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분산 센서 네트워크. 까다로운 산업 환경에서 무선 센서 네트워크를 배포하는 방법. 최신 무선 기술 개요

역사와 범위

센서 네트워크의 첫 번째 프로토타입 중 하나는 잠수함을 감지하고 식별하도록 설계된 SOSUS 시스템으로 간주할 수 있습니다. 무선 센서 네트워크 기술은 비교적 최근인 1990년대 중반에 활발히 발전하기 시작했습니다. 그러나 21세기 초에야 마이크로 전자 공학의 발전으로 그러한 장치를 위한 상당히 저렴한 요소 기반을 생산할 수 있게 되었습니다. 최신 무선 네트워크는 주로 ZigBee 표준을 기반으로 합니다. 상당수의 산업 및 시장 부문(제조, 다른 종류운송, 생명 유지, 보안) 센서 네트워크 구현 준비가 되어 있으며 이 숫자는 지속적으로 증가하고 있습니다. 증가하는 복잡성이 추세를 주도합니다. 기술 프로세스, 생산 개발, 보안, 자원 제어 및 재고 사용 부문에서 개인의 확장 요구. 반도체 기술의 발전과 함께 센서 네트워크의 산업, 주택 및 공동 서비스, 가정에서의 응용과 관련한 새로운 실천과제와 이론적인 문제들이 등장하고 있다. 저비용 무선 센서 제어 장치를 사용하면 다음과 같은 원격 측정 및 제어 시스템 적용을 위한 새로운 영역이 열립니다.

진동, 온도, 압력 등과 같은 매개변수를 제어하기 위해 액추에이터의 가능한 고장을 적시에 감지합니다.
에 대한 실시간 출입통제 원격 시스템모니터링 개체;
산업 자산의 검사 및 유지 관리 자동화;
상업 자산 관리;
에너지 및 자원 절약 기술의 구성 요소로 적용;
환경의 생태 매개변수 제어.

센서 네트워크의 오랜 역사에도 불구하고 센서 네트워크를 구축한다는 개념은 최종적으로 구체화되지 않았으며 특정 소프트웨어 및 하드웨어(플랫폼) 솔루션에서 표현되지 않았다는 점에 유의해야 합니다. 현재 단계에서 센서 네트워크의 구현은 주로 산업 작업의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 아키텍처, 소프트웨어 및 하드웨어 구현은 미래 제조업체를 위한 기술적 틈새를 찾기 위해 개발자의 관심을 끄는 집중 기술 형성 단계에 있습니다.

기술

무선 센서 네트워크(WSN)는 센서(온도, 압력, 빛, 진동 수준, 위치 등을 위한 센서)와 주어진 무선 범위에서 작동하는 신호 송수신기가 장착된 모트와 같은 소형 컴퓨팅 장치로 구성됩니다. 유연한 아키텍처, 설치 비용 절감은 스마트 센서의 무선 네트워크를 다른 무선 및 유선 인터페이스데이터 전송, 특히 우리 대화하는 중이 야센서 네트워크를 통해 최대 65,000개의 장치를 연결할 수 있습니다. 무선 솔루션 비용의 지속적인 감소, 작동 매개변수의 증가로 인해 원격 측정 데이터 수집, 원격 진단 및 정보 교환을 위한 시스템의 유선 솔루션에서 점진적으로 방향을 바꿀 수 있습니다. "감각 네트워크"는 오늘날 잘 정립된 용어입니다. 센서 네트워크), 무인에서 개별 요소의 분산, 자체 구성, 내결함성 네트워크를 나타내며 특별한 장치 설치가 필요하지 않습니다. 센서 네트워크의 각 노드에는 외부 환경을 모니터링하기 위한 다양한 센서, 마이크로컴퓨터 및 무선 송수신기가 포함될 수 있습니다. 이를 통해 장치는 측정을 수행하고 초기 데이터 처리를 독립적으로 수행하며 외부 정보 시스템과의 통신을 유지할 수 있습니다.

802.15.4/ZigBee는 "Sensor Networks"(eng. WSN - 무선 센서 네트워크)는 리소스 및 프로세스를 모니터링하고 관리하기 위한 자체 구성 내결함성 분산 시스템 개발의 현대적인 방향 중 하나입니다. 오늘날 무선 센서 네트워크 기술은 센서의 작동 시간에 중요한 모니터링 및 제어 작업을 해결할 수 있는 유일한 무선 기술입니다. 무선 센서 네트워크에 결합된 센서는 정보를 수집, 처리 및 전송하기 위해 영역적으로 분산된 자체 구성 시스템을 형성합니다. 주요 응용 분야는 물리적 매체 및 물체의 측정된 매개변수를 제어하고 모니터링하는 것입니다.

