De belangrijkste overwegingen voor een robuust IoT-netwerk

Het selecteren van de componenten voor een robuust IoT- of IIoT-netwerk hangt af van wat de installatie moet doen.

Teams gebruiken vaak edge-computers aan de rand van een robuust IoT-netwerk. In tegenstelling tot normale pc's, robuuste computers gebruiken een ontwerp zonder ventilator, waardoor fabrikanten een volledig gesloten systeem kunnen creëren dat beter bestand is tegen schokken, trillingen en extreme temperaturen. Edge-computers moeten robuust en compact zijn, een verscheidenheid aan connectiviteitsopties bieden en voldoende geheugen en processorkracht hebben om de klus te klaren.

Kleine, ventilatorloze servers zijn ook gebruikelijk voor robuuste IoT-edge-implementaties. Een fanless edge-server die op hetzelfde netwerk wordt ingezet als de rest van de IoT-apparatuur kan de verwerkings- en gegevensoverdrachttijd verkorten. Wanneer ze zijn ingesloten in metaal, kunnen ventilatorloze servers dezelfde omstandigheden doorstaan ​​als de rest van de apparatuur.

Op afstand gelegen robuuste IoT-systemen vereisen vaak draadloze connectiviteit. Met de groei van particuliere ondernemingen 4G LTE en 5G netwerkenkunnen bedrijven hun eigen draadloze kleine cellen en kernnetwerksoftware opzetten om verre buitenposten te bedienen. Deze kleine cellen hebben robuuste behuizingen nodig om te overleven onder zware omstandigheden. Hetzelfde geldt als een bedrijf Wi-Fi-hotspots op een geïsoleerde locatie inzet.

Apparatuur die nodig is voor een robuuste IoT-implementatie kan duizenden – of zelfs miljoenen – dollars kosten, afhankelijk van de schaal van de installatie. Bijvoorbeeld, Tampnet werkte samen met Ericsson in 2022 om offshore-netwerken in te zetten die draagbare apparaten voor werknemers gebruiken en die verbonden zijn via een particulier 4G LTE-netwerk om realtime gegevensverzameling mogelijk te maken van netwerken die op zee worden ingezet.

Het installeren van robuuste IoT-netwerkelementen kan een uitdaging zijn. Servers en mobiele locaties moeten mogelijk op afstand over duizenden kilometers worden beheerd, met weinig menselijke tussenkomst.

Teams die robuuste IoT-netwerken inzetten, kunnen de beperkingen van embedded apparaten en IoT-apparaten met weinig geheugen bestuderen. Ook kennis van de nieuwste LPWAN-technologieën, zoals LoRa en Sigfox, komen goed van pas.

Netwerkopties voor robuuste netwerken

Sommige robuuste IoT-netwerken maken gebruik van bekabelde verbindingen, zoals Ethernet, maar Wi-Fi kan ook apparaten in gevaarlijke industriële gebieden met elkaar verbinden. 2.4 GHz en 5 GHz Wi-Fi-hotspots kunnen bijvoorbeeld dekking bieden tot een bereik van 135 tot 150 meter binnenshuis en 285 tot 300 meter buitenshuis.

Een installatie die een groter bereik vereist voor een robuuste IoT-implementatie moet gebruik maken van LPWAN-hotspots, kleine mobiele cellen of basisstations.

LoRaWAN-netwerken bieden realistisch gezien een bereik van ongeveer 10 kilometer (km) buitenshuis. Dit hangt allemaal af van de netwerkpositionering, de fysieke obstakels die het signaal blokkeren en de prestaties van de apparatuur.

LPWAN-rivaal Sigfox biedt een vergelijkbaar dekkingsbereik. Het Franse bedrijf dat als eerste de Sigfox-technologie ontwikkelde, werd uit het faillissement gekocht door een Singaporees bedrijf UnaBiz in april 2022.

Mobiele IoT-standaarden

Mobiele IoT-standaarden omvatten LTE-M en NB-IoT. LTE-M kan verbinding maken met bewegende objecten op een afstand van maximaal 10 km in landelijke gebieden met een maximale uplinksnelheid van 1 Mbps. LTE-M bestrijkt een groot deel van de wereld, en internationale luchtvaartmaatschappijen sluiten mondiale roamingovereenkomsten.

NB-IoT kan dekking tot 10 km in landelijke gebieden ondersteunen. De standaard kan verbinding maken met stationaire apparaten die zich binnenshuis of diep onder de grond bevinden, met downloadsnelheden tot 200 Kbps. De standaard wordt momenteel slechts in ongeveer een derde van de wereld ingezet. Operators als Deutsche Telekom zijn begonnen met het ondertekenen van internationale roamingovereenkomsten.

Mobiele en LPWAN-gateways, kleine cellen en hotspots zijn nu direct beschikbaar voor robuust IoT-gebruik. Robuuste LPWAN-gateways kunnen tussen een paar honderd en duizenden dollars kosten.

Dan Jones is een technologiejournalist met 20 jaar ervaring. Zijn specialiteiten omvatten 5G, IoT, 4G kleine cellen en zakelijke Wi-Fi. Hij werkte eerder voor Light Reading en ComputerWire.