Laitteiden maadoitus selitetty: EGC, yhdistäminen ja testaaminen
Aug 28
Näkymät: 800
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.

Kuva 1: Esimerkki yksihyppäisestä WSN-arkkitehtuurista
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.
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.

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 teknologiat tulisi vertailla niiden protokolla-tason ja roolin mukaan. Radio PHY/MAC -spesifikaatio, verkko-pino ja sovellusviestintäprotokolla eivät suorita samaa toimintoa.
| 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.
| 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.
| 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.
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.
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 |
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 |
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.
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 |
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.
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.
Yhden hyppäyksen WSN:ssä jokainen anturi viestii suoraan portin tai vastaanottimen kanssa. Monihyppysysteemi WSN:ssä data voi kulkea välikappaleiden kautta ennen määränpäähän pääsyä.
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.
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?
antennin sijoittelu, esteet, ruuhkat, alhainen akun jännite ja virheelliset radio- tai verkkoasetukset. 6. Kuinka kauan langaton anturisolmu voi toimia paristolla?
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?
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?
konfigurointi, RSSI tai SNR, pakettihävikki, antennin sijoittelu, häiriöt, reititys, portin toiminta ja sovelluksen dekoodaus. Testaa verkko samoissa ympäristöolosuhteissa, joissa ongelma esiintyy. 66 67
Sep 14
Näkymät: 202
Sep 11
Näkymät: 332
Sep 11
Näkymät: 355
Sep 09
Näkymät: 579
Sep 09
Näkymät: 466
Sep 08
Näkymät: 578