Baza wiedzy IoT i LoRaWAN

Bramka LoRaWAN pośredniczy w komunikacji pomiędzy urządzeniami końcowymi LoRaWAN a serwerem sieciowym lub platformą IoT. Odbiera transmisje radiowe z czujników i przekazuje dane dalej za pomocą dostępnego połączenia, np. Ethernetu, Wi-Fi lub sieci komórkowej.

Dostępne rozwiązania można znaleźć w kategorii Bramki LoRaWAN.

Urządzenia końcowe wysyłają dane drogą radiową w sieci LoRaWAN. Bramki znajdujące się w zasięgu odbierają transmisję i przekazują ją do serwera sieciowego, a następnie do platformy lub aplikacji, w której dane mogą być prezentowane i przetwarzane.

Sama komunikacja radiowa pomiędzy urządzeniem LoRaWAN a bramką nie wymaga dostępu do Internetu. Połączenie sieciowe jest zazwyczaj potrzebne do przekazania danych z bramki do zewnętrznego serwera, chmury lub platformy IoT. W odpowiednio zaprojektowanym systemie część funkcji może być realizowana lokalnie.

Więcej urządzeń związanych z komunikacją znajdziesz w kategorii Przesył danych.

Łączność LTE jest przydatna w miejscach bez dostępu do stałej sieci Ethernet lub wtedy, gdy wymagane jest niezależne połączenie z Internetem. Może być również wykorzystana jako dodatkowa metoda komunikacji w systemach wymagających większej niezawodności.

Bramki wewnętrzne są przeznaczone do pracy w chronionych pomieszczeniach, takich jak biura, szkoły, hale czy magazyny. W przypadku instalacji zewnętrznych należy dobrać urządzenie o konstrukcji i stopniu ochrony odpowiednim do warunków środowiskowych oraz miejsca montażu.

Wybrane modele bramek LoRaWAN obsługują PoE, dzięki czemu transmisja danych i zasilanie mogą być realizowane jednym przewodem Ethernet. Obsługę PoE oraz wymagany standard zasilania należy zawsze sprawdzić w specyfikacji konkretnego urządzenia.

Elementy infrastruktury sieciowej i zasilania znajdują się również w kategorii Sieć i zasilanie.

Zasięg LoRaWAN zależy od wielu czynników, m.in. ukształtowania terenu, konstrukcji budynku, przeszkód, miejsca montażu anteny, parametrów urządzeń oraz poziomu zakłóceń. Z tego względu przy większych wdrożeniach warto przeprowadzić analizę lub test zasięgu w rzeczywistym środowisku.

Rzeczywista liczba obsługiwanych urządzeń zależy od modelu bramki, konfiguracji sieci, częstotliwości transmisji, ilości przesyłanych danych oraz wymaganej niezawodności. Przy większych wdrożeniach liczbę i rozmieszczenie bramek należy dobierać do konkretnego projektu.

Przy doborze warto określić miejsce instalacji, liczbę i rozmieszczenie urządzeń, wymagany zasięg, sposób dostępu do Internetu, dostępne zasilanie, warunki środowiskowe oraz sposób integracji z platformą lub innym systemem.

Zobacz dostępne bramki LoRaWAN

W zależności od zastosowanych urządzeń system IoT może monitorować m.in. temperaturę, wilgotność, jakość powietrza, CO2, ciśnienie, poziom cieczy i materiałów, zużycie energii i wody, zajętość pomieszczeń lub miejsc parkingowych oraz wiele innych parametrów technicznych i środowiskowych.

Urządzenia przeznaczone do takich zastosowań znajdziesz w kategorii Pomiar.

Czas pracy zależy od konkretnego urządzenia, rodzaju i pojemności baterii, częstotliwości pomiarów i transmisji, jakości połączenia radiowego oraz temperatury pracy. Dlatego należy oceniać go na podstawie specyfikacji producenta i planowanej konfiguracji urządzenia.

