Hur man bygger ett funktionellt nätverk för robust IoT | TechTarget

De viktigaste faktorerna för ett robust IoT-nätverk

Att välja komponenter för ett robust IoT- eller IIoT-nätverk beror på vad installationen behöver göra.

Team använder ofta avancerade datorer i utkanten av ett robust IoT-nätverk. Till skillnad från vanliga datorer, robusta datorer använda en fläktlös design, vilket gör det möjligt för tillverkare att skapa ett helt slutet system som bättre tål stötar, vibrationer och extrema temperaturer. Edge-datorer ska vara robusta, vara kompakta, erbjuda en mängd olika anslutningsmöjligheter och ha tillräckligt med minne och processorkraft för att få jobbet gjort.

Små, fläktlösa servrar är också vanliga för robusta IoT edge-distributioner. En fläktlös edge-server installerad på samma nätverk som resten av IoT-utrustningen kan minska bearbetnings- och dataöverföringstiden. När de är inneslutna i metall kan fläktlösa servrar uthärda samma förhållanden som resten av utrustningen.

Fjärrstyrda IoT-system kräver ofta trådlös anslutning. Med tillväxten av privata företag 4G LTE och 5G nätverk, kan företag sätta upp sina egna trådlösa små celler och kärnnätverksprogramvara för att betjäna avlägsna utposter. Dessa små celler behöver robusta höljen för att överleva under svåra förhållanden. Detsamma gäller om ett företag distribuerar Wi-Fi-hotspots på en isolerad plats.

Utrustning som behövs för en robust IoT-distribution kan kosta tusentals – eller till och med miljoner – dollar, beroende på installationens omfattning. Till exempel, Tampnet samarbetade med Ericsson år 2022 för att distribuera offshore-nätverk som använder bärbara enheter för anställda och är anslutna via ett privat 4G LTE-nätverk för att möjliggöra realtidsdatainsamling från nätverk utplacerade till sjöss.

Att installera robusta IoT-nätverkselement kan vara utmanande. Servrar och cellplatser kan behöva fjärrstyras över tusentals mil, med lite mänskligt ingripande möjligt.

Team som distribuerar robusta IoT-nätverk kan studera begränsningarna hos inbäddade och IoT-enheter med lågt minne. Kunskaper om de senaste LPWAN-teknologierna, såsom LoRa och Sigfox, är också användbara.

Nätverksalternativ för robusta nätverk

Vissa robusta IoT-nätverk använder trådbundna anslutningar, som Ethernet, men Wi-Fi kan också ansluta enheter i farliga industriområden. Till exempel kan 2.4 GHz och 5 GHz Wi-Fi-hotspots ge täckning till ett område på 135 till 150 fot inomhus och 285 till 300 fot utomhus.

En installation som kräver ett mer utökat räckvidd för en robust IoT-distribution måste använda LPWAN-hotspots, cellulära små celler eller basstationer.

LoRaWAN-nätverk erbjuder realistiskt en räckvidd på cirka 10 kilometer (km) utomhus. Allt beror på nätverkets positionering, de fysiska hindren som blockerar signalen och utrustningens prestanda.

LPWAN-konkurrenten Sigfox erbjuder ett liknande täckningsområde. Det franska företaget som först utvecklade Sigfox-tekniken köptes ur konkurs av singaporeanska företag UnaBiz i april 2022.

Cellulära IoT-standarder

Cellulära IoT-standarder inkluderar LTE-M och NB-IoT. LTE-M kan ansluta till rörliga objekt med en räckvidd på upp till 10 km på landsbygden med en maximal upplänkshastighet på 1 Mbps. LTE-M täcker stora delar av världen och internationella operatörer träffar globala roamingavtal.

NB-IoT kan stödja täckning upp till 10 km på landsbygden. Standarden kan anslutas till stationära enheter placerade inomhus eller djupt under jord med nedladdningshastigheter på upp till 200 Kbps. Standarden är för närvarande bara utplacerad i cirka en tredjedel av världen. Operatörer som Deutsche Telekom har börjat teckna internationella roamingavtal.

Cellulära och LPWAN-gateways, små celler och hotspots är nu lätt tillgängliga för robust IoT-användning. Robusta LPWAN-gateways kan kosta allt från ett par hundra till tusentals dollar.

Dan Jones är en teknisk journalist med 20 års erfarenhet. Hans specialiteter inkluderar 5G, IoT, 4G små celler och företags Wi-Fi. Han har tidigare arbetat för Light Reading och ComputerWire.