturaverkkojen ongelmat, testaus ja vianetsintä

Example single-hop WSN architecture

Kuva 1: Esimerkki yksihyppäisestä WSN-arkkitehtuurista

Mikä on langaton anturaverkko?

Langaton anturaverkko on anturisolmujen ryhmä, joka mittaa fyysisiä olosuhteita, kuten lämpötilaa, kosteutta, painetta, tärinää, liikettä, valoa, kaasupitoisuutta tai laitteiden tilaa ja lähettää mittaukset langattomasti. Tyypillisessä anturisolmussa on anturi, signaalin käsittely- tai muuntopiiri, mikrokontrolleri, langaton lähetyslaite ja virtalähde. Riippuen verkon arkkitehtuurista, tiedot lähetetään suoraan tai muiden solmujen kautta solmulle, gatewaylle, ohjaimelle tai etäsovellukseen.

Kuinka langaton anturaverkko toimii?

Anturisolmu mittaa ensin fyysistä olosuhdetta käyttämällä anturuutta. Signaali käsitellään ja muunnetaan dataksi, jonka solmun mikrokontrolleri voi käsitellä. Solmu pakkaa sitten mittauksen ja lähettää sen valitun langattoman yhteyden yli. Tiedot voivat matkustaa suoraan gatewaylle tai välisolmujen kautta ennen päätymistä määränpäähän. Gateway tai solmu kerää mittaukset ja välittää ne paikalliselle ohjaimelle, palvelimelle, pilvialustalle tai valvontasovellukseen, jossa tiedot voidaan tallentaa, analysoida, näyttää tai käyttää toiminnan käynnistämiseen.

Langattomien anturaverkkojen topologiat: yksihyppäinen, monihyppäinen, tähtikuvio, puu ja verkko

Single-Hop vs. Multi-Hop Wireless Sensor Network

Kuva 2: Yksihyppäinen vs. monihyppäinen langaton anturaverkko

Hyppykoulut ja verkon topologia kuvaavat eri asioita. Hyppykoulut kertovat, kuinka monta langatonta yhteyttä paketti ylittää ennen kuin se saavuttaa määränpäänsä. Topologia kuvaa, kuinka solmut, reitittimet ja gatewayt on järjestetty. Tähtiverkko voi käyttää yksihyppäistä viestintää, kun taas puu- ja verkkoverkot käyttävät yleisesti monia hyppyjä.

Verkkotyyppi
Välityspalvelu
Ylimääräisyys
Viive Käyttäytyminen
Välitys Teho
Vika Käyttäytyminen
Sopivat Sovellukset
Yhden hyppäyksen
Ei välikohtauksen langatonta välitintä
Riippuu gatewayn kattavuudesta ja järjestelmän suunnittelusta
Ei välikohtauksen viivettä
Anturi välittää vain omaa liikennettään
Suoran linkin menetys voi irrottaa tuon solmun
Suora solmu-gateway tunnistus
Moni-hyppy
Yksi tai useampi välikohde välittää liikennettä
Riippuu reitityssuunnitelmasta
Lisähyppyjen vuoksi viive ja uudelleenlähetykset voivat lisääntyä
Välitys-solmut kuluttavat energiaa välittäessään muuta liikennettä
Vika voi vaatia reitityksen muuttamista tai voi katkaista polun
Hajautetut verkot, joissa suorat linkit eivät ole käytettävissä
Tähti
Päätepisteet kommunikoivat keskuskoordinaattorin tai gatewayn kanssa
Riippuu yleensä voimakkaasti keskipisteestä
Suora radio polku on tyypillisesti yksinkertainen
Päätepisteet eivät yleensä välitä muiden solmujen liikennettä
Keskuspisteen vika voi vaikuttaa moniin solmuihin
Keskitetty valvonta ja gateway-pohjaiset verkot
Puu
Tieto kulkee vanhempi-lapsi polkuja välikohteiden kautta
Yleensä rajoitettu, ellei vaihtoehtoisia polkuja ole suunniteltu
Viive voi kasvaa puun syvyyden myötä
Vanhempi/reititin solmujen on välitettävä lapsen liikennettä
Yläsuuntaisen vanhemman vika voi irrottaa sen oksan
Hierarkkiset rakennus- tai teollisuusverkot
Mesh
Reititys-kykyiset solmut välittävät liikennettä muille solmuille
Useita reittejä saattaa olla saatavilla
Reitun pituus ja reitityksen muuttaminen vaikuttavat viiveeseen
Reitittimet tarvitsevat riittävästi tehoa jatkuvaan välitystehtäviin
Reititys voi ohittaa rikkoutuneet linkit tai reitittimet, kun vaihtoehtoisia polkuja on olemassa
Rakennusautomaatio ja hajautettu teollinen tunnistus