무선 경로;
프로세서 모듈;
배터리;
다양한 센서.

일반적인 노드는 세 가지 유형의 장치로 나타낼 수 있습니다.

네트워크 코디네이터(FFD - Fully Function Device);
- 네트워크 매개변수의 글로벌 조정, 조직 및 설정을 수행합니다.
- 세 가지 장치 유형 중 가장 복잡하며 가장 많은 메모리와 전원 공급 장치가 필요합니다.

완전한 기능 세트를 갖춘 장치(FFD - Fully Function Device)
- 802.15.4 지원;
- 추가 메모리 및 전력 소비를 통해 네트워크 조정자 역할을 할 수 있습니다.
- 모든 유형의 토폴로지 지원("점대점", "스타", "트리", "메시 네트워크");
- 네트워크 조정자 역할을 하는 능력;
- 네트워크의 다른 장치에 액세스하는 기능
(RFD - 기능 감소 장치);
- 제한된 802.15.4 기능 세트를 지원합니다.
- 점대점 스타 토폴로지 지원;
- 코디네이터 역할을 하지 않습니다.
- 네트워크 조정자와 라우터를 호출합니다.

회사 개발자

시장에는 다양한 유형의 회사가 있습니다.

노트

위키미디어 재단. 2010.

다른 사전에 "무선 센서 네트워크"가 무엇인지 확인하십시오.

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무선 ad hoc 네트워크는 영구적인 구조가 없는 분산형 무선 네트워크입니다. 클라이언트 장치는 즉시 연결되어 네트워크를 형성합니다. 네트워크의 각 노드는 다른 노드로 향하는 데이터 전달을 시도합니다. 동시에 ... ... Wikipedia

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분산 센서 네트워크

무선 센서 네트워크란 무엇입니까?

센서 및 수신 장치

무선 센서 네트워크는 모티 (티끌) - 예를 들어 2.4GHz와 같은 주파수에서 무선 통신이 가능한 배터리 및 마이크로 칩으로 구동되는 소형 자율 장치. 특별한 소프트웨어 motes가 스스로 구성할 수 있도록 합니다. 분산 네트워크, 서로 통신하고, 일반적으로 100미터를 초과하지 않는 가장 가까운 노드와 데이터를 조사하고 교환합니다.

영문학에서는 이러한 네트워크를 무선 센서 네트워크(WSN)은 센서를 사용하여 서로 다른 영역의 물리적 또는 환경 조건을 공동으로 모니터링하는 지리적으로 분산된 자율 장치로 구성된 무선 네트워크입니다.

온도, 소리, 진동, 압력, 물체 또는 공기의 움직임과 같은 매개변수를 측정할 수 있습니다. 무선 센서 네트워크의 개발은 초기에 전장 감시와 같은 군사 임무에 동기를 부여했습니다. 현재 무선 센서 네트워크는 산업 및 환경 모니터링, 의료 및 물체 이동 제어를 포함하여 시민 생활의 많은 영역에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 범위가 점점 넓어지고 있습니다.

작업의 기본 원칙

3단계 네트워크 다이어그램. 1단계 센서 및 게이트웨이. 2차 서버 레벨. 계층 3 씬 클라이언트

각 네트워크 노드: 경구무선 송수신기 또는 기타 장치가 장착된 무선 통신, 작은 마이크로 컨트롤러 및 전원, 일반적으로 배터리. 태양열 패널 또는 기타 대체 에너지원과 함께 사용할 수 있습니다.

멀리 떨어진 요소의 데이터는 무선 채널을 통해 노드에서 노드로 가장 가까운 요소 사이의 네트워크를 통해 전송됩니다. 결과적으로 가장 가까운 모트에서 게이트웨이로 데이터 패킷이 전송됩니다. 게이트웨이는 일반적으로 USB 케이블을 통해 서버에 연결됩니다. 서버에서 - 수집된 데이터는 처리 및 저장되며 WEB 셸을 통해 광범위한 사용자에게 액세스할 수 있습니다.