Częstotliwość raportowania zależy od urządzenia i jego konfiguracji. Krótszy interwał zapewnia częstsze aktualizacje danych, ale może zwiększać zużycie energii i ruch w sieci. Częstotliwość transmisji powinna być dopasowana do charakteru monitorowanego procesu.

Sygnał radiowy może przenikać przez część przegród budowlanych, jednak beton, metal, grube ściany i elementy infrastruktury mogą znacznie ograniczać zasięg. Rzeczywiste warunki transmisji najlepiej sprawdzić bezpośrednio w miejscu planowanego wdrożenia.

W strefach zagrożonych wybuchem należy stosować urządzenia posiadające odpowiednie dopuszczenia i wykonanie dla konkretnej strefy oraz warunków pracy. Standardowy czujnik IoT nie powinien być stosowany jako zamiennik urządzenia przeznaczonego do pracy w strefach ATEX/Ex.

Tak, jeżeli zastosowana architektura, urządzenia oraz oprogramowanie umożliwiają przekazanie danych do sterownika, platformy lub lokalnej logiki sterującej. Sposób realizacji zależy m.in. od wymaganej szybkości reakcji, niezawodności i dostępnych protokołów komunikacyjnych.

W przypadku integracji z systemami sterowania warto również sprawdzić kategorię Automatyka i infrastruktura.

Należy określić przede wszystkim mierzony parametr, wymagany zakres i dokładność, warunki środowiskowe, sposób montażu, zasilanie, częstotliwość pomiarów oraz wymagany sposób komunikacji i integracji z systemem.

Zobacz urządzenia i rozwiązania pomiarowe

LoRaWAN dobrze sprawdza się w systemach z wieloma urządzeniami przesyłającymi stosunkowo niewielkie ilości danych i wymagającymi niskiego zużycia energii. LTE umożliwia bezpośrednią komunikację przez sieć komórkową i może być lepszym rozwiązaniem tam, gdzie urządzenie wymaga własnego dostępu do Internetu.

Rozwiązania wykorzystujące różne sposoby komunikacji znajdziesz w kategorii Przesył danych.

Są to różne sposoby połączenia bramki z dalszą częścią infrastruktury. Ethernet zapewnia transmisję przewodową, Wi-Fi pozwala korzystać z lokalnej sieci bezprzewodowej, natomiast LTE umożliwia komunikację przez sieć operatora komórkowego.

Wiele urządzeń, bramek i platform obsługuje popularne standardy komunikacyjne, takie jak MQTT czy Modbus. Zakres obsługiwanych funkcji zależy jednak od konkretnego urządzenia, dlatego przed integracją należy sprawdzić jego interfejsy, protokoły oraz sposób udostępniania danych.

Integracja jest możliwa, jeżeli urządzenia lub platforma udostępniają odpowiedni protokół, API albo inną warstwę wymiany danych. Projekt powinien określać sposób komunikacji, kierunek przepływu informacji oraz wymagania dotyczące częstotliwości aktualizacji i niezawodności.

W takich wdrożeniach zastosowanie mogą mieć również rozwiązania z kategorii Automatyka i infrastruktura.

Nie. W rzeczywistych wdrożeniach często łączy się kilka technologii. Czujniki mogą komunikować się przez LoRaWAN, urządzenia automatyki przez Modbus, a dane mogą być przekazywane do systemów nadrzędnych np. przez MQTT lub API.

Należy uwzględnić odległości, ilość przesyłanych danych, sposób zasilania urządzeń, dostępność infrastruktury sieciowej, warunki środowiskowe oraz wymagany czas reakcji systemu.

Zobacz rozwiązania do przesyłu danych

Platforma ITS obejmuje rozwiązania IoT Solution przeznaczone do zbierania, integracji, przetwarzania, prezentacji i wykorzystania danych pochodzących z urządzeń IoT oraz systemów automatyki.

Zobacz rozwiązania Platformy ITS

Edge computing oznacza przetwarzanie części danych możliwie blisko urządzeń i monitorowanego procesu, zamiast przesyłania wszystkich informacji bezpośrednio do zewnętrznej chmury. Może to ograniczać opóźnienia, ilość przesyłanych danych oraz zależność od połączenia zewnętrznego.

