Nesnelerin İnterneti (IoT) sensör ağlarının gerçek zamanlı verileri kullanarak verimliliği artırabileceği ve öngörüsel bakım yoluyla kesinti süresini azaltabileceği kanıtlanmıştır.Böylece endüstriyel otomasyonun oyun kuralları değişiyor.Bununla birlikte, sistem giderek daha fazla kablosuz sensör düğümleriyle donatıldıkça,Tasarımcılar, bu Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) ağlarını zorlu ortamlarda nasıl güvenilir bir şekilde genişletecekleri konusunda zorlukla karşı karşıya kalacaklar., uygulama ve işletme maliyetlerini en aza indirerek, ağ tıkanıklığı sorunlarını ele alarak ve güvenliği sağlayarak.
Bu makale, IIoT ağlarını genişletirken tasarımcıların karşılaştığı çeşitli sorunları özetliyor.ve bu ürünleri kullanarak yukarıdaki sorunları nasıl hızlı ve etkili bir şekilde çözeceğinizi açıklayın.
Kablosuz IoT altyapısının genişletilmesinde karşılaşılan zorluklar
IIoT, verilerin toplanmasının verimliliği ve öngörülebilirliği artırmak için çok önemli olduğu çok çeşitli uygulama alanlarını içerir.Kablosuz sensörler çevre ışığı ve işgal verilerini toplar., kullanımı gerçek zamanlı olarak ayarlayın ve enerji tüketimini ve ilgili maliyetleri tasarruf edin.
Benzer şekilde, yenilenebilir enerji uygulamaları, güneş ve rüzgar enerjisi gibi çeşitli enerji kaynaklarını izlemek için uzaktan IoT sensör ağlarını kullanır.Bu ağ izleme sistemleri durum ve performansı izler., arızaları öngörür ve dinamik olarak şebeke güç kaynağını ayarlar.
Endüstriyel otomasyon teknolojisini kullanan diğer alanlar gibi, hareketli parçalardan veri toplamak öngörüsel bakım uygulamasının anahtarıdır.Tüm endüstriyel sisteme yüzlerce kablosuz sensör yerleştirmek, ince dane bilgisi sağlayabilirBununla birlikte, sensör ağlarının ölçeği genişledikçe, performans sorunları ortaya çıkabilir.
Müdahale: Endüstriyel ortamlar tipik olarak motorlar, anahtar modlu güç kaynakları ve kemer kaynak ekipmanları tarafından üretilen yüksek düzeyde elektromanyetik müdahale (EMI) tarafından etkilenir.Bu EMI, veri iletim hızında aralıklı bir düşüşe neden olabilir., bu da verilerin verimli iletilmesini ciddi şekilde etkiler.
Ağ kalabalığı: Çoklu kablosuz cihazları yakın mesafeden çalıştırmak, daha fazla gecikme ve bağlantı kesintilerine yol açan ağ doygunluğuna neden olabilir.Gerçek zamanlı algılamayı engelleyebilir ve güç tüketimini artırabilir.
Güvenlik: Hacker saldırıları, enerji veya lojistik gibi kritik altyapılar için büyük bir tehdittir, bu nedenle sensör ağlarının güçlü bir güvenliğe sahip olması gerekir.Zayıflık sayısı da artıyor..
Diğer bir zorluk, kablosuz sensörlerin standart endüstriyel protokollerle entegrasyonu.Bu işlemlerin cihazlarda yapılması gerekiyor., ve sensör ve protokol sayısı arttıkça, maliyetler ve güç tüketimi de hızla artacak.bakım işlerinin giderek daha karmaşık hale gelmesi, sensörlerin önceden tahmin edilemeyen bakımı gereklidir.
