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ICTによる緑化:設計によるIoTの持続可能性

パワーダウンによる省エネ
イラスト:©IoT For All

「ICTによるグリーン化」は、情報通信技術(ICT)が持続可能性を実現する方法を説明するためによく使用される用語です。 IoTアプリケーションの場合、リモート監視テクノロジーを介した運用データへのアクセスは、施設管理者にとって大きな恩恵となる可能性があります。 彼らは、無人の遠隔地の化学処理在庫レベルが枯渇に近づいたときに、ミッションクリティカルな機械のステータスを追跡したり、物資を発送したりできます。

(ICT)市場で持続可能性を促進するためのXNUMXつのアプローチには、資源の効率的な使用と無駄の回避が含まれます。 これらの概念をIoTシステムに適用すると、アプリケーション、通信ネットワーク、およびエンドポイントデバイス間の通信を最適化するためのアプローチに変換されます。 XNUMXつが調和して機能するとき、持続可能性は高められます。 ネットワークとデバイス間の通信を調整できれば、省エネ設計が可能です。 ただし、これらのデバイスとの通信に関心のあるアプリケーションがない場合、デバイスはスリープではなくネットワークに接続されたままであると想定します。 その場合、これにより、デバイス(バッテリーなど)とネットワークリソースの消費が最適化されなくなります。 同様に、これらのデバイスに共有する新しい情報がないときにアプリケーションがデバイスを繰り返しポーリングすると、リソースの使用が最適化されなくなります。 これは、デバイスがスリープ状態でネットワークに接続されていない場合にも当てはまります。 これらの使用シナリオは、ネットワークリソースを不必要に消費する可能性もあり、ネットワークを共有する他のユーザーへのサービスを損なう可能性があります。

誰が誰と話しているのですか?

「モバイル発信」は、ネットワーク内のアプリケーションとの通信を開始する接続デバイスを含む通信モードです。 たとえば、これは、クラウドでホストされているアプリケーションに読み取り値を定期的に送信するセンサーである可能性があります。 モバイル発信デバイスが入ることができます 省電力モード(PSM) 電力を節約するために送信していないとき。 PSMの場合、デバイスはネットワークから切断されますが、登録されたままになります。 デバイスがウェイクアップするとき(たとえば、次のセンサー読み取り値を送信するため)、ネットワークに再登録せずにウェイクアップできます。 デバイスは、PSMに数時間、最大400日間一気にとどまることができます。 PSMの場合、デバイスはネットワーク内のアプリケーションに到達できません。 したがって、PSMは、アプリケーションとの通信を開始するモバイル発信デバイスに最適です。

「モバイル終端」と呼ばれる別の動作モードは、ネットワーク内のアプリケーションが接続されたデバイスとの通信を開始する状況に適用されます(たとえば、アクチュエータデバイスにコマンドを送信するため)。 これは、ロジスティクス、資産追跡、産業オートメーション、および閉ループ制御のユースケースに当てはまります。 電力を節約するために、モバイル終端デバイスは、Extended Discontinuous Rx(eDRX)と呼ばれるテクノロジーに依存しています。 eDRXを使用すると、デバイスは低電力モードに入ることができます。このモードでは、完全なネットワーク接続を維持することなく、保留中のモバイル終端データの表示を定期的にリッスンします。 保留中のモバイル終端データの兆候が検出された場合、デバイスはデータを受信するために完全なネットワーク接続を再確立できます。 したがって、eDRXはPSMよりもモバイル終端デバイスの省電力に適しています。

IoTシステムにおけるインターワーキング3GPPセルラー機能

実際の展開シナリオでPSMおよびeDRX機能を検討する場合、代替の設計アプローチを大規模に調整する必要があります。 モバイルで発信された通信や、モバイルで終了した通信用にプログラムされた他のセンサーやアプリケーションを使用して、デバイスのXNUMXつのグループのスケジュールを整理する必要があることを考慮してください。 これはどこです 3GPP 影響により oneM2M標準 補完的であり、アプリケーション開発者の負担を軽減できます。 3GPPは、セルラー通信デバイスとネットワークに重点を置いています。 oneM2Mは、IoTアプリケーションと、コマンドの発行に関連する基盤となる通信ネットワークおよび接続プロトコルとの間の抽象化レイヤーとして機能するミドルウェア標準です。 IoTデバイスとの間でデータを収集する.

3GPP標準は、デバイスのPSMおよびeDRXタイマーの構成など、基盤となるセルラーネットワーク機能を公開するためのノースバウンドAPIを定義しています。 oneM2Mには、3GPPネットワークと相互作用するためのAPIがあり、3GPPデータ構造をIoT開発者がIoTツールキットの一部として使用できる形式に変換します。 したがって、oneM2Mは基盤となるネットワークの詳細に関連する複雑さを抽象化するため、アプリケーション要件のコンテキストでスリープスケジュールを定義できます。 さらに、oneM2Mは、デバイスのスケジュールと、これらのデバイスとの通信に必要なさまざまなアプリケーションを集約して調整できます。 oneM2Mは、セルラーネットワークのノースバウンドAPIを介してデバイスPSMおよびeDRXタイマーを構成し、モバイル発信デバイスとモバイル終端デバイスが最適なタイミングでネットワークに接続して、ネットワークアプリケーションとデータを送受信できるようにします。 これは、3GPPおよびoneM2M標準に依存することのXNUMXつの利点です。

3GPPおよびoneM2M標準の補完的な性質により、GSMAが推奨するように、責任を持ってネットワークを管理するという考え方が拡張されます。 モバイルネットワークに「害を及ぼさない」ためのIoT接続ガイドライン.

PlatoAi。 Web3の再考。 増幅されたデータインテリジェンス。
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出典:https://www.iotforall.com/greening-by-ict-iot-sustainability-by-design

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