Tecnologie wireless adatte per l'IoT industriale ad alta densità

Ho un requisito per progettare dispositivi di comunicazione M2M per una fabbrica che ha 1000 nodi (macchine) a 100 m l'uno dall'altro. I dispositivi saranno cablati per ottenere energia e trasmetteranno un carico utile di 8 Kbps.

Qual è la tecnologia wireless più adatta per questo? Ho preso in considerazione LoRa (433 MHz), BLE, Zigbee, Wi-Fi HaLow per questo finora con ciascuno con pro e contro.

Modificato: ogni nodo invierà 1 pacchetto di dati Kilo-Byte al secondo. La decisione non sarà vincolata dall'investimento.

— SamHW17
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Devi pensare al server, al database, ecc. O solo ai nodi?

— Mawg dice di ripristinare Monica il

@Mawg: nessun vincolo significativo per quell'investimento. La tecnologia è l'unica considerazione.

— SamHW17,

Doppio controllo, siamo in un raggio di 100m / lati di un quadrato? In tal caso, la soluzione deve essere wireless? Dato che stai già mettendo in tensione l'alimentazione, potresti non inviare dati sullo stesso filo, ad es. PoE

— hardillb

Ho spostato alcuni commenti per chattare in modo che le richieste di chiarimenti non vengano seppellite e le discussioni possano essere proseguite più facilmente lì. Solo un promemoria per tutti i commenti qui intesi solo a suggerire miglioramenti o richiedere maggiori informazioni; sentiti libero di pubblicare le tue soluzioni di seguito come risposte. Puoi anche modificare qualsiasi aggiornamento rilevante dai commenti alla domanda.

— Aurora0001

Risposte:

La tua sfida è gestire le richieste di throughput con la contesa del canale. I tuoi dispositivi sono abbastanza vicini da dover supporre che siano tutti potenziali interferenti l'uno con l'altro, quindi dovrai usare un protocollo che sia robusto per questo - probabilmente usando una sorta di coordinamento tra i dispositivi per assicurarti che prendano tutti una buona fetta di il canale.

Hai un payload di 1 Mbps, ma devi anche tener conto del sovraccarico del link. Un protocollo che utilizza codici di diffusione o canali multipli consentirà più connessioni simultanee. Come punto di partenza, penso che tu voglia cercare una tecnologia che raggiunga un minimo di almeno 100 MBps.

È inoltre necessario considerare l'impatto dei dati persi. Vuoi abbandonare o riprovare (abbandonare è molto più efficiente), in particolare se ci sono altre fonti di interferenza.

Questa è una risposta un po 'incompleta, ma volevo segnalare che penso che questo sia un problema relativamente difficile da risolvere nel modo giusto. Ti suggerisco di non accettare questa risposta a meno che non mi occupi di maggiori dettagli.

— Sean Houlihane
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you need to assume they are all potential interferers to each other so you will need to use a protocol that is robust to this

- forse una rete mesh? Qualcosa con store & forward, come DTN? A proposito, @ SamHW17 è fondamentale che i dati arrivino in tempo reale totale, o potresti tollerare un piccolo ritardo?

— Mawg dice di ripristinare Monica il

No, qualcosa di più intelligente di "tutti trasmettono con un fuso orario casuale" o "c'è una finestra temporale del 10% nel frame per i client che richiedono uno slot di accesso".

— Sean Houlihane,

@Mawg tangential reference patents.google.com/patent/CA2373270C/en

— Sean Houlihane

@Mawg No, il payload conterrà un timestamp, quindi la latenza non sarebbe un grosso problema. Stavo anche guardando la rete mesh. @ Sean: non è 1Kbps? Non 1 Mbps? Abbandonerà i dati persi; la perdita di dati sarà ridotta al minimo perché il payload conterrà 3 set di dati continui.

— SamHW17

@ SamHW17 1k volte 1000 endpoint. Quindi è necessario anche un protocollo che può essere configurato per essere lossy / fire-and-forget. Mai progettato con una rete, ma sono dubbioso a meno che non si utilizzino dispositivi a corto raggio.

— Sean Houlihane,

La tua scommessa migliore è DASH7 .

È abbastanza sconosciuto anche tra i nerd, ma se vuoi un solido stack industriale, DASH7 lo è. Nel caso in cui non abbiate mai sentito parlare di DASH7 prima, è lo standard IoT ufficiale di tutti i paesi membri della NATO e del Dipartimento della Difesa:

DASH7 è stato incaricato dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti (DoD) e dall'alleanza NATO. [1]

Il bello di DASH7 è che specifica tutti i livelli del modello OSI, il che è davvero un sollievo nell'attuale caos che circonda i protocolli IoT. Non ci sono dubbi sul fatto che alcuni layer siano ben collegati al protocollo che hai scelto per il layer sottostante, ecc. Inoltre, non si trova nella banda ISM a 2,4 GHz molto popolata, ma può funzionare a 433 MHz, ad esempio.

E poiché è supportato da organizzazioni così potenti, puoi aspettarti che rimanga qui per molto tempo. Inoltre, lo stack deriva da ISO / IEC 18000-7 (da cui il nome "DASH7") e la specifica completa è scaricabile gratuitamente.

DASH7 è stato, tra l'altro, utilizzato nella Guerra del Golfo per la logistica. Ci sono alcune schede di sviluppo disponibili ed è anche mirato verso MSP430 di Texas Instrument.

— errore di battitura
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Supporterà la densità del traffico a 433 MHz?

— Sean Houlihane,