Kiss Zoltán - Export Manager - Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH

E-IoT alkalmazása 5. Az E-IOT lokális MESH szenzorhálózathoz kapcsolódó további eszközök

2022 9 14.

Összefoglalás :

Cikksorozatunk előző részében részletesen tárgyaltuk, hogy mi vezetett bennünket az E-IoT platform fejlesztőit a hagyományos szenzor-felhő (pont-pont) típusú kommunikáció kiterjesztésére a multipont-pont típusú (lokális szenzorhálózat-felhő) adatgyűjtési séma alkalmazásával. A vezetékmentes MEST hálózat megvalósítására a Neo.Cortec megoldását a NeoMesh-t alkalmaztuk, segítségével nagyon egyszerű egy komplett, autonóm vezeték nélküli mesh- szenzorhálózat kiépítése. Sok más alacsony fogyasztású vezeték nélküli IoT-csatlakozási megoldástól eltérően a mesh-hálózat egy kiforrott technológia, amely évek óta ismert, és az idők során jelentős fejlesztéseken ment keresztül. Egy sor új megoldást vonultat fel az energiafogyasztás minimalizálása, a skálázhatóság és az adatbiztonság kezelésére. A szabadalmaztatott Wireless Mesh Networking Protocol autonóm intelligens csomópontokkal váltja fel a központi hálózatkezelőt. Ez a kulcsfontosságú funkció lehetővé teszi, hogy az összes hálózati csomópont összekapcsolódjon egymással, egyetlen hálózatot alkotva, amely egyszerűen működik, függetlenül attól, hogy mekkora. A szabadalmaztatott útválasztó mechanizmus zökkenőmentes adattovábbítást biztosít a hálózaton, és kiküszöböli a teljesítménycsökkentő tényezőket, mint például az RF-útvonalban lévő akadályok, a csomópontok blokkolása vagy a hálózaton belüli mozgás. Jelen írásunkba azokat a vadonatúj az E-IoT eszközöket szeretnénk bemutatni, melyek átjáróként üzemelnek a lokális hálózat és a Narrowband/LTE-M GSM hálózat között.

---

Az E-IoT-MESH szenzorhálózat

Az Endrich új Neo.Cortec technológián alapuló elemes táplálású vezetékmentes szenzor lapkái és az ezekhez a lokális szenzorhálózatot képző eszközökhöz átjáróként készített E-IoT-MESH pajzzsal kiegészített E-IoT SBC egy komplett, független, biztonságos megoldást jelent ipari környezetben végzett adatgyűjtéshez. Az E-IOT SBC beépített érzékelőivel és az integrált I2C (longI2C) és SPI interfészeken csatlakoztatható külső szenzorok alkotta vezetékes szenzorhálózat kiegészül gyakorlatilag határtalanul növelhető számú vezetéknélküli szenzorral. Az elemes táplálású okos érzékelők az átjáróval egymáson keresztül, vagy közvetlenül kommunikálva eljuttatják adataikat az E-IoT SBC eszközhöz, ez az eszköz pedig egy ponton lép ki - a GSM hálózaton keresztül - az Internet felé. Az adatok felhő alapú adatbázisba küldéséről az NB-IoT illetve az LTE-M LPWA technológia felel, melyek lefedettségi problémái esetén a 2G hálózat is használható. Felmerült az igény egy olyan integrált GATEWAY eszköz kifejlesztésére, mely minden fenti funkciót egyesít, azaz fogadni képes mind vezetékes, mind vezeték nélküli okosérzékelők jeleit, ezeket képes az NB-IOT/LTE-M GSM hálózaton felhő alapú adatbázisba juttatni és emellett kiszolgálja az ipari környezetben esetlegesen felmerülő további igényeket. Ilyenek például a zavarmentes vezetéknélküli adatátvitel, melyhez legjobban a 868 MHz ISM sáv alkalmazása illeszkedik, az elterjedt ipari szenzorok által használt csatlakozófelületek (RS485, 4-20mA áramhurok stb.) támogatása, illetve a magasabb teljesítményfokozatú külső áramkörök vezérlésének lehetősége. Az Endrich vadonatúj SmartBoard eszköze, melynek bemutatása a cikk megjelenésével nagyjából egy időben megrendezésre kerülő lyoni SIDO, illetve a müncheni Electronica2022 kiállításokon kerül sor, ezt a feladatot hivatott ellátni és ez az E-IOT hardvercsalád első integrált LAN/LPWAN átjárója. Alkalmazásával felgyorsulhat a prototípus fejlesztés, lokális szenzorhálózatok gyors telepítésére, gyártósorok időszakos megfigyelésére és különböző időszakos érzékelési feladatok automatizálására van lehetősége a felhasználóknak. Az adatok multipont-pont séma alkalmazásával kerülnek a felhő alapú E-CDB adatbázisba, ahonnan az E-IoT szoftver eszközeinek segítségével nyerhetők ki elemzésre készen.