Moni-hyppyverkko ei automaattisesti ole mesh-verkko. Moni-hyppyviestintä voi myös tapahtua puu- tai muissa reititetyissä rakenteissa.

LoRaWAN on myös tärkeä esimerkki siitä, miksi hyppylaskenta ja topologia tulisi erottaa. LoRa-allianssi määrittelee LoRaWANin tähtien tähtenä topologiana, jossa päälaite käyttää yhden hyppäyksen radiolinkkiä yhdelle tai useammalle gatewaylle. Gatewayt välittävät sitten paketteja verkkopalvelimelle IP-yhteyden kautta. LoRaWAN-päälaitteet eivät muodosta langatonta mesh-verkkoa tai välitä paketteja toistensa puolesta.

Langattomat viestintäteknologiat ja protokollat WSN:ille

Langattomat teknologiat tulisi vertailla niiden protokolla-tason ja roolin mukaan. Radio PHY/MAC -spesifikaatio, verkko-pino ja sovellusviestintäprotokolla eivät suorita samaa toimintoa.

Radio, PHY ja Linkki Teknologiat

Teknologia
Protokollan Rooli
Mitä se Tarjoaa
WSN Suunnittelu Huomautus
IEEE 802.15.4
PHY ja MAC
Määrittelee fyysisen tason radio-operaation ja MAC-toiminnot matalan datanopeuden langattomille verkoille
Käytetään radio/MAC perustana teknologioille, kuten Zigbee ja Thread
Bluetooth Matala Energia (BLE)
Bluetooth langaton pino useilla LE PHY -vaihtoehdoilla
Tarjoaa Bluetooth LE radion ja linkkiviestinnän
Kattavuus ja viestintäkäyttäytyminen riippuvat valitusta PHY:stä, lähetysvallasta, vastaanottimesta, antennista, kotelosta ja ympäristöstä
Wi-Fi / IEEE 802.11
PHY ja MAC perhe IP-verkolla normaalisti sen päällä
Tarjoaa WLAN yhteyden
Hyödyllinen kun anturin suunnittelu vaatii yhteensopivuutta olemassa olevan Wi-Fi-infrastruktuurin kanssa
LoRa PHY
Fyysinen kerros
Tarjoaa LoRa radion modulaation, jota käytetään LoRaWAN:in alla
LoRa ja LoRaWANia ei tule käsitellä samana protokolla-tasona
NB-IoT
3GPP matkapuhelin langattoman pääsyn teknologia
Tarjoaa IoT yhteistyön lisensoitujen matkapuhelin taajuuksien kautta
Verkon saatavuus, tuetut 3GPP julkaisut, operaattorin asetukset, liikkuvuusvaatimukset ja energiansäästöominaisuudet on tarkistettava
LTE-M
3GPP matkapuhelin langattoman pääsyn teknologia
Tarjoaa matkapuhelin IoT-yhteyden lisensoitujen matkapuhelintaajuuksien kautta
Tulisi arvioida erikseen NB-IoT:stä, koska liikkuvuus, viivekäyttäytyminen, laitteen ominaisuudet ja verkon tuki eroavat
Proprietary radio
Myyjäkohtainen PHY/MAC tai pino
Tarjoaa sovelluskohtaisen langattoman viestinnän
Vaatii yhteensopivuuden vahvistamisen, alueelliset säännökset ja pitkäaikaisen myyjän tuen

