堅牢な IoT ネットワークは、展開をサポートするために現在利用できる堅牢な IoT ハードウェアの量のおかげで、範囲とサイズが拡大しています。堅牢な IoT ネットワークは、スマート シティ、産業施設、農地、遠隔の石油およびガス現場、さらにはオフショア プラットフォームにも存在します。導入が成功するかどうかは、適切なネットワーク設定にかかっています。
堅牢な IoT または堅牢な産業用 IoT (IIoT) ネットワークは、屋内と屋外の両方の環境の劣悪な条件下でサービスを提供します。このようなインストールでは、よく使用される エッジコンピューティング — データを迅速に処理するためにネットワーク エッジに近いサーバーやその他のコンピューティング リソース — そして、専用の低電力 WAN (LPWAN) を展開して、遠隔の山や海洋石油プラットフォームなどの地域からデータを配信します。
堅牢な IoT 導入では、次のような低電力ハードウェアが頻繁に使用されます。 IoT ゲートウェイ 極端な気象条件にも耐えられるサーバー。特に深刻な気候変動や自然災害が発生した場合に備えて、ローカル データを保存できるオンサイト データ バックアップが必要です。堅牢な IoT アプリケーションの接続は、多くの場合、狭帯域 IoT (NB-IoT) や LTE マシン タイプ コミュニケーション (LTE-M) などの専用セルラー、または長距離 WAN (LoRaWAN) や Sigfox などの LPWAN 仕様によって提供されます。
堅牢な IoT ネットワークの主な考慮事項
堅牢な IoT または IIoT ネットワーク用のコンポーネントの選択は、設置で何を行う必要があるかによって異なります。
チームは多くの場合、堅牢な IoT ネットワークの周縁にあるエッジ コンピューターを使用します。通常のパソコンとは異なり、 頑丈なコンピューター ファンレス設計を採用しているため、メーカーは衝撃、振動、極端な温度に耐えられる完全に密閉されたシステムを作成できます。エッジ コンピューターは堅牢で、コンパクトで、さまざまな接続オプションを提供し、作業を完了するのに十分なメモリとプロセッサー能力を備えている必要があります。
堅牢な IoT エッジ展開では、小型のファンレス サーバーも一般的です。ファンレス エッジ サーバーを他の IoT 機器と同じネットワーク上に展開すると、処理時間とデータ送信時間を短縮できます。金属で囲まれたファンレス サーバーは、他の機器と同じ条件に耐えることができます。
リモートの堅牢な IoT システムには、多くの場合、ワイヤレス接続が必要です。民間企業の 4G LTE の成長に伴い、 5Gネットワーク、企業は独自のワイヤレス スモール セルとコア ネットワーク ソフトウェアをセットアップして、遠く離れた前哨基地にサービスを提供できます。これらの小型セルは、過酷な条件で生き残るために頑丈な筐体を必要とします。企業が隔離されたロケールに Wi-Fi ホットスポットを展開する場合にも同じことが当てはまります。
堅牢な IoT 導入に必要な機器は、設置の規模に応じて数千ドル、さらには数百万ドルの費用がかかる場合があります。例えば、 タンプネットはエリクソンと協力しました 2022 年には、従業員用のウェアラブル デバイスを使用し、プライベート 4G LTE ネットワーク経由で接続されるオフショア ネットワークを導入して、海上に配備されたネットワークからのリアルタイム データ収集を可能にします。
堅牢な IoT ネットワーク要素の設置は困難な場合があります。サーバーと携帯電話サイトは、人間の介入をほとんど必要とせずに、何千マイルも離れた場所からリモートで管理する必要がある場合があります。
堅牢な IoT ネットワークを展開するチームは、低メモリの組み込みデバイスや IoT デバイスの制限を調査できます。 LoRa や Sigfox などの最新の LPWAN テクノロジーに関する知識も役に立ちます。
堅牢なネットワークのためのネットワーク オプション
一部の堅牢な IoT ネットワークではイーサネットなどの有線接続が使用されますが、危険な工業地域にあるデバイスを Wi-Fi で接続することもできます。たとえば、2.4 GHz と 5 GHz の Wi-Fi ホットスポットは、屋内では 135 ～ 150 フィート、屋外では 285 ～ 300 フィートの範囲をカバーできます。
堅牢な IoT 展開のためにより拡張された範囲を必要とする設置では、LPWAN ホットスポット、セルラー スモール セル、または基地局を使用する必要があります。
LoRaWAN ネットワークは、現実的には屋外で約 10 キロメートル (km) の範囲をカバーします。これはすべて、ネットワークの位置、信号をブロックする物理的な障害物、および機器のパフォーマンスによって異なります。
LPWAN のライバルである Sigfox も同様のカバレッジ範囲を提供しています。 Sigfox技術を最初に開発したフランス企業が破産からシンガポール企業に買収される 2022年XNUMX月のUnaBiz.
セルラーIoT標準
セルラー IoT 規格には、LTE-M および NB-IoT が含まれます。 LTE-M は、最大 10 Mbps の上り速度で、田舎で最大 1 km の範囲の移動体に接続できます。 LTE-M は世界の大部分をカバーしており、国際通信事業者は世界的なローミング協定を結んでいます。
NB-IoT は、地方で最大 10 km のカバレッジをサポートできます。この規格は、屋内または地下深くにある固定デバイスに、最大 200 Kbps のダウンロード速度で接続できます。この標準は現在、世界の約 XNUMX 分の XNUMX でのみ導入されています。ドイツテレコムのような通信事業者は、国際ローミング協定に署名し始めています。
セルラーおよび LPWAN ゲートウェイ、スモールセル、ホットスポットは、堅牢な IoT 用途にすぐに利用できるようになりました。堅牢な LPWAN ゲートウェイの価格は数百ドルから数千ドルになります。
Dan Jones は 20 年の経験を持つテクノロジー ジャーナリストです。彼の専門分野には、5G、IoT、4G スモールセル、エンタープライズ Wi-Fi が含まれます。以前は Light Reading と ComputerWire で働いていました。
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- 情報源： https://www.techtarget.com/iotagenda/tip/How-to-build-a-functional-network-for-rugged-IoT
