Kết Nối Truyền Thông Không Dây Cho Ứng Dụng IoT Công Nghiệp: Tại Sao Nó Được Quan Tâm?
26/10/2020
Tại sao tất cả mọi người đều quan tâm đến kết nối không dây?
Sự phát triển nhanh chóng của truyền thông không dây trong những năm gần đây đang được quan tâm đặc biệt trong lĩnh vực IoT công nghiệp. Theo bản chất của chúng, các kiến trúc IoT có một sự quan tâm cực kì lớn đối với khối lượng dữ liệu lớn. Chúng ta càng có nhiều dữ liệu, các mô hình của chúng ta sẽ càng tốt hơn. Mô hình của chúng ta càng tốt, chúng ta càng có thể điều hành doanh nghiệp của mình hiệu quả hơn. Chúng ta càng có thể xem xét nhiều yếu tố (và do đó, chúng ta cần đo lường các điểm), chúng ta càng có thể tính đến những biến thể tinh vi có thể ảnh hưởng đến chất lượng, hiệu quả hoặc an toàn.
Tuy nhiên, việc cung cấp dữ liệu này sẽ phát sinh các chi phí. Chi phí cho các cảm biến và thiết bị biên để đo lường và thu thập thông tin, chi phí chuyển dữ liệu đã khôi phục vào hệ thống rộng lớn hơn và thường đáng kể nhất là chi phí lắp đặt và bảo trì thiết bị cần thiết để đạt được điều này.
Lựa chọn đúng và sử dụng các công nghệ không dây hiện đại có thể giảm đáng kể chi phí truyền dữ liệu và đáng kể hơn là chi phí và thời gian liên quan đến việc lắp đặt thiết bị và triển khai các phép đo trực tuyến. Các phép đo trước đây là không kinh tế để đưa vào hệ thống của chúng ta, làm phong phú thêm các yếu tố mà chúng ta tính đến và mô hình hóa trong hệ thống thông tin của chúng ta.
Ngoài ra, trong cùng một khoảng thời gian, đã có những thay đổi đáng kể về cách chúng ta dự đoán năng lượng tiêu thụ từ hệ thống của mình. Vẫn còn một chỗ cho phòng điều khiển chuyên dụng chứa đầy bảng điều khiển của nhà điều hành, nhưng chúng ta cũng muốn nhận dữ liệu tóm tắt và dữ liệu ngoại lệ được gửi cho chúng ta theo thời gian thực dù chúng ta ở đâu thông qua thiết bị di động của mình. Chúng ta cũng muốn có thể tương tác với hệ thống quy mô lớn hơn ngay lập tức nhờ các thông tin này.
Có những lựa chọn nào?
Nhìn chung, các công nghệ kết nối không dây có thể được chia thành hai nhóm chính. Đầu tiên trong số này chứa các công nghệ tập trung vào truyền dẫn khu vực cục bộ. Điều này bao gồm các ứng dụng như đưa dữ liệu cảm biến thô vào thiết bị biên cục bộ hoặc kết nối mạng các thiết bị biên trong một địa điểm. Nhóm thứ hai tập trung vào truyền dẫn diện rộng - kết nối các địa điểm phân bố rộng theo địa lý với nhau. Như mọi khi, có những tình huống mà công nghệ từ một nhóm này được áp dụng cho nhóm kia và ngược lại, nhưng vẫn dễ dàng hơn khi nghĩ về mọi thứ theo ý định ban đầu của chúng và sau đó giải quyết các trường hợp đặc biệt, thay vì xử lý tất cả công nghệ không dây nói chung.
Truyền thông cục bộ
- Hệ thống độc quyền chưa được cấp phép
- Bluetooth Smart
- WiFi
- Wireless Mesh (Vd: DUST)
- LoRa & Private LoRaWAN
- Private LTE
Truyền thông khu vực rộng
- LTE
- NB-IoT
- Public LoRaWAN
- Sig-Fox
- Đường phát song radio riêng, vd: MPT 1329
- Microwave
- Vệ tinh
Còn 5G thì sao?
Việc triển khai các công nghệ 5G hiện tại sẽ cung cấp nhiều lựa chọn thú vị trong tương lai cho các ứng dụng M2M và IoT, bao gồm cả hứa hẹn về truyền thông thời gian thực gần và yêu cầu năng lượng thiết bị thấp. Advantech cam kết với các công nghệ mới và đã cung cấp một số giải pháp gateway và bộ định tuyến tương thích. Tuy nhiên, hiện tại, các tính năng thú vị nhất từ góc độ M2M vẫn là một phần của việc triển khai giai đoạn hai. Đồng thời, nhu cầu thu hồi vốn đầu tư triển khai của các nhà khai thác khiến họ ban đầu tập trung vào các ứng dụng băng thông dữ liệu cao có doanh thu cao hơn. Điều này có nghĩa là, ít nhất trong vài năm tới, trong khi khả năng tương thích với 5G trong tương lai nên được xem xét, trong hầu hết các trường hợp, tốt hơn là triển khai ngay hôm nay bằng cách sử dụng các công nghệ hiện có, thay vì chờ đợi tất cả những gì 5G hứa hẹn.
Làm thế nào để chọn được công nghệ phù hợp?
Lựa chọn công nghệ phù hợp cho một ứng dụng riêng lẻ có nghĩa là phải cân bằng nhiều yếu tố.
- Sự thay đổi trong lĩnh vực cần được truyền đi nhanh như thế nào qua hệ thống
- Việc truyền dữ liệu chỉ theo một hướng hay cần truyền dữ liệu hai chiều
- Giá trị của dữ liệu - những mất mát dữ liệu không thường xuyên có thể được chấp nhận?
- Bảo mật các luồng dữ liệu được truyền
- Khu vực địa lý mà dữ liệu cần được khôi phục
- Tốc độ các điểm dữ liệu cần được lấy mẫu
- Khối lượng dữ liệu thu được từ mỗi mẫu
- Chi phí đầu tư liên quan đến việc mua thiết bị truyền thông
- Chi phí hoạt động liên quan đến vận hành và bảo trì lắp đặt thiết bị thông tin liên lạc
- Bản chất của việc cài đặt: tạm thời / vĩnh viễn; cố định / di động
- Các điều kiện vật lý và môi trường tại nơi lắp đặt
- Nhiễu vô tuyến từ máy móc điện
- Phản xạ vô tuyến từ các vật kim loại
- Sự xâm nhập và hấp thụ vô tuyến của các tòa nhà, cảnh quan, con người
- Sự tắc nghẽn của sóng từ các hệ thống và người dùng khác
Việc cân bằng các yếu tố này thường dẫn đến một giải pháp tối ưu không chỉ dựa vào một công nghệ mà thay vào đó là đa phương thức. Các kỹ sư của Advantech thường xuyên đánh giá các điều kiện này cùng với các yếu tố khác ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của hệ thống, chẳng hạn như việc sử dụng phù hợp các thiết bị biên thông minh để tổng hợp, lọc và truyền dữ liệu một cách hiệu quả qua các phương tiện truyền thông đã chọn, nhằm tư vấn cho các đối tác và khách hàng của chúng tôi về cách tối ưu công nghệ để hiện thực hóa tầm nhìn và mục tiêu của họ.
Nếu bạn đang xem xét việc sử dụng công nghệ không dây trong dự án IoT công nghiệp của mình, hãy liên hệ với chúng tôi để chúng tôi có thể giúp bạn.