Bluetooth teknolojisi büyük ölçekli IIoT'de parlıyor
Birçok IIoT kablosuz protokolü arasında, Bluetooth, sensör ağlarının genişlemesiyle birlikte bir dizi sorunu çözebilecek güçlü bir çözümdür.Bluetooth teknolojisi müdahale karşıtı yeteneğini artırabilirAFH verileri küçük paketlere böler ve onları birden fazla frekansla iletecek ve sonra onları alıcı ucunda yeniden birleştirecektir.İletişim güvenilirliğini sağlamak ve elektromanyetik müdahale nedeniyle uzun bilgi kaybını önlemek için kayıp veri paketi bir kayıp raporu gönderildikten sonra yeniden gönderilecektir..
Aşırı ağ tıkanıklığının önlenmesi için, Bluetooth teknolojisi bağlantı kurulduktan sonra alıcıya göre iletim gücünün kontrol edilmesini destekler.EMI'yi en aza indirerek enerji tasarrufu sağlar, aynı alanda yüzlerce kablosuz cihazın çalışmasına izin veriyor.Bluetooth teknolojisi ayrıca güçlü şifreleme ve esnek doğrulama protokollerini kullanarak güvenlik açıklarını da azaltır.
IIoT dağıtımında, büyük ölçekli Bluetooth sensör ağları öncelikle çoklu cihazlarla eşleştirme için özel olarak tasarlanmış geçitler aracılığıyla iletişim kurar.Geliştiriciler akıllı telefonlar ve tabletlerle sorunsuz bir birliktelik sağlayabilir, kurulum ve teşhis çalışmalarını basitleştirmek ve bakım verimliliğini artırmak.
Bununla birlikte, kablosuz ağların IIoT'ye adapte olması için, Bluetooth sensör ağlarının da sert dağıtım koşullarına güvenilir bir şekilde adapte olması, güç tüketimini azaltması, maliyet etkinliğini arttırması,ve bakımı basitleştirmek.
Endüstriyel sınıf BLE modülleri kullanarak IIoT ağı oluşturmak
Digi'nin XBee 3 BLU BLE 5.4 modülünü ve geliştirme kitini kullanarak, tasarımcılar hızlı ve doğrudan kablosuz IIoT ağlarını dağıtabilirler.Bu modülün endüstriyel dereceli sıcaklık aralığı -40 ° C'den + 85 ° C'ye kadar ve boşluk ve uyku modlarında çalışır, böylece güvenilirlik ve güç tüketimi gereksinimlerini karşılıyor. XBee 3 BLU cihazının akım tüketimi sırasıyla 7,5 milliamp (mA) ve 8 mikroamp (μ A) 'dır.erişimi zor yerlerde uzaktan sensörlerin uzun süreli kurulmasını destekleyebilecek, böylece düzenli olarak pil değiştirmeye gerek kalmadan değerli bilgiler elde edilebilir.
Diğer özellikler şunlardır:
Maksimum veri iletim hızı, karmaşık makinelerin işleyişini ayrıntılı bir şekilde anlamanızı sağlayan saniyede 2 megabit (Mb/s) 'dir.
Maksimum iletim gücü +8 desibel milivat (dBm) olup, kapalı yerlerde 15 metreye kadar veya açık havada 300 metreye kadar doğrudan görüntü aralığında yüksek sadakatli iletişim sağlayabilir.
13 dijital I/O ve 4 10 bitlik analog-dijital dönüştürücü (ADC) girişleri, farklı cihazlar ve sensör arayüzleriyle esnek entegrasyon
1.71 V ila 3.8 V güç kaynağı, esnek güç kaynağı seçimi
Güvenli başlatma, korunan donanım portları ve cihaz kimlik doğrulama dahil olmak üzere cihaz ve ağ koruması için Digi TrustFence Güvenliği
Gelişmiş MicroPython programlanabilirliği, cihazlarda veri işleme ve karar verme sistemlerinin hızlı gelişimini sağlar
Kuzey Amerika'dan (FCC, IC) ve Avrupa'dan (ETSI) kapsamlı düzenleyici sertifikalar elde edildi