Метка: ru

В последнее время умные здания стали очень популярными по всему миру. Это такие здания, которые используют подключенные датчики и технологию Интернета вещей (IoT), чтобы стать более эффективными и удобными для жильцов и владельцев бизнеса. Специалисты прогнозируют, что рынок умных зданий будет расти почти на 25 процентов каждый год.

В 2022 году подключенные решения IoT продолжат стимулировать рост умных зданий, и поставщики таких зданий должны пересматривать свои бизнес-модели, чтобы использовать все преимущества этих технологий. Однако умные здания также имеют свои особенности, например, сложность проникновения сигнала в плотные материалы.

Поэтому важно иметь датчики с высокой энергоэффективностью и возможностью дальнего действия, чтобы они могли обнаруживать опасности, оптимизировать использование ресурсов и повышать удобство и безопасность жизни в зданиях. В целом, подключенные решения IoT продолжат повышать эффективность и удобство умных зданий, и это будет способствовать их дальнейшему росту и популярности.

Создание эффективных решений по управлению энергопотреблением

Стоимость электроэнергии быстро растет, а проблемы окружающей среды вызывают серьезные беспокойства. Из-за этого управляющие зданиями чувствуют все большее давление, чтобы они предлагали больше энергосберегающих решений на своих объектах. Например, теперь интеллектуальные термостаты с датчиками могут контролировать температуру воздуха в помещении и на улице, влажность и наличие людей в помещении.

Эти данные могут использоваться для управления системами внутри зданий, чтобы они могли охлаждать или обогревать помещения только при необходимости. Умные счетчики также позволяют более точно отслеживать потребление энергии в здании, а использование умных электрических розеток позволяет арендаторам обнаруживать устройства с высоким энергопотреблением и принимать меры для снижения потребления.

Устройства LoRa и протокол LoRaWAN упрощают внедрение простой и экономичной интеллектуальной системы управления энергопотреблением в зданиях. Устройства LoRa созданы для обеспечения надежной беспроводной связи на большие расстояния и могут соединять системы управления энергопотреблением с интеллектуальными термостатами, управлением освещением, умными розетками и другими энергосберегающими устройствами.

Профилактическое обслуживание

Профилактическое обслуживание — это когда предприятия регулярно проверяют своё оборудование, чтобы оно работало правильно и не выходило из строя. С помощью технологии подключенных датчиков можно получить более детальную информацию о состоянии оборудования в здании, такой как температура, мощность и звук.

Например, можно отслеживать работу вентиляторов в здании, которые работают круглосуточно. С помощью датчиков LoRa и модема можно определить состояние двигателя вентилятора и его положение, а также выявлять проблемы, когда они возникают. Таким образом, можно запланировать техническое обслуживание заранее и избежать серьезных проблем.

Информация в реальном времени

Доступ к информации в режиме реального времени является одним из главных преимуществ умных зданий, так как это позволяет менеджерам принимать действенные решения, основанные на актуальных данных. Например:

• Умные датчики в зданиях могут отслеживать различные проблемы, такие как пожар, качество воздуха и обнаружение опасных химических веществ, и сообщать об этом.
• Данные о занятости, местоположении и посещаемости могут использоваться для оптимизации использования пространства и изменения планировки офисов и магазинов в режиме реального времени.
• Бейджи для контроля доступа могут также предоставлять информацию о присутствии, что позволяет обнаруживать вторжения и несанкционированный доступ.

В 2022 году технология Интернета вещей (IoT) продолжает развиваться, и управляющие зданиями могут использовать ее возможности для повышения эффективности и экономии ресурсов.

Подробнее ознакомиться со сферами применения решений для умных зданий можно ознакомиться в разделе нашего сайта Отрасли и посмотреть видео на нашем youtube канале.

Позиционирование в помещениях — это технология, которая позволяет определить местоположение человека внутри здания или помещения с помощью различных сенсоров и систем. Эта технология может быть использована в различных областях, таких как магазины, аэропорты, госпитали, офисы и т.д. В этой статье мы рассмотрим, что такое позиционирование в помещениях и какие технологии помогают позволяют достигнуть в этом не плохих результатов.

Что такое позиционирование в помещениях? 

Позиционирование в помещениях — это технология, которая использует различные сенсоры, такие как WiFi, Bluetooth, GPS, RFID и другие, для определения местоположения человека внутри помещения. Система сенсоров обычно расположена в различных местах в помещении, и они работают вместе, чтобы определить точное местоположение человека.

Позиционирование в помещениях может использоваться для различных целей, таких как:

• Управление и контроль доступа в зданиях
• Улучшение опыта покупателя в магазинах
• Оптимизация маршрутов внутри зданий
• Управление запасами и мониторинг инвентаря в магазинах и складах
• Управление персоналом в больницах, офисах и других организациях
• Технологии позиционирования в помещениях

Существует несколько технологий, которые используются для позиционирования в помещениях 

Некоторые из них перечислены ниже:

1. WiFi позиционирование

WiFi позиционирование использует сигналы WiFi для определения местоположения человека внутри помещения. Система сенсоров обычно расположена в различных местах в помещении, и они работают вместе, чтобы определить точное местоположение человека.

