主要ワイヤレス送信方法を選択する際に考慮すべき要因ガス検出器用:
送信距離:フィールドデバイスはゲートウェイ/受信ポイントからどのくらいですか?
電力消費要件:トランスミッターはバッテリー駆動型ですか、それともAC駆動ですか?予想バッテリー寿命?
データレートと頻度:どのくらいのデータを送信する必要がありますか?どのくらいの頻度で送信されますか?
トランスミッターのワイヤレストランスミッション方法(温度、圧力、流れ、ガス送信機またはガス送信機、液体レベルの送信機など)は、主に配線の困難、モバイルデバイスの監視、リモートサイトの監視、または設置コストを削減するために、産業用インターネットおよび自動化システムでますます使用されています。
以下は、いくつかの一般的なトランスミッターワイヤレス伝送方法です。
1。ISMバンドに基づく独自のワイヤレスプロトコル(sub -1 GHz、433MHz、868 MHz、915MHz):
原則:ライセンスのない産業、科学、医療バンドで働く。ポイントツーポイントまたはスターネットワーク通信には、メーカー定義のプロトコルを使用します。
特徴:
強い浸透:2.4GHzと比較して、低周波信号は壁や金属障害を浸透させる能力が強く、複雑な産業環境により適しています。
長いトランスミッション距離:オープンエリアでは最大数百メートルまたはキロメートルまで。
比較的低い消費電力:バッテリー駆動の送信機に適しています。
干渉が比較的少ない:混雑した2.4GHzバンドと比較して、干渉ソースは少なくなります(ただし、同じ周波数帯域の他のデバイスからの干渉に注意を払う必要があります)。
アプリケーション:工場のワークショップ機器の監視、タンクエリアの監視など、さまざまな産業センサーやトランスミッターの短距離から中距離のワイヤレス接続に広く使用されています。多くの従来の産業用ワイヤレスセンサーメーカーがこの方法を採用しています。
2.LORA / LORAWAN:
原則:LORAは、超長距離と超低消費電力特性を備えた物理層変調技術です。 Lorawanは、LORA物理層の上に構築されたネットワークプロトコルであり、デバイスとネットワークサーバー間の通信を管理するために使用されます。
特徴:
超長距離:都市環境では、視線の条件下で10-15キロメートル、2-5キロメートルまで。
超低電力消費:バッテリー電源に非常に適しており、数年または10年以上の寿命があります。
大容量:ロラワンゲートウェイは、数千のノードを接続できます。
中程度および低データレート:センサー/送信機から周期的な小さなデータパケット(温度や圧力の測定値など)を送信するのに適しています。
アプリケーション:スマートシティ(街灯、環境監視)、農業IoT(土壌水分)、遠隔資産監視(オイルウェル、パイプライン、電力施設)、大規模な工場または公園の分散型機器の監視。産業用IoT送信機のワイヤレス送信に人気のある選択肢です。
3.NB-OIT / LTE-M:
原則:モバイル監視シナリオ(車両輸送など)で設計された、ライセンスされたスペクトル(4G/5Gの派生標準)に基づくセルラーネットワークテクノロジー(車両輸送など)では、選択できるのは4Gのみです。
特徴:
幅広いカバレッジ:非常に幅広いカバレッジで既存のセルラーネットワークインフラストラクチャを直接利用します。
深い浸透:地下室や深い施設などの環境に適した強力な信号浸透能力。
低消費電力:PSMやEDRXなどの輸送モードをサポートし、バッテリー寿命が長い(通常はLORAほど良くありません)。
高い信頼性とセキュリティ:優れたセキュリティを備えたキャリアグレードネットワーク。
コスト:モジュールのコストは比較的高く(ただし、減少し続けています)、通常はSIMカードとオペレーターのサービス料金が必要です(データトラフィックで請求されます)。
中程度および低データレート:Lorawanと同様に、小さなデータパケット送信に適しています。
アプリケーション:都市全体に散在するユーティリティメーター(水、電気、ガス)、共有機器、モバイル資産(コールドチェーン輸送車両など)、遠隔地の監視ポイントなど、幅広いエリアのカバレッジ、深いカバレッジ、またはモビリティサポートが必要なシナリオ。
4。Zigbee /スレッド:
原則:IEEE 802.15.4標準に基づく短距離、低電力、自己組織化メッシュネットワークプロトコル。スレッドは、IPプロトコルスタックに基づいているが、それに類似した新しい標準です。
特徴:
低消費電力:バッテリー電源に適しています。
自己組織化ネットワーク/高い信頼性:メッシュネットワークは、自動ルーティング、パス冗長性、ネットワークの堅牢性の向上により、デバイス間で形成できます。
中程度のノード容量:ネットワークは、数百のノードをサポートできます。
短い距離:シングルホップ伝送距離は通常、10-100メートル内で、メッシュリレーの拡張に依存しています。
2.4GHz周波数帯域での作業:Wi-Fi、Bluetooth、および同じ周波数帯域のその他のデバイスからの干渉、および弱い浸透。
アプリケーション:スマートビルディングオートメーション(HVAC、照明制御)、スマートホーム、および小規模な工場ワークショップでの機器監視ネットワークなど、屋内、ローカル、機器集約型環境により適しています。ゲートウェイは通常、高レベルのネットワーク(イーサネット、Wi-Fi、4Gなど)に接続する必要があります。
5。Bluetooth / ble:
原則:短距離ワイヤレス通信テクノロジー、クラシックBluetoothはより高いデータレートに使用され、BLEは非常に低い消費電力のために設計されています。
