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物联网方案
哪些物联网协议可用于工业环境监测?
物联网设备几乎可以部署在每个领域,但最有前途的用途之一是环境监测和工厂资产监测。术语的东西工业网络被定义为指的是可用于远程监视和控制工业过程如工业4.0的一部分连接的系统。
预测性维护和资产跟踪是工业环境中 IIoT 的两大优势,因为设备故障可能会造成安全隐患并产生不必要的成本。环境监测为工业环境中的工厂工人增加了一个安全方面。无论何种应用,任何用于远程监控的设备都需要物联网协议来支持无线连接。
用于环境监测的物联网协议
物联网环境传感器可以部署在最不人道的位置,无需人类定期访问即可收集数据。这些传感器可以通过互联网或其他无线物联网协议访问,理想情况下距离目标位置数英里。
部署物联网传感器进行环境监测的挑战之一是大多数地方缺乏互联网连接,或者在这些地方提供互联网基础设施的成本过高。例如,在热带雨林的野火监测中,除非您依赖卫星连接,否则连接互联网的机会几乎为零,这也增加了电力和成本的问题。
基于物联网的环境监测需要以可持续性为核心进行设计。这意味着它应该易于访问、支持长距离通信、功耗低、使用寿命长、经久耐用且具有成本效益。如果可能,固件更新也应该易于通过无线方式应用,因为固件更新对于连接设备的大规模部署至关重要。满足这些要求的一种物联网协议是低功耗广域网 (LPWAN)。
LPWAN 通常被认为最适合环境监测。使用 LPWAN 的传感器可以长时间停留在一个位置并远距离发送数据。LPWAN 还节能且可扩展;基于 LPWAN 的远程设备上的电池可能可持续长达 10 年而无需充电。低吞吐量是许多工业应用的理想选择。三个突出的 LPWAN 协议是
洛拉(LoRaWAN)
信号狐
失重
这些技术中的每一个都提供了它的好处,尽管比较这些技术超出了本文的范围。EDN 发布了一份优秀的白皮书,比较了这些协议中的每一个。特别注意本 PDF 中的第 4 页,其中包括一个表格,其中包含频带、信道宽度、范围、发射功率、数据包大小(最小或最大)、下行链路和上行链路数据速率、连接设备的最大数量、拓扑、漫游能力、和这些协议的状态。
就目前而言,LoRaWAN似乎是LPWAN的理想物联网协议之一,主要是由于其开放性。不要将 LoRaWAN 与 LoRa - LoRaWAN 是网络的通信协议和系统架构,而 LoRa 是支持远程通信链路的物理无线电层。LoRaWAN 有史以来的最高记录距离为766 公里,这一惊人的距离展示了 LPWAN 技术的强大功能。
使用 Upverter 在您的系统中构建物联网协议
Upverter 中的模块化硬件设计工具允许工程师和潜在的企业家在很少或没有经验的情况下将他们的硬件产品带入生活。这些在线设计工具包括标准 COM 和其他重要模块,您可以轻松地使用它们在在线平台中构建功能齐全的电路板。然后,您可以在几天内订购可用于生产的电路板。
Upverter 预装了现成的 LPWAN 解决方案,以支持您的开发。在 Upverter builder 环境中,如果您有兴趣构建 LoRa 网关设备,您可以轻松添加 LoRa 集中器模块,或者可以将 LoRa 收发器添加到您的电路板,而无需担心 PCB 设计的细节。COM 和其他模块之间的连接是在 Upverter 中预定义的,这大大减少了您的设计时间。
将 LoRa 收发器添加到 Upverter 中的新板
尽管 LoRa 是 Upverter 当前官方支持的 LPWAN 技术,但您仍然可以通过使用 headers 或外部端口来包含其他 LPWAN 技术。除了 LPWAN 技术,您还可以将其他物联网技术包含在您的项目中,例如 Zigbee、WiFi、蓝牙和以太网。
Upverter 中的模块化硬件设计工具允许任何工程师简化物联网设备和网络的设计和生产过程。当您使用 Upverter 时,您将可以访问大量组件和 COM 以支持各种 IoT 协议,并且您可以在基于浏览器的设计界面中快速创建功能齐全的模块化硬件系统。您的设计也将可用于生产并适用于几乎所有应用。