IOT sensorikk og hvordan snakker de med internett
I denne teksten skal vi ta for oss noen av de teknologien vi jobber mest med og hvordan de kommuniserer med «skyen». Fra skyen kan man dele data inn mot styringsystemer (ERP), inn i rapporter (Power BI) eller inn i applikasjoner og visualisering (eks Invig Connect).
Normalt har et IoT nettverk en Sensor og en Gateway. I noen tilfeller har man også en repeater eller Node på nettverket.
Trådløse sensorer og nye teknologier har alltid(som oftest) en trade off fra andre og tidligere teknologier og det er 3 parameter som blir påvirket. Man kan velge maks 2 av de ulike punktene, men det vil påvirke det siste parameteret. De 3 parameter er Energi, Rekkevidde og Datamengde. Får man mye av et parameter vil et av de andre eller begge lide. WiFi er et eksempel på dette. Hvor man har høy mengde data, men er energikrevende og relativt kort rekkevidde. Man kan tilpasse den med retningstyrt dekning men ofte blir datamengden mindre da.
Bluetooth:
Bluetooth er en forening som jobber for å skape trådløse sensorer. De er i dag på sin 5 versjon av Bluetooth og har i hovedsak 3 ulike teknologier innenfor systemet. Norske Nordic Semiconductors er store på bluetooth og har produsert over 1. mrd sensorer. De er på vei mot å produsere 1 mrd sensorer hvert år.
BLE:
Bluetooth Low Energy er en løsning med ca 50 m rekkevidde i ren luftlinje, bruker lite energi, men sender igjen også lite energi. Denne løsningen passer til Wearbles, fjernkontroller, nøkler og tastatur. Den bruker lite energi og er bra til løsninger med eksempelvis «knappcelle/Coincell» batteri.
Bluetooth Classic:
Den tradisjonelle løsningen med mindre rekkevidde, men kan sende mer data. Dette er den som brukes ofte til å strømme musikk eller å sende filer. Denne er dog mer energikrevende. I 2017 kom det en oppdatering som het Bluetooth 5. Denne sørger for 4x Lengre rekkevidde, 8x hastighet og mulighet for flere tilkoblinger samtidig. Ny rekkevidde er 200m utendørs, 40m Innendørs.
BLE:
Ny Bluetooth teknologi utnytter de ulike sensorene hverandre for å kunne gi lengre rekkevidde. Ved å bruke en såkallt mesh tankegang kan systemet sende datapakker mellom hverandre. Ved å bruke hverandre for å sende data kan man lage et større nettverk uten å installere mange gateways. Ofte gjøres dette ved å ha et sett med Noder(ofte tilkoblet strøm eller større batterikilde) som sender signaler fra enheter med små batterigjerrige komponenter.
Forskjellen på Classic og BLE
BLE MESH
Standard oppsett på BLE mesh med de ulike komponentene
OPC-UA:
En standard kommunikasjonsform på maskiner og automasjonsystemer slik som PLS. Denne løsningen sender ofte høyoppløselig data sentralt på kabler. Ofte er datamengder så store at man bruker en såkallt Edgedevice for å logge kun relevant data eller for å logge data under spesielle forhold. Man kan også logge kun ved noen parameter eller kun ved «alarmer» eller når man overskrider visse verdier.
BACNET:
Building Automation Control Net er en kablet protokoll laget for byggebransjen. Løsningen har 10 000 kanaler og brukes på eiendom på alt fra Ventilasjon til åpning/lukking av dører. Data fra slike systemer tar ofte mye plass. Ved bruk av BACNET/MQTT konverter kan man konvertere til en datafil som er lettere å jobbe med.
NMEA:
National Marine Electronics Association 0183 og 2000 er kommunikasjon som brukes ombord I båter. Tanken var at man skulle kunne bruke en løsning for å kunne koble opp ulike sytemer opp mot en felles skjerm i styrehuset på båter. Ved å sette inn en omformer kan man ta opp disse signalene gjøre de om til et .json format for så å sende data til skyen. Dette gjør det mulig å sjekke data i etterkant og sammenligne data ved ulike situasjoner. Normalt er dette data man har i sanntid, men ofte med mulighet til å kunne få gjennomsnitt, max/min eller såkallte «snapshots» ved ulike tilfeller.
LoraWAN:
Et langdistanse nettverk basert på små datamengder med lav oppdateringshastighet. Altså at man ikke sender data kontinuerlig men eksempelvis hver time eller hvert 5 minutt.
Lora er bygget opp på 4 måter å sende data til skyen.
Thingse Network:
Et ideologisk samfunn basert på at nettverksmedlemmer gir tilgang til sine Gateways for at andre medlemmer skal kunne sende data. Har donasjoner fra større aktører og medlemskap.
Har utfordringer med at dekning ikke er så bra alle steder
Infrastruktur aktører
Aktører som BKK/Altibox/hafslund har startet egne selskap innenfor LoraWan og bygger opp dekning spesielt rettet mot kommuner for å kunne ha nettverk. De leier ofte plass på større antennemaster og tenker på samme måte som med fiber å skape et marked og en løsning som på sikt kan lønne seg. Man betaler ofte per sensor
Helium/desentraliserte nettverk:
Som et initiativ for å få bedre dekning med Thingse nettverket har det kommet ulike løsninger basert på Blockchain hvor man betaler en liten avgift for datamengden man sender. Det er enda ikke veldig utbredt, men er større en de 2 overnevnte og vokser veldig sammen med kryptovaluta hype
Eget/Privat: Man kan også kjøpe sitt eget Lora nettverk. Dette er ofte kostbart, men for mange en valid løsning.
868mHz av ulike slag. (eksempelvis Airthings, Disruptive Technologies)
For å unngå forstyrrelser fra andre systemer, Gjøre det enkelt å koble til eller skape andre egenskaper med teknologi som ikke finnes de normale tilkoblingsteknologiene. Dette kan være for eksempel dekning gjennom stål, gjennom bygninger eller batterilevetid.
Det vil alltid komme nye løsninger på markedet, men ved å velge en annerkjent protokoll. Vil man ikke ha usikkerheten ved konkurs eller at en sentralisert maskin stopper opp. Man vil ved å velge et mer kjent system kunne koble på flere sensorer på sikt og man kan også bytte utviklere eller leverandører dersom man skulle trenge det.