Olá queridos amantes da Internet das Coisas.
Continuarei a série de artigos sobre nossa rede LoRaWAN. Hoje vou falar sobre um caso real. Este é um projeto para o maior complexo de compras e entretenimento de Chelyabinsk. Vou compartilhar com você os números e decisões sobre o projeto.
No final do artigo, explicarei por que escolhemos o protocolo de transferência LoRa, e não o zigbee. Talvez alguém discuta isso. A discussão será ainda mais interessante.
O que temos:
Pedido do complexo de entretenimento, localizado no shopping "Rodnik".
Introdutório: o complexo possui vários pontos com seus próprios medidores elétricos em cada um. É necessário estabelecer um sistema para coletar leituras dos dispositivos de medição e transmiti-las via API para o lado do cliente.
Quais são as dificuldades óbvias para nós com esta formulação do problema?
1 - Nenhuma experiência com o distribuidor de combustível. Isso não é exatamente complexidade, mas uma característica deste projeto para nós. Importante.
2 - O cliente precisa de transferência de dados via API, ignorando nossa interface.
Nos artigos anteriores, eu já disse que ficamos confusos e desenvolvemos nossa interface conveniente para a qual transferimos dados. Este é o formato usual para nós: montamos o projeto, carregamos dados na interface e damos acesso a ele. Nesse caso, o cliente precisava de uma transferência permanente de informações para o lado deles. A tarefa é simples, mas não padrão. Portanto, refiro-me às dificuldades - características.
3 - Revisões negativas dos colegas. Segundo eles, trabalhar com os dispensadores de combustível é uma verdadeira dor de cabeça.
4 - A singularidade do projeto, não há exemplo a seguir.
Todos os dispensadores de combustível são únicos. Cada um tem seu próprio layout de espaços interiores, materiais diferentes para fachadas e “cantos escuros”. Não há um modelo e uma cópia. Tudo precisa ser feito do zero.
O que fez:
Começou com cobertura de rádio.
TRC Rodnik é um grande shopping center em Chelyabinsk. A balança transfere a foto no início do artigo.
O ambiente é uma área de parque com uma estrada de ferro, uma floresta, terrenos baldios, um rio e um entroncamento rodoviário de várias faixas.
Por razões administrativas, é impossível colocar uma estação base dentro do complexo. O ponto mais próximo possível da instalação é um quilômetro do próprio complexo. Além disso, o equipamento já está lá. Não há necessidade de instalar uma nova estação base.
Entre o complexo e a estação base - visibilidade direta.
Característica do edifício:
Empresa de transmissão "Rodnik" é uma construção monolítica. A fachada é representada por um estacionamento de dois níveis. É cercado do edifício por um muro de concreto e portas poderosas. O átrio é coberto com uma enorme "tampa" de vidro e concreto. Do cliente, não recebemos informações sobre as características do vidro e o material das portas. O complexo também é equipado com portões de carregamento laterais e traseiros. Existem janelas, mas são poucas.
Fachada:
Windows:
Portas dentro do complexo:
Mais portas:
O equipamento do cliente estava na sala técnica.
Acontece que a onda de rádio você precisa percorrer um quilômetro em linha reta e, em seguida, enrolar, mas amplos corredores do complexo para chegar ao cliente.
Isso é possível?
A prática mostrou isso completamente.
Exame:
Para o trabalho, usamos o habitual módulo de rádio SI-11.
O engenheiro apenas caminha e a ativa periodicamente. Em seguida, os valores de intensidade do sinal (RSSI) e sinal-para-ruído (SNR) do servidor são obtidos e uma estimativa é feita.
O Vega possui um dispositivo especializado TS-1 (testador de rede).
Nós não fizemos amigos. O dispositivo não vê a rede onde está, em níveis. Talvez, embora este seja o único produto Vega que não nos convém.
O primeiro exame levou um dia, não encontramos “cantos escuros”. A comunicação era estável em todo o espaço disponível.
Para a maioria dos quartos, o SI-11 era suficiente.
Por 1 contador - 1 hora de trabalho de uma equipe de 2 pessoas, juntamente com instalação e configuração. Não consigo indicar o número exato de medidores conectados (segredo comercial), mas existem muitos deles. Ficamos surpresos com a quantidade. A pontuação é dezenas.
