Hallo liebe Internet der Dinge Liebhaber.
Ich werde die Artikelserie über unser LoRaWAN-Netzwerk fortsetzen. Heute erzähle ich Ihnen von einem realen Fall. Dies ist ein Projekt für den größten Einkaufs- und Unterhaltungskomplex in Tscheljabinsk. Ich werde Ihnen die Zahlen und Entscheidungen zum Projekt mitteilen.
Am Ende des Artikels werde ich Ihnen erklären, warum wir das LoRa-Übertragungsprotokoll und nicht ZigBee gewählt haben. Vielleicht wird jemand damit streiten. Die Diskussion wird umso interessanter.
Was haben wir:
Anfrage vom Unterhaltungskomplex, der sich im Einkaufszentrum "Rodnik" befindet.
Einführung: Der Komplex verfügt über mehrere Punkte mit jeweils eigenen Stromzählern. Es ist notwendig, ein System einzurichten, um Messwerte von Messgeräten zu sammeln und über die API an die Client-Seite zu übertragen.
Was sind die offensichtlichen Schwierigkeiten für uns bei dieser Formulierung des Problems?
1 - Keine Erfahrung mit dem Kraftstoffspender. Dies ist nicht gerade Komplexität, sondern ein Merkmal dieses Projekts für uns. Wichtig.
2 - Der Client benötigt eine Datenübertragung über die API unter Umgehung unserer Schnittstelle.
In früheren Artikeln habe ich bereits gesagt, dass wir verwirrt waren und unsere praktische Oberfläche entwickelt haben, über die wir Daten übertragen. Dies ist das für uns übliche Format: Wir richten das Projekt ein, laden Daten auf die Schnittstelle hoch und gewähren Zugriff darauf. In diesem Fall benötigte der Kunde eine permanente Informationsübertragung an seine Seite. Die Aufgabe ist einfach, aber nicht standardisiert. Daher beziehe ich mich auf die Schwierigkeiten - Merkmale.
3 - Negative Bewertungen von Kollegen. Ihnen zufolge ist die Arbeit mit den Kraftstoffspendern ein echtes Problem.
4 - Aufgrund der Einzigartigkeit des Projekts gibt es kein Beispiel, dem man folgen könnte.
Alle Kraftstoffspender sind einzigartig. Jedes hat seine eigene Anordnung von Innenräumen, verschiedene Materialien für Fassaden und „dunkle Ecken“. Es gibt kein Vorbild und keine Kopie. Alles muss von Grund auf neu gemacht werden.
Was hat getan:
Begonnen mit Radioübertragung.
TRC Rodnik ist ein großes Einkaufszentrum in Tscheljabinsk. Die Skala überträgt das Foto am Anfang des Artikels.
Die Umgebung ist ein Park mit einer Eisenbahn, einem Wald, unbebauten Grundstücken, einem Fluss und einer mehrspurigen Straßenkreuzung.
Aus administrativen Gründen ist es unmöglich, eine Basisstation innerhalb des Komplexes zu platzieren. Der nächstgelegene Installationspunkt ist ein Kilometer vom Komplex entfernt. Darüber hinaus ist die Ausrüstung bereits vorhanden. Es ist nicht erforderlich, eine neue Basisstation zu installieren.
Zwischen Komplex und Basisstation - direkte Sicht.
Gebäudeeigenschaft:
Die Rundfunkgesellschaft "Rodnik" ist eine monolithische Konstruktion. Die Fassade wird durch einen zweistöckigen Parkplatz dargestellt. Es ist durch eine Betonmauer und mächtige Türen vom Gebäude eingezäunt. Das Atrium ist mit einer riesigen "Kappe" aus Glas und Beton bedeckt. Vom Kunden haben wir keine Informationen über die Eigenschaften des Glases und das Material der Türen erhalten. Der Komplex ist auch mit Ladetoren an der Seite und hinten ausgestattet. Es gibt Fenster, aber es gibt nur wenige.
Fassade:
Windows:
Türen innerhalb des Komplexes:
Weitere Türen:
Die Kundenausrüstung befand sich im Technikraum.
Es stellt sich heraus, dass die Funkwelle Sie einen Kilometer in einer geraden Linie und dann gewundene, aber breite Korridore des Komplexes gehen müssen, um den Kunden zu erreichen.
Ist es möglich?
Die Praxis hat das vollständig gezeigt.
Prüfung:
Für die Arbeit haben wir das übliche Funkmodul SI-11 verwendet.
Der Ingenieur geht einfach und aktiviert es regelmäßig. Als nächstes werden die Werte für Signalstärke (RSSI) und Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) vom Server abgerufen und eine Schätzung vorgenommen.
Vega verfügt über ein spezielles Gerät TS-1 (Netzwerktester).
Wir haben keine Freunde gefunden. Das Gerät sieht das Netzwerk nicht auf Ebenen. Vielleicht, obwohl dies das einzige Vega-Produkt ist, das nicht zu uns passt.
Die erste Untersuchung dauerte einen Tag, wir fanden keine „dunklen Ecken“. Die Kommunikation war im gesamten verfügbaren Raum stabil.
Für die meisten Zimmer war der SI-11 ausreichend.
Für 1 Zähler - 1 Stunde Arbeit eines Teams von 2 Personen, zusammen mit Installation und Konfiguration. Ich kann die genaue Anzahl der angeschlossenen Zähler nicht angeben (Geschäftsgeheimnis), aber es gibt viele davon. Wir waren von der Menge überrascht. Die Punktzahl beträgt zehn.