센서 노드의 비용은 센서 네트워크의 크기와 복잡성에 따라 수백 달러에서 몇 센트까지 다양합니다.

하드웨어 및 표준

USB 케이블로 노트북에 연결된 게이트웨이(2개). 노트북은 UTP를 통해 인터넷에 연결되어 서버 역할을 합니다.

라디오 안테나가 있는 센서 장치

노드 간의 무선 노드 하드웨어 및 네트워킹 프로토콜은 전원을 최적화하여 제공합니다. 장기간자율 전원으로 시스템 작동. 작동 모드에 따라 노드의 수명은 몇 년에 이를 수 있습니다.

무선 센서 네트워크에 대한 많은 표준이 현재 비준되었거나 개발 중입니다. ZigBee는 산업 제어, 임베디드 감지, 의료 데이터 수집, 건물 자동화와 같은 것들에 대한 표준입니다. Zigbee의 개발은 산업 회사의 대규모 컨소시엄에 의해 촉진됩니다.

WirelessHART는 산업 자동화를 위한 HART 프로토콜의 확장입니다. WirelessHART는 2007년 6월 HART Communications Foundation에서 승인한 HART 7 사양의 일부로 일반 HART 프로토콜에 추가되었습니다.
6lowpan은 네트워크 계층에 대해 선언된 표준이지만 아직 채택되지 않았습니다.
ISA100은 WSN 기술에 진입하려는 시도의 또 다른 작업이지만 다음을 포함하도록 더 광범위하게 구축되었습니다. 피드백그들의 분야에서 통제. ANSI 표준에 기반한 ISA100의 구현은 2008년 말까지 완료될 것으로 예상됩니다.

WirelessHART, ISA100, ZigBee 및 이들은 모두 동일한 표준(IEEE 802.15.4 - 2005)을 기반으로 합니다.

무선 센서 네트워크 소프트웨어

운영 체제

무선 센서 네트워크용 운영 체제는 제한된 리소스로 인해 일반 운영 체제보다 덜 복잡합니다. 하드웨어센서 네트워크. 이것 때문에, 운영 체제사용자 인터페이스에 대한 지원을 포함할 필요가 없습니다.

무선 센서 네트워크 하드웨어는 기존 임베디드 시스템과 다르지 않으므로 임베디드 운영 체제를 센서 네트워크에 사용할 수 있습니다.

시각화 애플리케이션

측정 결과 시각화 및 보고 소프트웨어 MoteView v1.1

무선 센서 네트워크의 데이터는 일반적으로 중앙 기지국에 디지털 데이터로 저장됩니다. 많이있다 표준 프로그램, TosGUI MonSense, SOT와 같은 이러한 대용량 데이터를 쉽게 볼 수 있습니다. 또한 OGC(Open Consortium)는 웹 브라우저를 통해 누구나 실시간으로 무선 센서 네트워크를 모니터링하거나 제어할 수 있는 인코딩 메타데이터의 상호 운용성 및 상호 운용성에 대한 표준을 지정합니다.

무선 센서 네트워크의 노드에서 오는 데이터로 작업하기 위해 데이터 보기 및 평가를 용이하게 하는 프로그램이 사용됩니다. 그러한 프로그램 중 하나가 MoteView입니다. 이 프로그램을 사용하면 실시간으로 데이터를 보고 분석하고 모든 종류의 그래프를 작성하고 다양한 섹션에서 보고서를 발행할 수 있습니다.

사용의 이점

전원 공급 및 데이터 전송을 위해 케이블을 놓을 필요가 없습니다.
시스템의 구성 요소, 설치, 시운전 및 유지 보수 비용이 저렴합니다.
빠르고 쉬운 네트워크 배치;
개별 노드 또는 구성 요소에 장애가 발생한 경우 전체 시스템 전체의 안정성 및 내결함성
개체 자체의 기능 프로세스를 방해하지 않고 모든 개체에서 네트워크를 구현하고 수정할 수 있는 가능성
필요한 경우 전체 시스템을 전체적으로 신속하게 숨길 수 있습니다.

각 센서는 맥주 뚜껑 크기 정도이며(그러나 앞으로 수백 배로 축소될 수 있음) 프로세서, 메모리 및 무선 송신기를 포함합니다. 이러한 덮개는 모든 영역에 흩어져있을 수 있으며 서로 통신을 설정하고 단일 무선 네트워크를 형성하며 가장 가까운 컴퓨터로 데이터 전송을 시작합니다.