IEEE 802.15.4 määrittelee erityisesti PHY- ja MAC-toiminnot, ei koko sovellusstackia. Bluetooth LE tukee useita PHY-konfiguraatioita, mukaan lukien LE 1M, LE 2M ja LE Coded, joten BLE:n kuvaaminen ehdottomasti vain "lyhytaikaisena" on liian yksinkertaista. NB-IoT ja LTE-M ovat erillisiä 3GPP-solukkointernet-teknologioita, joilla on täydentäviä ominaisuuksia, ja niitä tulisi arvioida yksilöllisesti suunnitellun käyttöönoton ja operaattorin verkon osalta.

Verkko-pinoja ja korkeammalle tasolle sijoitettuja langattomia protokollia

Tekniikka / Protokolla
Taustatekniikka
Päärooli
Yleinen WSN-käyttö
Zigbee
IEEE 802.15.4 PHY/MAC
Lisää Zigbee-verkot ja sovelluskerroksen toiminnot
Anturit, rakennusautomaatio, seuranta
Thread
IEEE 802.15.4 6LoWPAN- ja IPv6:n kanssa
Tarjoaa IPv6-pohjaista mesh-verkkoamista
Älyrakennukset ja IP-pohjaiset anturiverkot
WirelessHART
IEEE 802.15.4-pohjainen radio WirelessHART-tietoliikenteellä, verkostoitumisella, aikataulutuksella ja sovellustoiminnoilla
Tarjoaa hallittua teollista langatonta viestintää
Prosessimittaus ja teollinen seuranta
LoRaWAN
LoRa tai tuetut alueelliset PHY-vaihtoehtot
Määrittelee LoRaWAN MAC/verkkoarkkitehtuurin, laite-luokat, turvallisuuden sekä portti/verkko-palvelin viestinnän
Jakautunut havainnointi tähtimäisessä verkossa

Zigbee-spesifikaatio käyttää IEEE 802.15.4 MAC- ja PHY-toimintoja sen korkeampien kerrosten alla. Thread on IPv6-pohjainen mesh-verkkoamiskäytäntö, joka perustuu IEEE 802.15.4-radio teknologiaan. WirelessHART lisää teollisia viestintätoimintojaan IEEE 802.15.4-pohjaisen fyysisen kerroksen ylle. LoRaWAN määrittelee korkeamman tason verkko-protokollan ja tähtimäisen arkkitehtuurin sen sijaan, että se olisi itse radio PHY.

Sovellusviestintäprotokollat

Protokolla
Kerros / Rooli
Miten sitä käytetään
MQTT
Sovellusviestintäprotokolla
Käyttää julkaisu/tilaus-viestintää asiakkaille ja palvelimille tai välittäjille
CoAP
Sovellusprotokolla
Tarjoaa REST-tyylisen viestinnän, joka on suunniteltu rajoitetuille laitteille ja verkoille

MQTT:tä ja CoAP:ta ei tulisi luetella vaihtoehtona radio-teknologioille, kuten IEEE 802.15.4, BLE tai LoRa. Ne toimivat taustaverkon yläpuolella. MQTT määrittelee asiakas-palvelin julkaisu/tilaus-viestinnän, kun taas CoAP tarjoaa sovellusprotokollan, joka on suunniteltu rajoitetuille ympäristöille.

