Podstawy Internetu Rzeczy

Okres w jaki wkracza światowy przemysł określany jest jako "czwarta rewolucja" lub "Przemysł 4.0." – po wieku: pary, elektryczności i komputerów nadchodzi era Internetu Rzeczy, przetwarzania danych w 

Szczególną rolę w technologiach "Przemysłu 4.0" odegra technika sensorowa. Monitorowanie wszelkich procesów, z możliwością nadzoru poprzez urządzenia mobilne i analizą w "chmurze" pozwoli łatwo nadzorować obiekty rozproszone i przemieszczające się. Odchodzą w przeszłość urządzenia, w których obsługa wymaga nadzoru setek wyświetlaczy, a zgromadzone dane musiały być poddane żmudnej analizie. Nowoczesne rozwiązania informują użytkowników o problemach (np. osiągnięciu niebezpiecznego poziomu temperatury), a na podstawie zgromadzonych danych pomagają podejmować decyzje.

Techniki komunikacji w Internecie Rzeczy

W tej chwili istnieje co najmniej kilkanaście standardów komunikacji stosowanych do komunikacji pomiędzy urządzeniami Internetu Rzeczy. Wyróżnić można cztery główne grupy standardów komunikacyjnych dla IoT:

• PAN (ang. Personal Area Network) i HAN (ang. Home Area Network) – sieci krótkiego zasięgu, umożliwiające komunikację urządzeń osobistych (np. zegarek sportowy, opaska mierząca jakość snu, monitor rytmu serca) i urządzeń wykorzystywanych w gospodarstwie domowym (np. termostaty, czujniki, automatyka domowa). Urządzenia pracujące w tych sieciach cechują się najniższym poborem mocy, a co za tym idzie najdłuższym czasem pracy na baterii. Zasięg takich urządzeń, w zależności od użytego protokołu komunikacji wynosi od kilku centymetrów (NFC) do kilkudziesięciu metrów (WiFi, ZigBee, Bluetooth Low Energy). Do najpopularniejszych protokołów używanych do komunikacji w PAN i HAN należą: NFC, RFID, Bluetooth Low Energy, ZigBee, WiFi i Z-Wave.
• LAN (ang. Local Area Network) – Sieć obejmująca większą powierzchnię, np. Zakład pracy czy biurowiec. Urządzenia Internetu Rzeczy pracujące w tych sieciach to głównie różnego rodzaju sensory bezprzewodowe, które komunikują się z bramkami (ang. gateway) umożliwiającymi przesyłanie danych do sieci Internet. Komunikacja bezprzewodowa w sieciach LAN wymaga zasięgu kilkudziesięciu do kilkuset metrów. Często stosowanymi protokołami komunikacji w sieciach LAN są WiFi i Bluetooth 5.0.
• WAN (ang. Wide Area Network) – sieć rozległa pokrywająca duży obszar geograficzny. Do niedawna komunikacja bezprzewodowa w sieciach WAN oparta była była jedynie o sieci GSM (2G, 3G, 4G), przez co urządzenia wymagały ciągłego zasilania. Ostatnie lata przyniosły pojawienie się nowej grupy technik komunikacji dedykowanych dla Internetu Rzeczy – LPWAN (ang. Low Power Wide Area Network). Wykorzystując te techniki komunikacji urządzenia mogą wysyłać niewielkie ilości danych na dalekie odległości korzystając jedynie z zasilania bateryjnego. Techniki komunikacji LPWAN są stosowane przez wszelkiego rodzaju sensory, liczniki energii elektrycznej, trackery, a nawet większe urządzenia przesyłające dane diagnostyczne. Do najpopularniejszych technik komunikacji bezprzewodowej z tej grupy należą: LoRA, Sigfox, NB-IoT, LTE-Cat1 i LTE-M. Techniki komunikacji LPWAN są stosunkowo nowe, dlatego ceny modułów komunikacyjnych obsługujących je są wysokie w stosunku do cen modułów obsługujących komunikację na krótkie odległości (ZigBee, BLE, WiFi). Docelowo moduły komunikacyjne LPWAN będą kosztowały nie więcej niż $5, co powinno spowodować popularyzację tych technik komunikacji.
  
  Cały artykuł dostępny: KOMUNIKACJA BEZPRZEWODOWA W INTERNECIE RZECZY