2. Bluetooth позиционирование

Bluetooth позиционирование использует сигналы Bluetooth для определения местоположения человека внутри помещения. Технология может использоваться для определения местоположения устройств или смартфонов, что может быть полезно для созданияперсонализированного опыта для покупателей в магазинах.

3. RFID позиционирование

Кроме WiFi, Bluetooth и RFID позиционирования, существуют и другие технологии, которые используются для позиционирования в помещениях. Рассмотрим некоторые из них:

4. Инфракрасное позиционирование

Инфракрасное позиционирование использует инфракрасные лучи для определения местоположения человека в помещении. Система сенсоров обычно устанавливается на потолке или стенах и работает с помощью камеры, которая отслеживает движение человека.

5. Ультразвуковое позиционирование

Ультразвуковое позиционирование использует ультразвуковые волны для определения местоположения человека внутри помещения. Система сенсоров обычно устанавливается на потолке или стенах и работает с помощью специальных датчиков, которые отправляют и принимают ультразвуковые сигналы.

6. LiDAR позиционирование

LiDAR позиционирование использует лазерные лучи для определения местоположения человека внутри помещения. Система сенсоров обычно устанавливается на потолке или стенах и работает с помощью лазерных датчиков, которые отслеживают расстояние до объектов и могут создавать 3D-карты помещений.

7. Видео позиционирование

Видео позиционирование использует камеры для определения местоположения человека внутри помещения. Система сенсоров обычно устанавливается на потолке или стенах и работает с помощью камер, которые отслеживают движение человека и могут создавать 2D- или 3D-карты помещений.

Каждая из этих технологий имеет свои преимущества и недостатки, и выбор технологии зависит от конкретных требований и задач, которые необходимо решить. Однако, независимо от выбранной технологии, позиционирование в помещениях может значительно улучшить опыт пользователей и помочь организациям управлять своими ресурсами более эффективно.

А еще и Ultra-Wideband используется для позиционирования в помещениях. 

8. UWB позиционирование

Ultra-Wideband — это технология радиосвязи, которая использует очень широкий диапазон частот и короткие импульсы для передачи данных на короткие расстояния. UWB позиционирование в помещениях основано на использовании эффекта временной разницы приема сигналов между разными датчиками, которые устанавливаются внутри помещения. Система UWB позиционирования состоит из нескольких точек доступа, которые устанавливаются внутри помещения, и устройств, которые носят пользователи (например, смартфоны или бейджи). Каждая точка доступа генерирует короткий импульс UWB сигнала, который затем распространяется по всему помещению. Устройства, носящие пользователи, принимают сигналы от всех точек доступа и затем используют алгоритмы обработки сигнала, чтобы определить свое местоположение внутри помещения.

Одним из главных преимуществ UWB позиционирования является высокая точность и низкая плотность размещения оборудования. UWB-сигналы могут проходить сквозь легкие стены и другие объекты, что делает эту технологию более надежной в помещениях, где есть препятствия для других технологий позиционирования. Кроме того, UWB позиционирование может работать в режиме реального времени с максимально быстрым откликом, что позволяет использовать его в решениях, где необходимо мгновенно реагировать на изменения местоположения. Среди примеров применения UWB позиционирования в помещениях можно отметить управление инвентаризацией в розничной торговле, управление материальными ресурсами в гостиницах и офисах, мониторинг перемещения людей в аэропортах и других транспортных узлах. В целом, UWB позиционирование представляет собой эффективную технологию для точного и надежного определения местоположения внутри помещений и indoor-трекинга.

Выводы

Позиционирование в помещениях — это технология, которая позволяет определять местоположение объектов или людей внутри зданий и других закрытых пространств. Существует несколько технологий, которые используются для позиционирования в помещениях, таких как Wi-Fi, Bluetooth, RFID, инфракрасные датчики, UWB и другие.

Каждая из этих технологий имеет свои преимущества и недостатки, и выбор конкретной технологии зависит от многих факторов, таких как требуемая точность позиционирования, размер помещения, наличие препятствий и т.д. Также следует учитывать факторы, связанные с безопасностью, конфиденциальностью и совместимостью с существующей инфраструктурой.

Одним из главных преимуществ позиционирования в помещениях является возможность использования этой технологии для создания различных приложений, которые могут повысить эффективность и комфортность жизни людей. Например, такие приложения, как управление инвентаризацией, мониторинг перемещения людей и транспорта, системы безопасности и др., могут быть реализованы с помощью позиционирования в помещениях.

Однако следует отметить, что позиционирование в помещениях также имеет свои ограничения и проблемы, такие как необходимость установки дополнительного оборудования, сложности с определением местоположения в зданиях с множеством препятствий, необходимость поддержания высокой точности и т.д.