무선 네트워크에 결합된 센서는 이동, 빛, 온도, 압력, 습도 등의 환경 매개변수를 추적할 수 있습니다. 센서가 체인을 따라 이웃에서 이웃으로 정보를 전송하기 때문에 매우 넓은 영역에서 모니터링을 수행할 수 있습니다. 이 기술을 사용하면 배터리를 교체하지 않고도 수년(심지어 수십 년) 동안 작동할 수 있습니다. 센서 네트워크는 컴퓨터의 만능 감각 기관으로, 센서가 장착된 세상의 모든 물리적 물체는 컴퓨터가 인식할 수 있습니다. 미래에는 수십억 개의 센서 각각이 IP 주소를 받게 될 것이며 글로벌 센서 네트워크와 같은 것을 형성할 수도 있습니다. 지금까지 군대와 산업계만이 센서 네트워크의 기능에 관심을 보였습니다. 센서 네트워크 시장 조사 전문 기관인 ON World의 최신 보고서에 따르면 올해 시장은 상당한 회복세를 보이고 있습니다. 올해 주목할만한 또 다른 이벤트는 세계 최초의 단일 칩 ZigBee 시스템(Ember 제작)의 출시였습니다. ON World가 조사한 미국 대기업 중 약 29%가 이미 센서 네트워크를 사용하고 있으며 다른 40%는 18개월 이내에 이를 배치할 계획입니다. 미국에서는 센서 네트워크의 생성 및 유지 관리에 종사하는 100개 이상의 상업 회사가 나타났습니다.

올해 말까지 지구상의 센서 수는 100만 개를 넘어설 것이며 이제 네트워크의 수뿐만 아니라 그 크기도 증가하고 있습니다. 처음으로 25,000개 노드용 네트워크를 포함하여 1,000개 이상의 노드로 구성된 여러 네트워크가 생성되어 성공적으로 운영되었습니다.

출처: 웹 플래닛

적용분야

WSN의 응용 프로그램은 많고 다양합니다. 그들은 상업 및 산업 시스템유선 센서를 사용하여 제어하기 어렵거나 비용이 많이 드는 모니터링 데이터용. WSN은 도달하기 어려운 영역에서 사용할 수 있으며 전원 공급 장치를 변경할 필요 없이 수년 동안 유지할 수 있습니다(환경 환경 모니터링). 그들은 보호 시설 위반자의 행동을 통제할 수 있습니다.

WSN은 모니터링, 추적 및 제어에도 사용됩니다. 다음은 몇 가지 응용 프로그램입니다.

큰 숲과 이탄 지대에서 발생하는 연기 모니터링 및 화재 감지
러시아 연방 주제 관리의 위기 센터에 대한 추가 정보 소스
잠재 장력의 지진 감지
군사 관찰
보안 시스템에서 음향 물체 움직임 감지.
공간과 환경의 생태 모니터링
산업 공정 모니터링, MES 시스템에서 사용
의료 모니터링

빌딩 자동화:

	미기후를 유지하기 위한 온도, 공기 흐름, 사람 존재 및 장비 제어 모니터링;
	조명 제어;
	에너지 관리;
	가스, 수도, 전기 등에 대한 아파트 계량기 수치 수집;
	보안 및 화재 경보기;
	건물 및 구조물의 내 하중 구조 상태 모니터링.

공업 자동화:

	산업용 장비의 원격 제어 및 진단;
	유지현재 상태에 따른 장비(신뢰도 마진 예측);
	모니터링 생산 공정;

사물 인터넷(IoT) 기술의 기업용 버전은 오늘날 업계에서 활발히 사용되고 있습니다. 엔터프라이즈 사물 인터넷(EIoT)은 무선 센서 네트워크와 컨트롤을 사용하여 기업에 기계와 장비를 제어하는 새로운 방법을 제공합니다. 유선 전원 공급 장치에 연결하지 않고 작은 배터리로 전원을 공급받는 무선 센서는 이전 세대 제어로는 완전히 접근할 수 없는 산업 환경의 장소에 배치할 수 있습니다.

