Sådan bygger du et funktionelt netværk til robust IoT | TechTarget

Sådan bygger du et funktionelt netværk til robust IoT | TechTarget

Tidsstempel: 22. januar 2024 kl. 4
Kildeknude: 3078508

Robuste IoT-netværk vokser i omfang og størrelse, delvist takket være mængden af ​​robust IoT-hardware, der nu er tilgængelig til at understøtte implementeringer. Robuste IoT-netværk findes i smarte byer, industrianlæg, landbrugsområder, fjerntliggende olie- og gassteder og endda offshore-platforme. Vellykkede implementeringer afhænger af korrekt netværksopsætning.

Robust IoT eller robust industriel IoT (IIoT) netværk yder service under ugæstfrie forhold i både indendørs og udendørs miljøer. Sådanne installationer bruger ofte kant computing — servere og andre beregningsressourcer, der er tæt på netværkskanten for at behandle data hurtigt — og implementere specialiserede laveffekt-WAN'er (LPWAN'er) til at levere data fra områder som fjerntliggende bjerge og offshore olieplatforme.

Robuste IoT-implementeringer bruger ofte laveffekt hardware, som f.eks IoT-gateways og servere, der kan overleve ekstreme vejrforhold. De har brug for on-site databackup, der kan gemme lokale data, især i tilfælde af alvorlige klimaudsving eller naturkatastrofer. Tilslutningsmuligheder til robuste IoT-applikationer leveres ofte af dedikeret mobilnetværk, såsom Narrowband IoT (NB-IoT) eller LTE Machine Type Communication (LTE-M), eller LPWAN-specifikationer, såsom Long-Range WAN (LoRaWAN) eller Sigfox.

De vigtigste overvejelser for et robust IoT-netværk

Valg af komponenter til et robust IoT- eller IIoT-netværk afhænger af, hvad installationen skal gøre.

Teams bruger ofte edge-computere i udkanten af ​​et robust IoT-netværk. I modsætning til almindelige pc'er, robuste computere bruge et blæserløst design, hvilket gør det muligt for producenterne at skabe et helt lukket system, der bedre kan modstå stød, vibrationer og ekstreme temperaturer. Edge-computere skal være robuste, være kompakte, tilbyde en række tilslutningsmuligheder og have nok hukommelse og processorkraft til at få arbejdet gjort.

Små, blæserløse servere er også almindelige for robuste IoT-kant-implementeringer. En fanless edge-server installeret på samme netværk som resten af ​​IoT-udstyret kan reducere behandlings- og datatransmissionstiden. Når de er indkapslet i metal, kan ventilatorløse servere udholde de samme forhold som resten af ​​udstyret.

Eksterne robuste IoT-systemer kræver ofte trådløs forbindelse. Med væksten af ​​private virksomheder 4G LTE og 5G netværk, kan virksomheder oprette deres egne trådløse små celler og kernenetværkssoftware til at betjene fjerne forposter. Disse små celler har brug for robuste indhegninger for at overleve under barske forhold. Det samme gælder, hvis en virksomhed implementerer Wi-Fi-hotspots i en isoleret lokalitet.

Udstyr, der er nødvendigt til en robust IoT-implementering, kan koste tusindvis - eller endda millioner - af dollars, afhængigt af installationens skala. For eksempel, Tampnet arbejdede med Ericsson i 2022 for at implementere offshore-netværk, der bruger bærbare enheder til medarbejdere og er forbundet via et privat 4G LTE-netværk for at muliggøre dataindsamling i realtid fra netværk installeret til søs.

Installation af robuste IoT-netværkselementer kan være udfordrende. Servere og cellesteder skal muligvis fjernadministreres over tusindvis af miles, med ringe menneskelig indgriben mulig.

Hold, der implementerer robuste IoT-netværk, kan studere begrænsningerne ved indlejrede og IoT-enheder med lav hukommelse. Kendskab til de nyeste LPWAN-teknologier, såsom LoRa og Sigfox, er også nyttig.

Netværksmuligheder for robuste netværk

Nogle robuste IoT-netværk bruger kablede forbindelser, som Ethernet, men Wi-Fi kan også forbinde enheder i farlige industriområder. For eksempel kan 2.4 GHz og 5 GHz Wi-Fi-hotspots give dækning til et område på 135 til 150 fod indendørs og 285 til 300 fod udendørs.

En installation, der kræver en mere udvidet rækkevidde til en robust IoT-implementering, skal bruge LPWAN-hotspots, cellulære små celler eller basestationer.

LoRaWAN-netværk tilbyder realistisk en rækkevidde på omkring 10 kilometer (km) udendørs. Det hele afhænger af netværkets positionering, de fysiske forhindringer, der blokerer signalet, og udstyrets ydeevne.

LPWAN-konkurrenten Sigfox tilbyder en lignende dækningsområde. Det franske firma, der først udviklede Sigfox-teknologien, blev købt ud af konkurs af singaporeanske virksomhed UnaBiz i april 2022.

Cellulære IoT-standarder

Cellulære IoT-standarder inkluderer LTE-M og NB-IoT. LTE-M kan oprette forbindelse til objekter i bevægelse med en rækkevidde på op til 10 km i landdistrikter med en maksimal uplink-hastighed på 1 Mbps. LTE-M dækker store dele af verden, og internationale luftfartsselskaber indgår globale roamingaftaler.

NB-IoT kan understøtte dækning op til 10 km i landdistrikter. Standarden kan oprette forbindelse til stationære enheder placeret indendørs eller dybt under jorden ved downloadhastigheder på op til 200 Kbps. Standarden er i øjeblikket kun implementeret i omkring en tredjedel af verden. Operatører som Deutsche Telekom er begyndt at underskrive internationale roamingaftaler.

Mobil- og LPWAN-gateways, små celler og hotspots er nu let tilgængelige til robust IoT-brug. Robuste LPWAN-gateways kan koste alt fra et par hundrede til tusindvis af dollars.

Dan Jones er tech-journalist med 20 års erfaring. Hans specialer omfatter 5G, IoT, 4G små celler og virksomheds Wi-Fi. Han har tidligere arbejdet for Light Reading og ComputerWire.

Tidsstempel:

Mere fra IoT dagsorden