Älä määrittele yleisiä kantamaa, läpivirtausta, viivettä tai tehotilastoja näille teknologioille ilman, että määrität protokollaversion, PHY:n, alueen kaistan tai kanavasuunnitelman, paketin koon, verkon kokoonpanon, antennijärjestelmän, lähetysvallan ja testikäyttäytymisen.

Avain langattoman anturiverkon suorituskyky ja suunnittelun parametrit

Langatonta suorituskykyä ei voida arvioida pelkästään lähetyskannan perusteella. Teho, häiriöt, pakettien toimitus, viive, topologia ja ympäristöolosuhteet on myös otettava huomioon.

Parametri
Mitä tarkistaa
Miksi se on tärkeää
Katvealue
Etäisyys ja esteet solmujen ja portin välillä
Määrittelee, voidaanko luotettavia linkkejä perustaa
Datanopeus
Siirrettyjen tietomäärä sekunnissa
On tuettava anturikuormaa
Viive
Viive mittauksesta määränpäähän
Tärkeää hälytyksille ja ohjaussovelluksille
Pakettien toimitussuhde (PDR)
Onnistuneesti vastaanotettujen pakettien ja siirrettyjen pakettien vertailu
Mittaa viestintäluotettavuutta
RSSI / vastaanotettu signaalitaso
Vastaanotetun radio-signaalin voimakkuus
Auttaa arvioimaan linkkien olosuhteita valitulle radio-järjestelmälle
SNR
Signaalitason vertailu taustahälyn kanssa
Auttaa arvioimaan linkin laatua valitulle PHY:lle ja modulaatiolle
Taajuuskaista
Sub-GHz, 2.4 GHz, lisensoitu mobiilikaista tai muu sallittu spektri
Vaikuttaa antennimuotoiluun, häiriöihin, leviämiseen ja sääntöihin
Tehon kulutus
Lepo, havaitseminen, prosessointi, vastaanotto ja lähetysvirta
Määrittelee akun ja energia vaatimukset
Velvoitteet
Kuinka kauan solmu viettää kussakin toimintotilassa
Vaikuttaa keskimääräiseen virtaan ja akun kestoon
Solmujen lukumäärä
Laiteiden määrä verkossa
Vaikuttaa liikenteeseen ja skaalautuvuuteen
Topologia
Tähti, puu, verkko, yksihyppy tai monihyppy
Vaikuttaa reititykseen, viiveeseen ja uudelleenlähettämisvaatimuksiin
Häiriö
Kanavakohtaiset/vierekkäiset häiriöt ja spektrin käyttö
Auttaa tunnistamaan kilpailevaa RF-aktiviteettia
Tietoturva
Autentikointi, salaus, avainhallinta, turvalliset päivitykset
Suojaa laitteita ja verkon tietoja
Ympäristöluokitus
Lämpötila, kosteus, pöly, tärinä, suojakotelo
Määrittää kentän luotettavuuden
Antennin suunnittelu
Antennityyppi, suuntaus, sijoittelu ja suojakotelo-efektit
Vaikuttaa suoraan langattomaan suorituskykyyn

Käytä seuraavia laskelmia verkon luotettavuuden, tehon ja linkin suorituskyvyn arvioimiseen:

PDR (%) = vastaanotetut paketit ÷ lähetetyt paketit × 100

Keskimääräinen virta (mA) = Σ(I × t) ÷ sykli-aika

Ihanteellinen akun kesto (h) = käyttökelpoinen kapasiteetti (mAh) ÷ keskimääräinen virta (mA)

Linkkimarginaali (dB) = ennustettu vastaanotettu teho (dBm) − vastaanottimen herkkyys (dBm)

Akun kesto on arvio, ei taattu käyttöikä. Käytännön akun kestoa on myös tarkasteltava lämpötilan, akun vanhenemisen, itsepurkautumisen, muuntotappioiden ja uusintalähetysten osalta.