EIoT는 가장 엄격한 구현 요구 사항을 충족하기 위해 시스템 및 장비의 안정성, 보안 및 상호 운용성을 개선했습니다. 무선 기술이 방향은 산업뿐만 아니라 의료, 금융 서비스 등의 분야에서도 마찬가지입니다. EIoT는 다음과 같은 사실로 인해 이러한 영역의 요구 사항을 고려합니다. 명세서이 신기술의 설계 요소는 덜 중요한 소비자 또는 상업용 애플리케이션을 위해 설계된 기존 장치의 유사한 IoT 기술보다 훨씬 우수합니다.

EIoT 문제

EIoT 지원 센서 및 컨트롤은 산업 환경의 거의 모든 곳에서 작동할 수 있지만 모든 산업 장비가 무선 사용에 이상적인 것은 아니기 때문에 지금까지는 운이 좋았습니다. 이는 IoT 배포에 서로 연관되어 있지만 겉보기에 모순되는 것처럼 보이는 두 가지 요소가 있기 때문입니다.

저전력 소비의 단거리 기술과 관련된 센서 및 컨트롤을 사용하여 설치되는 장치 자체의 무선 네트워크.
이미 더 먼 거리에 있는 다른 장비, 컨트롤러 및 네트워크 부분과 상호 작용하는 IoT 센서 네트워크입니다.

쌀. 1. 도심에서 떨어진 애플리케이션 및 조직의 전통적인 통신 서비스 글로벌 네트워크 LoRa와 같은 에너지 효율적인 통신 프로토콜을 활용할 수 있습니다.

산업 환경에서 종종 가장 큰 장애가 되는 것은 장거리에서 안정적인 통신이 불가능하다는 것입니다. 이 문제의 원인은 간단합니다. 유선 케이블 라인을 통해 또는 타워를 통한 신호 전송을 사용하여 수행되는 통신입니다. 셀룰러 통신, 산업 장비 위치에서 항상 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 또한 하나의 통신 세션에서 센서로부터 여러 패킷의 데이터를 전달하기 위해 셀룰러 서비스를 사용하는 비용은 경제적 관점과 순전히 기술적 고려 사항 모두에서 그다지 의미가 없습니다. 또한 센서 및 통신 장치의 전원 공급 문제가 자주 발생하는데, 이는 장비 또는 인프라가 산업 네트워크에서 직접 전원을 공급받지 않는 원격 장소에서 구성하기가 매우 어렵습니다.

정착지에서 셀룰러 통신의 광범위한 적용 범위에도 불구하고 일부 지역에서는 무선 통신 구성을 위한 신뢰할 수 있는 서비스가 없습니다. 이것은 고립된 석유 및 가스 장비 또는 파이프라인 운송, 상수도 및 폐수 시스템(그림 1) 등과 같은 산업 장비의 농촌 지역 및 원격 위치에서 흔히 발생하는 문제입니다. 이러한 현장은 종종 가장 가까운 기술 서비스에서 멀리 떨어져 있습니다. 장치의 적절한 기능을 확인하는 직원. 때로는 엔지니어가 장비에 도착하여 검사하는 데 하루 종일 또는 심지어 며칠이 걸릴 수도 있습니다. 이러한 외딴 지역에서 기꺼이 일할 전문가를 찾는 것은 종종 어렵고 쉽습니다. 제한된 통신 범위로 인해 원격 사이트에서는 EIoT 지원 센서 및 컨트롤이 매우 드물기 때문에 저전력 광역 네트워크(LPWAN)가 여기에서 구출됩니다.

BLE 및 LPWAN

EIoT 시스템에서 가장 널리 사용되는 단거리 무선 기술은 Bluetooth 저에너지 - BLE(Bluetooth 저에너지, Bluetooth Smart라고도 함)입니다. EIoT용 BLE가 인기를 끄는 주된 이유는 에너지 효율성 때문입니다. 이를 통해 센서와 컨트롤이 매우 낮은 배터리 소모로 장시간 작동할 수 있습니다. BLE는 절전 주기, 대기 및 활성 주기를 관리합니다. BLE는 또한 RF 신호의 강도로 인해 널리 사용되며, 이 기술은 고주파 노이즈가 증가하는 어려운 환경에서도 이 기술이 효과적으로 작동할 수 있도록 합니다. 디지털 신호컴퓨터 장비로부터 그리고 전파 전파에 대한 물리적 장애물이 있는 경우에도 마찬가지입니다. 그러나 아시다시피 이러한 모든 요소는 산업 환경에 익숙합니다.