特徴:
非常に低い消費電力(BLE):マイクロバッテリー駆動のセンサーに非常に適しています。
人気の高い:携帯電話やタブレットに広く統合されており、サイトでデータをデバッグして読みやすくなります。
短い距離:典型的な範囲は約10メートルです(拡張可能ですが、消費電力とコストの増加)。
2.4GHz周波数帯域での作業:干渉と弱い浸透の影響を受けやすい。
アプリケーション:主に、近距離デバイスの構成、デバッグ、データの読み取り、またはガス送信機とローカルゲートウェイ/ハンドヘルドデバイスの間の「最後のメーター」接続として使用されます。主流のリモートデータ送信ソリューションとしては適していませんが、補助インターフェイスとしてよく使用されます。
6。Wi-Fi:
原則:IEEE 802.11シリーズの標準に基づく高速ワイヤレスLANテクノロジー。
特徴:
高いデータレート:大量のデータまたはビデオストリームを送信する必要がある送信機に適しています(まれ)。
人気の高い:インフラストラクチャは遍在しています。
高出力消費:通常、バッテリーを駆動する送信機には長い間適していません。
2.4GHz/5GHzの周波数帯域で作業する:2.4GHzは干渉の影響を受けやすく、5GHzは浸透が弱くなっています。
限られた伝送距離:APカバレッジに依存します。
アプリケーション:主に安定した電源と既存のWi-Fiカバレッジを備えた屋内環境で使用され、より高い帯域幅を必要とするいくつかのトランスミッターを接続したり、既存のITネットワーク(一部の高度な機器、カメラ統合デバイスなど)にアクセスするのに便利です。低電力リモートトランスミッターの最初の選択肢ではありません。
環境要因:金属構造、厚い壁、その他の強力な電磁干渉はありますか?屋内または屋外?
ネットワークトポロジ:ポイントツーポイント?星?メッシュ?いくつのノードが必要ですか?
カバレッジ:それは地元のカバレッジ、広い範囲のカバレッジ、または深いカバレッジですか?
コスト:ハードウェアコスト(ワイヤレスモジュール)、インフラストラクチャコスト(ゲートウェイ)、運用コスト(SIMカード月額料金)?
セキュリティ要件:データ送信には高レベルの暗号化が必要ですか?
既存のインフラストラクチャ:使用できるサイトには、ある種のネットワーク(セルラーネットワーク、Wi-Fiなど)はありますか?
許可と規制:周波数帯域の使用は現地の規制に準拠していますか?
まとめ:
長距離、低電力、バッテリー駆動の産業用トランスミッターアプリケーションのために、LORA/LORAWANおよびNB-IOT/LTE-Mは現在、最も主流で最も有利な選択肢です。特定の選択は、カバレッジ要件、オペレーターネットワークが必要かどうか、コスト予算などの要因に依存します。
独自のサブ-1 GHzプロトコルは、特定の産業シナリオで依然として広く使用されており、成熟して安定しています。
Zigbee/Threadは、密なデバイス、短距離、メッシュネットワークを備えた屋内またはローカルのシナリオに適しています。
BLEは、主に構成デバッグまたはゲートウェイ/携帯電話への短距離接続に使用されます。
Wi-Fiは、主に電力とネットワークカバレッジを備えた環境での高速接続に使用されます。
選択するときは、特定のアプリケーションシナリオとニーズに基づいて包括的な評価を行うようにしてください。
ネットワークカバレッジと展開の柔軟性4GとWi-Fiの間:
4G:
広い地域のカバレッジ:テレコムオペレーターのセルラーネットワーク(4G LTE)に依存すると、カバレッジは非常に広く、基本的に携帯電話信号があればどこでも使用できます。
シンプルな展開:デバイスには組み込みの4Gモジュールがあり、SIMカードをインターネットに接続することはできません。特に、リモートエリア、散乱ポイント、モバイルデバイス(車両など)、または既製のWiFiネットワークのない環境での展開に特に適しています。
強力なモビリティ:このデバイスは、移動時に使用できます(検査のために車両に設置されているなど)。
Wi-Fi:
ローカルカバレッジ:ユーザーの自己構築されたWiFiワイヤレスLANに依存すると、カバレッジは制限されています(通常、数十メートルから数百メートル以内のルーター/APで、壁、障害、干渉の影響を大きく受けます)。
ローカルネットワークに依存する:安定した信頼性の高いWiFiネットワークインフラストラクチャ(ルーター、APS、スイッチなど)は、デバイスの展開ポイントの近くで事前に展開する必要があります。ネットワーク名(SSID)とパスワードを構成する必要があります。
固定場所:デバイスは通常、WiFi信号のカバレッジ内の固定場所に展開されます。
ネットワークの信頼性と安定性4GとWi-Fiの間:
4G:パブリックセルラーネットワークに依存しています。接続は、ネットワークの輻輳中、またはオペレーターのネットワークが故障したときに、信号の盲点(地下室、遠隔地の山岳地帯、大きな金属構造)で中断または不安定になる場合があります。ネットワークカバレッジの品質は、オペレーターによって大きく異なります。
WiFi:ユーザーが構築したローカルネットワークに依存しています。安定性はより制御可能ですが、局所干渉(他のWiFiデバイス、電子レンジのオーブンなど)、物理的閉塞、ルーター/APのパフォーマンスまたは障害、LAN構成の問題の影響を受ける可能性もあります。プロの産業用WiFiの展開は非常に安定している場合があります。