RSSI ja SNR riippuvat radiolaitteesta, PHY:stä, modulaatiosta, kaistanleveydestä ja käyttöolosuhteista. Älä käytä yleisiä RSSI- tai SNR-kynnysarvoja eri langattomille teknologioille.

Yleisiä langattomia anturiverkkojen sovelluksia ja käyttötapauksia

Langattomat anturiverkot ovat hyödyllisiä, kun monet mittauspisteet on jaettava alueelle ilman, että signaalikaapelointia asennetaan jokaiseen sijaintiin.

Sovellus
Yleiset mittaukset
Pääasiallinen WSN vaatimukset
Teollinen valvonta
Lämpötila, tärinä, paine, laitteiston tila
Luotettavuus, häiriönkestävyys, akun kesto
Älykäs rakennus
Käytettävyys, lämpötila, kosteus, ilmanlaatu, valaistus
Alhaiset tehot ja skaalautuva solukumäärä
Maatalous
Maaperän kosteus, lämpötila, kosteus, sääolosuhteet
Pitkä kantama ja alhainen teho
Ympäristön valvonta
Ilmanlaatu, vedenpinta, sää, saastuminen
Etätoiminta ja ympäristönsuojelu
Omaisuus valvonta
Sijainti, liike, lämpötila, kunto
Alhaiset tehot ja laaja-alainen yhteys
Energia ja utiliitit
Mittaus, jännite, virtaus, paine
Luotettavuus, turvallisuus, pitkä käyttöikä
Infrastruktuurin valvonta
Jännitys, tärinä, siirtymä, rakenteellinen kunto
Pitkäaikainen luotettavuus ja jakautunut kattavuus
Terveydenhuolto ja wearable-laitteet
Liike, lämpötila, fysiologiset mittaukset
Alhainen teho, turvallisuus, kompakti koko
Älykaupungit
Pysäköinti, valaistus, ympäristöolosuhteet, infrastruktuuri
Suuri solukumäärä ja laaja peitto

Kuinka suunnitella ja valita langaton anturiverkko

Aloita mittaus- ja viestintävaatimuksista ennen langattoman protokollan valitsemista.

Valintatekijä
Mitä tarkistaa
Suunnittelupäätös
Anturidata
Mittaustyyppi ja kuormakoko
Määritä vaadittu datakapasiteetti
Päivitysnopeus
Kuinka usein mittaukset lähetetään
Määrittää liikenteen ja energiankulutuksen
Peittoalue
Etäisyys, seinät, koneet, maasto
Valitse sopiva radioteknologia ja topologia
Topologia
Suora viestintä tai toistinosat
Valitse yksivaiheinen tai monivaiheinen
Teholähde
Akku, verkkovirta, aurinko, energian keräys
Valitse radio ja tehtäväsyklit sen mukaan
Akun käyttöiän tavoite
Vaadittu huoltoväli
Minimoidaan aktiivinen aika ja tarpeettomat lähetykset
Viive
Maksimi hyväksyttävä viivästys
Tärkeä hälytyksille ja ohjaukselle
Luotettavuus
Vaadittu pakettitoimitussuorituskyky
Ota huomioon uusinnat, redundanssi tai mesh-reititys
Solumäärä
Nykyinen ja tuleva anturien määrä
Varmista osoittaminen ja verkon kapasiteetti voivat skaalautua
Häiriö
Muut radiot ja teollinen melu
Valitse taajuus, kanavat ja sijoittelu huolellisesti
Portti vaatimus
Paikallinen tai internet/pilvi-yhteys
Valitse yhteensopivat portti-liitännät
Tietoturva
Autentikointi, salaus, pääsynvalvonta
Suojaa laitteita ja verkon tietoja
Ympäristö
Sisä-, ulko-, teollinen, vaarallinen, kostea
Valitse sopiva kotelo ja laitteisto
Kustannus
Solmut, portit, akut, asennus, kunnossapito
Arvioi koko järjestelmän kustannus

Kutsuva Langattoman Sensoriverkon Valint esimerkki

Seuraava kasvihuoneesimerkki on havainnollistava. Konfiguraatio ja hyväksymiskriteerit osoittavat, kuinka WSN-järjestelmää voidaan määrittää ja testata, mutta niitä ei pitäisi pitää mitattuina kenttä tuloksina.