EIoT 구현 프로젝트에서 단거리 통신 구성의 기반이 되는 것은 BLE 기술입니다. 또한 이미 운영 중인 산업 장비 단지와 아직 설계 중인 산업 장비 단지 모두에서 사용할 수 있습니다. 그러나 이러한 BLE 지원 장치 네트워크에는 더 먼 거리에서 명령을 수신하고 데이터를 중계하는 방법이 필요합니다. 양방향 Wi-Fi 또는 셀룰러 신호를 허용하는 기존 통신 인프라에 의존하는 것은 이러한 센서 및 제어 네트워크의 적용을 제한하는 장벽으로 인해 불가능합니다. BLE를 LoRa 기술의 초범위 및 에너지 효율성과 결합함으로써 기업은 통신 인프라 및 전력 인프라를 사용할 수 없는 장소에 EIoT를 배치할 수 있었고 이는 차례로 인터넷 구현의 지리를 확장했습니다. 기술의.

쌀. 2. 센서는 먼저 LoRa 클라이언트에 연결된 다음 LoRa 게이트웨이를 통해 연결됩니다.

LoRa WAN 프로토콜은 배터리 교체 없이 수년 동안 장거리에서 IoT 네트워크와 안전한 양방향 데이터 전송 및 통신을 제공하기 때문에 LPWAN인 경우가 많습니다. LoRa 기술을 이용하면 최대 약 16km 거리까지 신호 송수신이 가능하며, 필요에 따라 리피터(리피터)를 이용해 이 거리를 수백 킬로미터까지 늘릴 수 있다. 무화과. 그림 2는 LoRa의 작동 방식을 보여줍니다. IoT 애플리케이션의 경우 LoRa는 경제적 특성과 기능으로 인해 많은 이점을 제공합니다.

LoRa는 BLE와 마찬가지로 초저전력 기술이기 때문에 배터리로 구동되는 IoT 장치 네트워크에서 작동할 수 있으며 빈번한 유지 관리 없이도 긴 배터리 수명을 제공할 수 있습니다.
LoRa 노드는 저렴하며 회사가 셀룰러 시스템을 통한 데이터 전송 비용을 줄이고 광섬유 또는 구리 케이블 설치를 제거할 수 있습니다. 이것은 멀리 떨어진 센서와 장비를 연결하는 데 있어 주요 재정적 장벽을 제거합니다.
LoRa 기술은 복잡한 산업 환경을 포함하여 실내 네트워크 장치에서도 잘 작동합니다.
LoRa는 수백만 개의 노드를 지원하여 확장성과 상호 운용성이 뛰어나며 공공 및 사설 데이터 네트워크와 양방향 통신 시스템에 연결할 수 있습니다.

따라서 다른 LPWAN 기술은 장기적으로 IoT 솔루션 구현에서 통신 범위 문제를 해결할 수 있지만 LoRa 기술은 이를 위해 양방향 통신, 방해 전파 방지 및 높은 정보 콘텐츠를 제공합니다.

LoRa에는 또한 상당한 단점이 있습니다. 처리량. 따라서 스트리밍 데이터가 필요한 애플리케이션에는 적합하지 않습니다. 그러나 이 제한은 때때로 작은 데이터 패킷만 전송되는 광범위한 IoT 애플리케이션에 대한 사용을 방해하지 않습니다.

상호 작용

쌀. 3. LoRa 및 Bluetooth 무선 네트워크 프로토콜을 위한 통신 기능을 포함하는 Laird의 RM1xx 모듈

LoRa의 잠재력은 BLE와 같은 기술과 결합될 때 배가됩니다. 함께 EIoT 네트워크의 기능을 향상시키는 단거리 및 장거리 통신을 위한 초저전력 무선 기능 세트를 제공합니다. 예를 들어, 도시 지역의 중앙 부분은 BLE 센서 네트워크의 기반이 되는 몇 개의 LoRaWAN 게이트웨이로 커버할 수 있으며, 이제 기존 통신 인프라와 독립적입니다. 따라서 LoRa와 BLE의 공생은 사물 인터넷의 광범위한 구현에 장벽이 있는 대도시와 소도시 모두에서 IoT 확장에 대한 여러 장벽을 제거합니다. 그러나 LoRA와 BLE 조합의 가장 큰 수혜자는 무선 센서, 컨트롤 및 기타 장비로, 이제 말 그대로 어디에나 제한 없이 설치할 수 있습니다(그림 3). 이것이 BLE의 특별한 장점입니다. 또한 BLE를 사용하면 이러한 장치가 예를 들어 원격 무선 디스플레이로 사용되는 스마트폰이나 태블릿에서 제어되는 통합된 단거리 네트워크에서 함께 작동할 수 있습니다. 이 번들에서 BLE의 모바일 기능을 기반으로 하는 LoRa 기술은 장거리에서 데이터를 송수신할 수 있는 일종의 무선 중계국 역할을 합니다. 또한 이러한 거리는 신호 전송을 위한 간단한 게이트웨이로 늘릴 수 있습니다.

