Teknologi nirkabel yang cocok untuk IoT industri densitas tinggi

8

Saya memiliki persyaratan untuk mendesain perangkat komunikasi M2M untuk pabrik yang memiliki 1000 node (mesin) dalam jarak 100m satu sama lain. Perangkat akan ditransfer untuk mendapatkan daya dan akan mengirimkan muatan 8Kbps.

Apa teknologi nirkabel yang paling cocok untuk ini? Saya telah mempertimbangkan LoRa (433 MHz), BLE, Zigbee, Wi-Fi HaLow untuk ini hingga sekarang dengan masing-masing memiliki pro dan kontra.

Diedit: Setiap node akan mengirim paket data 1 Kilo-Byte setiap detik. Keputusan tidak akan dibatasi oleh investasi.

wireless zigbee lora bluetooth-low-energy wifi-halow SamHW17
sumber
1
Apakah Anda harus memikirkan server, database, dll, atau hanya node?
Mawg mengatakan mengembalikan Monica
1
@Mawg: Tidak ada kendala berarti pada investasi itu. Teknologi adalah satu-satunya pertimbangan.
SamHW17
3
Hanya memeriksa ganda, apakah kita berada dalam radius 100m / sisi persegi? Jika demikian apakah solusinya harus nirkabel? Mengingat Anda sudah merangkai kekuatan Anda tidak dapat mengirim data melalui kawat yang sama misalnya PoE
hardillb
1
Saya sudah memindahkan beberapa komentar untuk mengobrol sehingga permintaan klarifikasi tidak dikubur dan diskusi dapat dilanjutkan dengan lebih mudah di sana. Hanya pengingat untuk semua bahwa komentar di sini hanya dimaksudkan untuk menyarankan perbaikan atau meminta informasi lebih lanjut; jangan ragu untuk mengirimkan solusi Anda di bawah ini sebagai jawaban. Anda juga dapat mengedit pembaruan yang relevan dari komentar hingga pertanyaan.
Aurora0001

Jawaban:

8

Tantangan Anda adalah menangani permintaan throughput dengan pertentangan saluran. Semua perangkat Anda cukup dekat sehingga Anda perlu berasumsi bahwa mereka semua berpotensi mengganggu satu sama lain sehingga Anda akan perlu menggunakan protokol yang kuat untuk hal ini - mungkin menggunakan semacam koordinasi antar perangkat untuk memastikan mereka semua mengambil irisan yang adil. saluran.

Anda memiliki muatan 1 Mbps, tetapi juga harus memperhitungkan overhead tautan. Protokol yang menggunakan kode penyebaran atau banyak saluran akan memungkinkan koneksi yang lebih bersamaan. Sebagai titik awal, saya pikir Anda ingin mencari teknologi yang mencapai puncak mendekati 100 MBps.

Anda juga perlu mempertimbangkan dampak data yang hilang. Apakah Anda ingin meninggalkan atau mencoba lagi (meninggalkan jauh lebih efisien), terutama jika ada sumber gangguan lainnya.

Ini agak tidak lengkap sebagai jawaban, tetapi saya ingin menambahkan bahwa saya pikir ini adalah masalah yang relatif sulit untuk diselesaikan dengan benar. Saya sarankan Anda tidak menerima jawaban ini kecuali saya mengeruk lebih banyak detail.

Sean Houlihane
sumber
1
you need to assume they are all potential interferers to each other so you will need to use a protocol that is robust to this- mungkin jaringan mesh? Sesuatu dengan store & forward, seperti DTN? Btw, @ SamHW17, apakah sangat penting bahwa data tiba dalam waktu nyata total, atau bisakah Anda mentolerir penundaan kecil?
Mawg mengatakan mengembalikan Monica
2
Tidak, sesuatu yang lebih cerdas daripada 'semua orang mengirim secara acak waktu offset', atau 'ada 10% jendela waktu dalam bingkai bagi klien untuk meminta slot akses'.
Sean Houlihane
2
@Mawg paten
Sean Houlihane
2
@ Mawg Tidak, payload akan berisi stempel waktu sehingga latensi tidak akan menjadi masalah besar. Saya juga melihat jaringan mesh. @ Sean: Bukankah 1Kbps? Bukan 1Mbps? Akan meninggalkan data yang hilang; kehilangan data akan diminimalkan karena muatan akan berisi 3 set data bergulir.
SamHW17
1
@ SamHW17 1k kali 1000 titik akhir. Jadi, Anda juga memerlukan protokol yang dapat dikonfigurasi menjadi lossy / fire-and-forget. Tidak pernah dirancang dengan mesh, tapi saya ragu kecuali Anda menggunakan perangkat yang sangat pendek.
Sean Houlihane
3

Taruhan terbaik Anda adalah DASH7 .

Ini cukup tidak dikenal bahkan di antara kutu buku, tetapi jika Anda ingin tumpukan industri yang solid, DASH7 itu. Jika Anda belum pernah mendengar DASH7 sebelumnya, ini adalah standar IoT resmi dari semua negara anggota NATO dan Departemen Pertahanan:

DASH7 telah diamanatkan oleh Departemen Pertahanan AS (DoD) dan aliansi NATO. [1]

Keindahan DASH7 adalah bahwa ia menentukan semua lapisan model OSI, yang benar-benar melegakan dalam kekacauan saat ini seputar protokol IOT. Tidak ada keributan tentang apakah beberapa lapisan dijahit dengan baik dengan protokol yang Anda pilih untuk lapisan di bawah ini, dll. Ini juga tidak termasuk dalam pita ISM 2,4 GHz yang padat, tetapi dapat bekerja pada 433 MHz, misalnya.

Dan karena didukung oleh organisasi yang sangat kuat, Anda dapat berharap untuk berada di sini untuk waktu yang lama. Selain itu, tumpukan ini berasal dari ISO / IEC 18000-7 (maka nama "DASH7") dan spesifikasi lengkapnya gratis untuk diunduh.

Omong-omong, DASH7 digunakan dalam Perang Teluk untuk logistik. Ada beberapa papan pengembangan yang tersedia dan juga ditargetkan ke MSP430 Texas Instrument.

salah ketik
sumber
2
Apakah akan mendukung kepadatan lalu lintas di 433 MHz?
Sean Houlihane