Oletetaan, että kasvihuone tarvitsee 50 akulla toimivaa lämpötila- ja kosteussensoria, jotka on yhdistetty yhteen LoRaWAN-porttiin.

Valinta / Testi Kohde
Havainnollistava Vaade
Sovellus
Kasvihuoneen lämpötila- ja kosteuden seuranta
Laitemalli
Milesight EM300-TH, Laitteisto 3.x
Alueellinen kanavasuunnitelma
EU863–870 tälle havainnollistavalle eurooppalaiselle käyttöönotolle; käytä alueellista suunnitelmaa, joka on sallittu todellisessa asennuspaikassa
Verkkotila
LoRaWAN Luokka A käyttämällä OTAA
Näytekoko
50 sensoria
Kuormitus
Akun taso, lämpötila ja kosteus; noin 10 sovelluskuormitus-bittiä käyttämällä dokumentoitua EM300-TH kenttämuotoa
Raportointiväli
Yksi ylöspäin suuntautuva viesti 10 minuutin välein
Vahvistuskäytäntö
Vahvistamattomat ylöspäin suuntautuvat viestit rutiininomaisiin aikavälein mittauksiin; vahvistuksia käytetään vain silloin, kun sovellus vaatii vahvistettua toimitusta
Lähetysteho
16 dBm havainnollistavalle 868 MHz mallille
Sensorin antennin sijainti
Sisäinen antenni; asenna jokainen solmu sen lopulliseen suuntaan ja vältä tarpeetonta varjostusta suurilta metallipinnoilta
Portin sijainti
Keskitetysti sijaitseva ja nostettu suurten kasvihuoneen esteiden ylle, kun se on käytännöllistä
Ohjelmisto
EM300-TH Laitteisto 3.x ohjelmisto v1.11
Tehotila
Akulla toimiva Luokka A käyttö, nukkuen mittaus- ja raportointitapahtumien välillä
Hyväksymiskriteerit
Havainnollistava projektitavoite ≥99% PDR kenttätestissä, jokaisen solmun luotettavasti toimittamassa tietoja sen lopullisesta sijainnista
Tehon hyväksyntä
Mitattu keskimääräinen virta on täytettävä projektin laskettu akun kestoaika tavoite

Milesight määrittää EM300-TH luokan A LoRaWAN-laitteeksi ja listaa 16 dBm lähetystehon 868 MHz versiolle, jossa on sisäinen antenni. Sen dokumentoitu ylöspäin suuntautuvan viestin muoto määrittää kentät akun tasolle, lämpötilalle ja kosteudelle; kanavan/tyypin tavuineen, tämä antaa noin 10 tavua näille kolmemainitulle mittauskentälle. Milesight listaa tällä hetkellä ohjelmistoversion v1.11 EM300-TH Laitteisto 3.x:lle.

Raportointiväli, vahvistuskäytäntö, portin sijainti, solmun sijoittelu ja ≥99% PDR ovat havainnollistavia projektiasetuksia, eivätkä ne ole yleisiä LoRaWAN vaatimuksia. Alueellinen konfiguraatio tulee myös noudattaa soveltuvaa LoRaWAN-kanavasuunnitelmaa ja paikallisia radioregulointeja.

Mesh-käytössä ei tule olettaa, että jokainen akulla toimiva sensori voi edelleen lähettää paketteja. Unessa olevat akkuvoimaiset pääsovellukset eivät yleensä siirrä liikennettä muille solmuille. Aina päällä olevat reitittimet, toistajat tai muut reitityskykyiset laitteet ovat vastuussa kuljetuksesta ja tarvitsevat riittävän virtalähteen. Siksi mesh-topologian tulisi sisältää sekä sensorisolmun virta-strategia että sähköistettyjen reitityssolmujen sijoittelu.