LoRa 및 BLE 페어링을 통해 EIoT 네트워크가 완전히 다른 기술 수준에 도달하고 확장을 증가시키는 방법을 보여주는 좋은 예가 이미 많이 있습니다.

무선 센서 네트워크 기술의 장점은 정보의 분산 수집, 분석 및 전송과 관련된 다양한 응용 문제를 해결하는 데 효과적으로 사용될 수 있습니다.

빌딩 자동화

일부 빌딩 자동화 애플리케이션에서는 기존의 유선 통신 시스템을 사용하는 것이 경제적인 이유로 적합하지 않습니다.

예를 들어, 운영 중인 건물에 새로운 시스템을 도입하거나 기존 시스템을 확장해야 합니다. 이 경우 무선 솔루션을 사용하는 것이 가장 적합한 옵션입니다. 추가 없음 설치 작업건물의 실내 장식을 위반하면 직원이나 건물 거주자 등에게 실질적으로 불편을 끼치 지 않습니다. 결과적으로 시스템 구현 비용이 크게 절감됩니다.

또 다른 예로는 설계 및 시공 단계에서 센서의 정확한 위치를 지정할 수 없는 개방형 사무실 건물이 있습니다. 동시에 사무실 레이아웃은 건물 운영 중에 여러 번 변경될 수 있으므로 시스템 재구성에 소요되는 시간과 비용을 최소화해야 하며 이는 무선 솔루션을 사용하여 달성할 수 있습니다.

또한 무선 센서 네트워크를 기반으로 하는 시스템의 예는 다음과 같습니다.

미기후를 유지하기 위해 온도, 공기 흐름, 사람 존재 및 난방, 환기 및 공조 장비 제어 모니터링;
조명 제어;
에너지 관리;
가스, 수도, 전기 등에 대한 아파트 계량기의 수치 수집;
건물 및 구조물의 내 하중 구조 상태 모니터링.

공업 자동화

지금까지 산업 자동화 분야에서 무선 통신의 광범위한 사용은 가혹한 산업 환경에서 유선 연결에 비해 무선 링크의 낮은 신뢰성으로 인해 제약을 받았지만 무선 센서 네트워크는 상황을 획기적으로 변화시키고 있기 때문입니다. 본질적으로 다양한 종류의 외란(예: 노드의 물리적 손상, 간섭의 출현, 변화하는 장애물 등)에 대한 내성. 또한 어떤 조건에서는 무선 센서 네트워크가 유선 통신 시스템보다 훨씬 더 큰 신뢰성을 제공할 수 있습니다.

무선 센서 네트워크 기반 솔루션은 업계의 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.

결함 허용;
확장성;
작동 조건에 대한 적응성;
에너지 효율;
적용된 작업의 세부 사항을 고려합니다.
경제적 수익성.

무선 센서 네트워크 기술은 다음과 같은 산업 자동화 작업에 사용할 수 있습니다.

산업용 장비의 원격 제어 및 진단;
현재 상태에 따른 장비 유지 관리(안전 마진 예측);
생산 공정 모니터링;
연구 및 테스트를 위한 원격 측정.

기타 애플리케이션

기존의 유선 센서 네트워크와 무선 센서 네트워크의 고유한 기능 및 차이점 무선 시스템데이터 전송은 다양한 영역에서 응용 프로그램을 효과적으로 만듭니다. 예를 들어:

보안 및 방어:
- 사람과 장비의 움직임에 대한 통제;
- 운영 커뮤니케이션 및 인텔리전스 수단;
- 경계 제어 및 원격 모니터링;
- 구조 작업 지원;
- 재산 및 귀중품 모니터링;
- 보안 및 화재 경보기;
환경 모니터링:
- 오염 모니터링;
- 농업;
보건 의료:
- 환자의 생리학적 상태 모니터링;
- 의료진의 위치 제어 및 알림.