Những cân nhắc chính cho một mạng IoT chắc chắn

Việc chọn các thành phần cho mạng IoT hoặc IIoT chắc chắn sẽ phụ thuộc vào những gì quá trình cài đặt cần thực hiện.

Các nhóm thường sử dụng máy tính biên ở rìa mạng IoT bền chắc. Không giống như những chiếc PC thông thường, máy tính bền chắc sử dụng thiết kế không quạt, cho phép nhà sản xuất tạo ra một hệ thống hoàn toàn khép kín có thể chịu sốc, rung và nhiệt độ khắc nghiệt tốt hơn. Máy tính Edge phải chắc chắn, nhỏ gọn, cung cấp nhiều tùy chọn kết nối và có đủ bộ nhớ cũng như sức mạnh xử lý để hoàn thành công việc.

Các máy chủ nhỏ, không quạt cũng rất phổ biến để triển khai IoT ở biên. Máy chủ biên không quạt được triển khai trên cùng một mạng với phần còn lại của thiết bị IoT có thể giảm thời gian xử lý và truyền dữ liệu. Khi được bọc trong kim loại, máy chủ không quạt có thể chịu đựng được các điều kiện tương tự như các thiết bị còn lại.

Các hệ thống IoT chắc chắn từ xa thường yêu cầu kết nối không dây. Với sự phát triển của doanh nghiệp tư nhân 4G LTE và Mạng 5G, các công ty có thể thiết lập các tế bào nhỏ không dây và phần mềm mạng lõi của riêng mình để phục vụ các tiền đồn ở xa. Những tế bào nhỏ này cần vỏ bọc chắc chắn để tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt. Điều tương tự cũng đúng nếu một công ty triển khai các điểm truy cập Wi-Fi ở một địa điểm biệt lập.

Thiết bị cần thiết để triển khai IoT chắc chắn có thể tốn hàng nghìn - thậm chí hàng triệu đô la, tùy thuộc vào quy mô lắp đặt. Ví dụ, Tampnet đã làm việc với Ericsson vào năm 2022 để triển khai các mạng ngoài khơi sử dụng thiết bị đeo cho nhân viên và được kết nối qua mạng 4G LTE riêng để cho phép thu thập dữ liệu theo thời gian thực từ các mạng được triển khai trên biển.

Việc cài đặt các phần tử mạng IoT bền chắc có thể là một thách thức. Các máy chủ và trạm di động có thể cần được quản lý từ xa trong phạm vi hàng ngàn dặm, với rất ít sự can thiệp của con người.

Các nhóm triển khai mạng IoT chắc chắn có thể nghiên cứu các hạn chế của thiết bị IoT và thiết bị nhúng có bộ nhớ thấp. Kiến thức về các công nghệ LPWAN mới nhất như LoRa và Sigfox cũng rất hữu ích.

Tùy chọn mạng cho mạng bền chắc

Một số mạng IoT bền chắc sử dụng kết nối có dây, như Ethernet, nhưng Wi-Fi cũng có thể kết nối các thiết bị trong các khu công nghiệp nguy hiểm. Ví dụ: các điểm truy cập Wi-Fi 2.4 GHz và 5 GHz có thể cung cấp phạm vi phủ sóng từ 135 đến 150 feet trong nhà và 285 đến 300 feet ngoài trời.

Quá trình cài đặt yêu cầu phạm vi mở rộng hơn để triển khai IoT chắc chắn cần sử dụng các điểm truy cập LPWAN, trạm di động nhỏ hoặc trạm gốc.

Mạng LoRaWAN trên thực tế cung cấp phạm vi hoạt động ngoài trời khoảng 10 km. Tất cả điều này phụ thuộc vào vị trí mạng, các chướng ngại vật vật lý chặn tín hiệu và hiệu suất của thiết bị.

Đối thủ của LPWAN, Sigfox, cung cấp phạm vi phủ sóng tương tự. Công ty Pháp đầu tiên phát triển công nghệ Sigfox đã được công ty Singapore mua lại phá sản UnaBiz vào tháng 2022 năm XNUMX.

Tiêu chuẩn IoT di động

Các tiêu chuẩn IoT di động bao gồm LTE-M và NB-IoT. LTE-M có thể kết nối với các vật thể chuyển động ở phạm vi lên tới 10 km ở khu vực nông thôn với tốc độ đường lên tối đa là 1 Mbps. LTE-M bao phủ phần lớn thế giới và các nhà mạng quốc tế đang đạt được các thỏa thuận chuyển vùng toàn cầu.

NB-IoT có thể hỗ trợ phạm vi phủ sóng lên tới 10 km ở các vùng nông thôn. Chuẩn này có thể kết nối với các thiết bị cố định đặt trong nhà hoặc sâu dưới lòng đất với tốc độ tải xuống lên tới 200 Kbps. Tiêu chuẩn này hiện chỉ được triển khai ở khoảng một phần ba thế giới. Các nhà khai thác như Deutsche Telekom đã bắt đầu ký các thỏa thuận chuyển vùng quốc tế.

Các cổng di động và LPWAN, các ô nhỏ và điểm phát sóng hiện đã có sẵn để sử dụng IoT chắc chắn. Các cổng LPWAN chắc chắn có thể có giá từ vài trăm đến hàng nghìn đô la.

Dan Jones là một nhà báo công nghệ với 20 năm kinh nghiệm. Chuyên môn của ông bao gồm 5G, IoT, 4G cell nhỏ và Wi-Fi doanh nghiệp. Trước đây anh ấy đã làm việc cho Light Reading và ComputerWire.