Yleisimmät langattoman sensoriverkon ongelmat, testaus ja vianetsintä

Langattomat viat voivat johtua sensorisolmusta, radiolinkistä, antennista, reitityksestä, portista, virtalähteestä, konfiguraatiosta tai sovelluskerroksesta.

Ongelma tai Oire
Mahdollinen Syy
Suositeltu Tarkistus
Solmu ei yhdisty
Väärät verkkotiedot, taajuus, kanava tai konfiguraatio
Vahvista radio- ja verkkosettingit
Heikko signaali
Liiallinen etäisyys, esteet, antenniongelma
Tarkista RSSI/SNR, antennin sijoittelu ja reitti
Usein tapahtuva pakettihävikki
Häiriöt, heikko signaali, ruuhka
Tarkista kanavan käyttö, linkin laatu ja uudelleenlähetykset
Satunnainen yhteys
Rajallinen RF-linkki, liikkuva este, löysä virtayhteys
Seuraa linkin laatua ajan myötä
Lyhyt akunkesto
Liialliset siirrot, epäonnistunut lepotila, uusintayritykset
Mittaa keskimääräinen virta ja tarkista työsyklit
Yksi mesh-solmu kantaa liian paljon liikennettä
Huono reittivalinta tai topologia
Tarkista reitityspolut ja solmujen sijoittelu
Korkea viive
Liian monta hyppyä, uusintayritystä, ruuhkaa, hidas raportointiväli
Mittaa hyppykerto ja pakettiaikataulu
Portti ei vastaanota tietoja
Portti virta, verkko, radio tai konfigurointivirhe
Vahvista portin toiminta ja solmun yhdistäminen
Verkon toiminta epäonnistuu solmujen lisäämisen jälkeen
Kapasiteetti, törmäys, reititys tai osoitusrajat
Tarkista verkon kuormitus ja skaalautuvuus
Datan arvot ovat väärät
Anturi ongelma, kalibrointivirhe, pakettien purku
Vertaile paikallista anturin lukemista vastaan vastaanotettua dataa
Viestintä epäonnistuu lähellä koneita
RF häiriö tai suojautuminen
Testaa koneen olevan päällä/pois ja tarkista spektri/polviyhteystilanteet
Solmu toimii työpöydällä mutta ei asennuksen jälkeen
Antennin virheellinen säätö, kotelo, kiinnityspinta, huono sijainti
Testaa RF suorituskykyä viimeisessä kotelossa ja paikassa
Valtuuttamaton tai tuntematon laite ilmestyy
Tietoturva tai toimitusongelma
Tarkista todennus, avaimet ja laitteen rekisteröinti

Perus WSN-testauksen sekvenssi

1. Vahvista anturisolmun virransyöttö ja akun kunto.

2. Varmista, että anturi tuottaa kelvollisia mittauksia.

3. Tarkista radiotaajuus, kanava, verkon ID, osoite ja tietoturva-asetukset.

4. Mittaa RSSI, SNR tai muita saatavilla olevia linkinlaatuindikaattoreita.

5. Tarkista pakettien siirto, vastaanotto, uudelleenlähetykset ja pakettihävikki.

6. Monihyppysysteemeissä tarkista reitityspolut ja puuttuvat välikappaleet.

7. Vahvista portin virta, radioasetukset ja verkon yhteys.

8. Varmista, että vastaanotetut paketit dekoodataan oikein sovelluksessa.

9. Toista testi viimeisessä asennusympäristössä normaalien laitteiden ollessa käytössä.

Langatonta solmua ei tulisi vaihtaa vain siksi, että data puuttuu. Selvitä ensin, onko vika anturissa, virtalähteessä, radiolinkissä, antennissa, reitityspolussa, portissa, konfiguroinnissa tai sovellusohjelmistossa.