Architektura systemu może obejmować lokalne zbieranie i przetwarzanie danych. Zakres funkcji dostępnych bez połączenia z usługami zewnętrznymi zależy jednak od konkretnej konfiguracji, wymaganych integracji i założeń wdrożenia.

ITS Edge Box jest sprzętowym elementem rozwiązania ITS przeznaczonym do pracy blisko źródła danych. Może pełnić rolę lokalnego węzła integracyjnego i obliczeniowego pomiędzy urządzeniami, automatyką i systemami nadrzędnymi.

Sprzęt przeznaczony do tej warstwy systemu znajduje się w kategorii Szafki i sprzęt ITS.

Oba rozwiązania należą do sprzętowej warstwy ITS, ale są przeznaczone do różnych sposobów wdrożenia. Dobór odpowiedniego wariantu zależy od miejsca montażu, wymaganych urządzeń, warunków instalacji oraz architektury całego systemu.

Zobacz sprzęt Platformy ITS

Zobacz Platformę ITS i powiązane rozwiązania

Najpierw warto określić, co ma być mierzone lub sterowane, gdzie znajdują się urządzenia, jak często potrzebne są dane, kto będzie z nich korzystał oraz z jakimi istniejącymi systemami rozwiązanie ma współpracować.

Dobrym punktem wyjścia mogą być przygotowane przez IoT Solution gotowe rozwiązania IoT.

Przydatne są m.in. rodzaj mierzonego parametru, zakres pomiarowy, miejsce i warunki montażu, dostępne zasilanie, wymagany interwał danych, odległości, dostęp do sieci oraz wymagania dotyczące integracji.

Tak. Gotowe rozwiązania IoT Solution stanowią punkt wyjścia do określonego zastosowania, natomiast urządzenia, komunikacja i konfiguracja systemu mogą zostać dopasowane do wymagań konkretnego obiektu lub projektu.

Zobacz gotowe rozwiązania IoT

Przy większych, nietypowych lub wymagających wdrożeniach test w rzeczywistym środowisku może pomóc zweryfikować zasięg, warunki pomiarowe, sposób integracji oraz zachowanie systemu przed jego dalszą rozbudową.

Należy uwzględnić odległości, ilość przesyłanych danych, sposób zasilania, dostępność sieci, warunki środowiskowe oraz wymagany czas reakcji. Na tej podstawie można porównać m.in. Ethernet, Wi-Fi, LoRaWAN i technologie komórkowe.

Zobacz rozwiązania do przesyłu danych

Panel HMI umożliwia operatorowi obserwowanie stanu maszyny lub procesu, prezentowanie danych i alarmów oraz wykonywanie dostępnych funkcji sterowania. Panel współpracuje z systemem automatyki zgodnie z obsługiwanymi interfejsami i protokołami.

Zobacz panele HMI

Nawet prawidłowo dobrane czujniki i platforma wymagają stabilnej transmisji danych. Projekt sieci powinien uwzględniać dostępność, niezawodność, przepustowość, warunki środowiskowe oraz sposób połączenia z automatyką i systemami nadrzędnymi.

Urządzenia do budowy infrastruktury znajdziesz w kategorii Sieć i zasilanie.

Stabilne i prawidłowo dobrane zasilanie wpływa na niezawodność całego systemu. Przy projektowaniu należy uwzględnić parametry urządzeń, sposób montażu, wymagane zabezpieczenia oraz ewentualną potrzebę redundancji lub zasilania awaryjnego.

Zobacz rozwiązania sieciowe i zasilające

W wielu przypadkach jest to możliwe bez budowy całej infrastruktury od początku. Zakres integracji zależy od dostępnych interfejsów, protokołów, architektury sieci oraz tego, czy dane mają być wyłącznie odczytywane, czy także wykorzystywane do sterowania.

Więcej elementów do takich zastosowań znajdziesz w kategorii Automatyka i infrastruktura.

Zobacz automatykę i infrastrukturę