Zuerst wurden unsere Funkmodule bei SF = 12 aktiviert (wie es die Logik vorsieht). Wir haben mit großem Interesse ihre Qualitätsparameter beobachtet und dachten, dass die Verbindung am Rande stehen würde. Aber nein, die Pakete verliefen stabil und ohne Verluste. RSSI erreichte stellenweise -100 dBm.
Beim Einschalten des ADR senkten einige Funkmodule den SF von 12 auf 10-11. Die Funkbedingungen erlaubten dies. Kommunikationsparameter bei SF = 10 werden bei RSSI = -110 dBm gehalten, das SNR schwankt um Null.
Über die "dunklen Ecken":
Nicht ohne sie.
An einer Stelle wollte SI-11 hartnäckig nicht in Kontakt treten. Dann beteiligt SI-21.
Dies ist der gleiche SI-11, nur mit einer externen Antenne. Sehr praktisch ist eine flache Antenne mit doppelseitigem Klebeband. Mit der Auswahlmethode fanden sie den besten Ort für die Antenne und klebten sie einfach an die Wand ... Es funktioniert!
Minus - Kommunikationsparameter am Rande. Dies ist jedoch der einzige Sensor in dieser Situation. Wir gehen davon aus, dass wir es uns unter diesen Bedingungen leisten können.
Was kommt als nächstes?
Wir haben die Pakete in Gang gebracht.
Ehrlich gesagt war ich angenehm überrascht von den Ergebnissen. Nach den Bewertungen meiner Kollegen habe ich gehört, dass das Projekt im Einkaufszentrum ohne eine Indoor-Basisstation nicht funktionieren wird, aber es ist uns gelungen. Es ist schön.
Ein paar Worte zur API
Die Client-Anfrage auf API wurde einfach gelöst. Der Client empfängt Serverdaten über einen Web-Socket. Was er als nächstes mit ihnen macht, ist nicht unser Geschäftssinn.
Auf dem Server können Sie das System so konfigurieren, dass der Client nur Informationen von seinen Sensoren sieht.
Unsere Benutzeroberfläche ist natürlich universell, aber die Kundenbedürfnisse können spezifisch sein. Daher sind wir bereit, Rohdaten an sie zu übertragen.
Wir ziehen Schlussfolgerungen.
Sind alle Kraftstoffspender auf unserer Schulter?
Unser Pilot basiert auf Vega, aber in Zukunft planen wir die Einführung von Geräten anderer Hersteller. Ein weiteres Plus an der Offenheit des LoRaWAN-Standards.
Der erste Schritt war erfolgreich. Die Arbeit mit anderen Kraftstoffspendern hat jedoch gezeigt, dass es sich nicht lohnt, sich zu entspannen.
Die Hauptprobleme meiner Meinung nach:
1) Jeder Kraftstoffspender ist ein Unikat. Einige haben möglicherweise eine Tiefgarage mit guten Gehwegen zu Geschäften und dem Atrium. Mit so einem einfachen. Andere sind echte Steinsäcke mit winzigem Glas und Ausrüstung im Keller. Dies ist bereits eine Katastrophe.
2) Große Kraftstoffspender nehmen oft eine bedeutende Fläche ein, haben riesige Parkplätze und Verkehrsknotenpunkte um sie herum. Natürlich ist ein solcher Koloss im Stadtzentrum schwer zu finden, daher sind sie auf Ödland, Territorien ehemaliger Fabriken und anderen Orten gebaut, die für die Installation einer Basisstation ungeeignet sind.
In solchen Fällen ist die richtige Entscheidung, die Indoor-Basisstation im Komplex selbst zu platzieren. Bei unserer Arbeit orientieren wir uns jedoch nicht nur an technischen Notwendigkeiten, sondern auch an administrativen Überlegungen. Letzteres bringt erhebliche Schwierigkeiten mit sich.
Und ZigBee passte nicht zu uns
Es geschah, weil:
1) In diesem Einkaufszentrum konnten wir kein Mesh-Netzwerk aufbauen. Es war nicht möglich, die Sensoren gleichmäßig entlang des Komplexumfangs zu verteilen. Die Funkmodule befanden sich an abgelegenen Orten. Zwischen ihnen ist Glas und Beton. Ein Maschennetz in einer solchen Situation würde kaum entstehen.
2) Im Einkaufszentrum selbst ist unser Netzwerk nicht. Der Kontakt mit der nächsten Basisstation funktioniert aufgrund der Entfernung vom Gebäude nicht.
3) Wir wollten alles so einfach wie möglich und zu den niedrigsten Kosten machen. Deshalb haben wir uns für LoRa entschieden. Sie ging perfekt.
Das ist alles. Ich erzählte, wie wir ein echtes Projekt für die Broadcasting Company gemacht haben. Er beschrieb die Schwierigkeiten, Aufgaben und unsere Erfahrung bei deren Lösung. Er erklärte, warum sie beschlossen, am LoRa-Protokoll zu arbeiten.
Es wird interessant sein, die Meinung von Experten und denjenigen, die sich mit dem Internet der Dinge befassen, zu diesem Fall zu hören.
Archiv vergangener Artikel:
# 1 Einleitung →
# 2. Berichterstattung →
# 3. Zoo-Messgeräte →
# 4. Anstand →
# 5. Aktivierung und Sicherheit in LoraWAN →
# 6. LoRaWAN und RS-485→
# 7. Geräte und Outbids →
# 8. Ein bisschen über Frequenzen