Meistä

IC Components Limited

www.IC-Components.com - IC Components -toimittaja. Olemme yksi nopeimmin kasvavista elektroniikan IC-komponenttien jakelijoista, toimituskanavakumppani alkuperäisten elektroniikkavalmistajien kanssa maailmanlaajuisen verkoston kautta, joka palvelee uusien alkuperäisten elektroniikkakomponenttien toimituksia. Yritysesittely >

Kysely verkossa

Lähetä RFQ, vastaamme heti.


Usein kysyttyjä kysymyksiä [FAQ]

1. Mikä on langattoman anturiverkon ja IoT:n ero?

Langaton anturiverkko keskittyy hajautettuihin anturisolmuihin mitattujen tietojen keräämisessä ja viestinnässä. IoT on laajempi ja voi sisältää WSN:t, internet-liitetyt laitteet, pilvipalvelut, analytiikan, aktuaattorit ja sovellukset.

2. Mikä on ero yhden hyppäyksen ja monihyppysysteemi WSN:ien välillä?

Yhden hyppäyksen WSN:ssä jokainen anturi viestii suoraan portin tai vastaanottimen kanssa. Monihyppysysteemi WSN:ssä data voi kulkea välikappaleiden kautta ennen määränpäähän pääsyä.

3. Mikä langaton teknologia on paras anturiverkoille?

Ei ole olemassa yleisesti parasta teknologiaa. Bluetooth LE sopii lyhyen kantaman matalatehoisiin järjestelmiin, Zigbee ja Thread tukevat matalan tehon verkottumista ja mesh-sovelluksia, LoRaWAN soveltuu pitkän kantaman matala-datanopeuden tunnistukseen, kun taas Wi-Fi on hyödyllinen, kun tarvitaan suurempaa läpäisykykyä.

4. Miten voin lisätä langattoman anturiverkon kantamaa?

Paranna antennin sijoittelua, vähennä esteitä, käytä sopivaa taajuusaluetta, lisää portin peittoa, siirrä solmuja tai käytä monihyppyreititystä, kun protokolla tukee sitä. Radiotehon on pysyttävä sovellettavien sääntely- ja laitehintarajojen sisällä. 5. Miksi langattomat anturisolmut menettävät paketteja?

Yleisimmät syyt ovat heikot RF-signaalit, häiriö, törmäykset, huono

antennin sijoittelu, esteet, ruuhkat, alhainen akun jännite ja virheelliset radio- tai verkkoasetukset. 6. Kuinka kauan langaton anturisolmu voi toimia paristolla?

Akun käyttöikä riippuu akun kapasiteetista, lepotilasta, anturin

virrasta, siirtonopeudesta, vastaanottoajasta, radiotehosta, uudelleenlähetyksistä, lämpötilasta ja akun itsepurkautumisesta. Keskimääräinen virta koko käyttöjakson ajan tulisi käyttää arvioinnissa. 7. Tarjoaako mesh-langaton anturiverkko aina paremman luotettavuuden?

Ei. Mesh-reititys voi tarjota vaihtoehtoisia viestintäteitä, mutta se

lisää myös reitityskompleksisuutta, liikenteen välitystä, viivettä ja virrankulutusta. Luotettava yhden hyppäyksen verkko voi olla parempi, kun suorat linkit ovat jo vahvoja. 8. Miten vianetsit langatonta anturiverkkoa?

Aloita solmun virrasta ja anturin toiminnasta, sitten tarkista langaton

konfigurointi, RSSI tai SNR, pakettihävikki, antennin sijoittelu, häiriöt, reititys, portin toiminta ja sovelluksen dekoodaus. Testaa verkko samoissa ympäristöolosuhteissa, joissa ongelma esiintyy. 66 67

Suosittu osienumero