Alkalmazási példa – az euroLighting GmbH „cItyBox” elnevezésű levegőminőség ellenőrző készüléke

Az E-IoT - Mesh hálózati megoldást is magába foglaló- kiterjesztett ökoszisztéma lehetőséget ad egy sor új végtermék fejlesztésére is. Ilyen testvércégünk az euroLighting GmbH által megálmodott városi levegőminőség ellenőrzésére és egyéb társadalmi igényekre szabott IoT megoldások (talajnedvesség ellenőrzés, forgalomszámlálás, fény- és zajmérés stb.) biztosítására szolgáló cityBox eszköz. Ez a folyamatos (önálló) üzemre képes IoT csomópont 7/24 órás „szolgálatban” figyeli a környezeti paramétereket. Beépített széndioxid, nitrogénoxid, páratartalom, légnyomás, hőmérséklet, szállópor érzékelőivel a levegő minőségét képes monitorozni, míg a fedélzeti rezgésszenzora és a szintén alaplapon elhelyezett MEMS mikrofonja pedig a mechanikai rezgéseket, illetve hangnyomásszintet képes detektálni. Táplálásáról napelem gondoskodik, éjszaka pedig a nappal feltöltött lítium akkumulátorok biztosítják a működéshez szükséges energiát. Kiegészítő érzékelők mind vezetéken (longI2C) , mind pedig WLAN hálózaton keresztül (Neo.Cortec Mesh) hozzá illeszthetők. Egy sor olyan okosszenzor fejlesztése zajlik, melyek egy ilyen városi alkalmazásban elképzelhető mindenfajta igény kiszolgálását célozzák, ilyenek - a tejlesség igénye nélkül- például a forgalomszámlálásra alkalmas radarszenzorok, a háttérsugárzás mérésére szolgáló Geiger-Müller számlálók vagy a talaj nedvességét ellenőrizni képes szondák is. A cityBox működésének alapját az E-IoT ökoszisztéma biztosítja, hiszen ez a készülék is egy egylapos számítógép, LAN/WLAN-LPWA átjáró, teljesen azonos elven működik, mint a koncepció bemutatására és tesztelésére fejlesztett E-SmartBoard. Különbséget csak az integrált gáz-, szálló por- és mechanikai szenzorok jelentenek, valamint a beépített 0-36V bemeneti tartománnyal rendelkező intelligens akkumulátoros „tápegység” és a hozzá illesztett napelem. Az alkalmazott beágyazott szoftver egy többszálú alkalmazás, mely egyik szálon diagnosztikai funkciókat, másik szálán pedig az érzékelés és az adatküldés funkcióját látja el. Napi többszöri üzenetküldéssel az NB-IoT / LTE-M hálózaton keresztül éri el az Internetet és juttatja a mért adatokat az Endrich CDB felhő alapú adatbázisba. Innen a jogosult adatgazdáknak lehetősége van akár az Endrich Visualization Gateway sztenderd internetes megjelenítőn keresztül áttekinteni a mért paramétereket, vagy kérhetnek saját igényekre fejlesztett „műszerfal” programot is. Az új Endrich VSG IoS applikáció is rendelkezésre áll, valamint kifejlesztésre került egy új WEB API-t (Application Programming Interface) , ahol a jogosult felhasználó saját alkalmazásából WEB socketen keresztül elkérheti a szenzorok adatait valós időben. Ez a termék is bemutatásra kerül az őszi nemzetközi kiállításokon ( SIDO Lyon, Sido Párizs, Electronica München), valamint a magyar közönség először a TECHFerence Ipari Konferencián és kiállításon ismerkedhet meg testközelből vele.

A cikksorozatunk következő, egyben befejező részében részletes áttekintést adunk az E-IoT ökoszisztéma komplett hardver és szoftver koncepciójáról, annak elemeiről és egymáshoz való viszonyukról.

---

| Megosztás a Facebookon | Megosztás a LinkedIn-en |

---

Hivatkozások

A cikk megjelent az alábbi helyeken:

#	Média	Link
1	New Technology 2022/6	E-IoT alkalmazása 5. Az E-IOT lokális MESH szenzorhálózathoz kapcsolódó további eszközök
2	Magyar Elektronika online	E-IoT alkalmazása 5. Az E-IOT lokális MESH szenzorhálózathoz kapcsolódó további eszközök
3	MAgyar Elektronika 2022/9	E-IoT alkalmazása 5. Az E-IOT lokális MESH szenzorhálózathoz kapcsolódó további eszközök