Inicialmente, nossos módulos de rádio foram ativados em SF = 12 (conforme a lógica fornece). Observamos com grande interesse seus parâmetros de qualidade, pensamos que a conexão estaria no limite. Mas não, os pacotes foram estáveis e sem perdas. O RSSI em alguns locais atingiu -100 dBm.
Quando o ADR foi ativado, alguns módulos de rádio reduziram o SF de 12 para 10-11. As condições de rádio permitiam isso. Os parâmetros de comunicação em SF = 10 são mantidos em RSSI = -110 dBm, o SNR flutua em torno de zero.
Sobre os "cantos escuros":
Não sem eles.
Em um lugar, o SI-11 teimosamente não queria entrar em contato. Então envolveu o SI-21.
É o mesmo SI-11, apenas com uma antena externa. Uma coisa muito conveniente, é fornecida uma antena plana com fita dupla face. Usando o método de seleção, eles encontraram a melhor localização para a antena e simplesmente a prenderam na parede ... Funciona!
Menos - parâmetros de comunicação à beira. Mas este é o único sensor com esta situação. Assumimos que, para essas condições, podemos pagar.
O que vem a seguir?
Temos os pacotes funcionando.
Honestamente, fiquei agradavelmente surpreendido com os resultados. De acordo com as opiniões de meus colegas, ouvi dizer que dentro do shopping o projeto não funcionaria sem uma estação base interna, mas conseguimos. Isso é legal.
Algumas palavras sobre a API
A solicitação do cliente na API foi resolvida simplesmente. O cliente recebe dados do servidor através de um soquete da web. O que ele faz a seguir com eles não é a nossa mente comercial.
O servidor permite que você configure o sistema para que o cliente veja informações apenas de seus sensores.
Nossa interface é, obviamente, uma coisa universal, mas as necessidades do cliente podem ser específicas. Portanto, estamos prontos para transferir dados brutos para eles.
Tiramos conclusões.
Todos os dispensadores de combustível estão no nosso ombro?
Nosso piloto é baseado no Vega, mas no futuro planejamos introduzir dispositivos de outros fabricantes. Outra vantagem na abertura do padrão LoRaWAN.
O primeiro passo foi bem sucedido. Mas o trabalho com outros dispensadores de combustível mostrou que não vale a pena relaxar.
Os principais problemas, na minha opinião:
1) Cada distribuidor de combustível é único. Alguns podem ter um estacionamento subterrâneo, com boas passarelas para lojas e o átrio. Com um simples. Outros são verdadeiros sacos de pedra com minúsculos vidros e equipamentos no porão. Isso já é um desastre.
2) Os grandes distribuidores de combustível geralmente ocupam uma área significativa, têm grandes estacionamentos e trocas de transporte ao seu redor. Obviamente, é difícil localizar um colosso no centro da cidade, de modo que são construídos em terrenos baldios, territórios de antigas fábricas e outros locais inadequados para a instalação de uma estação base.
Nesses casos, a decisão certa é colocar a estação base interna no próprio complexo. No entanto, em nosso trabalho, somos guiados não apenas pela necessidade técnica, mas também por considerações administrativas. Este último apresenta dificuldades significativas.
E zigbee não nos convinha
Isso aconteceu porque:
1) Não foi possível construir uma rede de malha neste shopping. Não foi possível distribuir uniformemente os sensores ao longo do perímetro do complexo. Os módulos de rádio estavam localizados em locais remotos. Entre eles há vidro e concreto. Uma rede mesh em tal situação dificilmente aumentaria.
2) No próprio shopping center, nossa rede não é. O contato com a estação base mais próxima não funcionará devido ao afastamento do edifício.
3) Queríamos fazer tudo da maneira mais simples possível e com o menor custo. Portanto, escolhemos LoRa. Ela foi perfeitamente.
Só isso. Eu contei como fizemos um projeto real para a Broadcasting Company. Ele descreveu as dificuldades, tarefas e nossa experiência em resolvê-las. Ele explicou por que eles decidiram trabalhar no protocolo LoRa.
Será interessante ouvir a opinião sobre esse caso de especialistas e daqueles que estão no assunto da Internet das coisas.
Arquivo de artigos anteriores:
# 1 Introdução →
# 2. Cobertura →
# 3. Dispositivos de medição de zoológico →
# 4. Propriedade →
# 5. Ativação e segurança no LoraWAN →
# 6. LoRaWAN e RS-485→
# 7. Dispositivos e lances →
# 8. Um pouco sobre frequências