Тем не менее, в целом позиционирование в помещениях представляет собой важную технологию, которая может улучшить многие аспекты нашей жизни и бизнеса, и ее использование будет продолжать расширяться в будущем.

Подробнее о применении навигации в помещениях и indoor-позиционировании в разных сферах и индустриях можно узнать в разделе нашего сайта Отрасли. 

Канал «ОТР» выпустил передачу посвященную навигации в помещениях, в котором поучаствовала и наша команда, рассказав о разработанной компанией «Индорс Навигейшн» геоинформационной системе на основе цифрового двойника Indoors Navigation Platform и продемонстрировали ее возможности.

Репортеры сами испытали работу системы позиционирования в помещених, оценили все «плюсы» от ее внедрения и рассказали о предпосылках появления систем навигации. У журналистов получился интересный сюжет, а нам было приятно поработать и поделиться опытом с командой телевизионщиков.

Так же предлагаем вам посмотреть еще один репортаж о indoor навигации канала «Россия 1» в нашем блоге по ссылке.

Трилатерация в основном строится на мощности сигнала по аналогии с расстоянием до источника. Триангуляция основана на разнице во времени приема сигналов источника и определения угла под которым он приходит.

Отслеживание активов в помещении в данный момент очень актуально. Но говоря об отслеживании объектов в помещении в целом, важно иметь в виду, что оно состоит из разных типов технологий, каждая из которых может вычислять положение одним из двух методов: триангуляцией или трилатерацией. Эти два способа заметно отличаются друг от друга, хотя теоретически оба могут способствовать созданию единого решения для позиционирования внутри помещений.

Что такое трилатерация?

Трилатерация является более распространенным методом расчета положения. Трилатерация использует известное расстояние как минимум от трех фиксированных точек в двумерном пространстве или четырех фиксированных точек в трехмерном пространстве для расчета положения объекта. Трилатерация определяет точку положения находя пересечение ряда кругов (диаграмма Венна).

Что такое триангуляция?

Триангуляция — это метод вычисления положения, основанный на известном расстоянии между двумя измерительными приборами и определенных углах от этих двух точек до объекта. Это работает с использованием теоремы треугольника угол-сторона-угол для нахождения местоположения объекта.

Триангуляция и трилатерация на практике

Для отслеживания активов в помещении трилатерация на данный момент гораздо более распространена. Большинство компаний использующих технологии Bluetooth используют трилатерацию из-за простоты ее реализации. Рассмотрим решение для отслеживания Bluetooth , все что нужно — это три обычных BLE маячка и метка принимающая от них сигнал (мобильное устройство). Когда метка начинает сообщать значения RSSI сигнала, эти значения можно преобразовать в расстояния и использовать для определения местоположения метки. Точностью примерно 3-4 метра, что является недостаточным во многих случиях, но относительно просто, так как используется обычное оборудование и требуется относительно простая математическая модель.

С другой стороны способ триангуляции немного усложнен. Требует знания не только местоположения маяков BLE, но и их пространственного вращения. Математическая модель незначительно сложнее, чем при трилатерация, но сами измерения значительно более чувствительны из-за того, как они определяюбтся. В то время как трилатерация зависит от уровня сигнала как от аналога расстояния, триангуляция зависит от временных различий в приеме сигналов меток. Поскольку эти сигналы распространяются со скоростью близкой у скорости света, разница во времени при передаче очень мала. Это делает измерительные приборы значительно более дорогими.

Сочетание триангуляции и трилатерации

Как бы сложно это ни было, триангуляция, скорее всего, со временем догонит трилатерацию, и в конце концов они будут использоваться совместно дополняя друг друга во многих приложениях для повышения точности навигации внутри помещений. Как уже упоминалось, трилатерация обеспечивает точность в 3-4 метра, а  триангуляция способна достичь точности до 1 метра. Их совокупность обладает высоким потенциалом для навигационных систем с более высокой точностью, особенно когда высокие затраты на решение задачи не являются проблемой и точность в приоритете.

Подробнее о работе решения на основе триангуляции и BLE описано на этой странице – AOA навигация.

Повышение эффективности работы за счет оптимизация рабочего времени сотрудников и контроля их передвижения на заводе или другом промышленном объекте – одна из важнейших задач для любой современной компании, задумывающейся о цифровизации своих бизнес процессов.

Геоинформационная система Indoors Navigation Platform позволяет создать цифровой двойник предприятия в максимально сжатые сроки и при минимальных затратах с максимальным функционалом. Отслеживание сотрудников на производстве с помощью INP доступно на любых типах промышленных предприятий.

Мы провели тестирование работы нашей геоинформационной системы на производственном предприятии с большим количеством металлических конструкций и смогли добиться точности позиционирования в пределах полуметра, как это видно в ролике ниже.

Более подробную информацию о проектах связанных с позиционированием в помещениях и деятельности компании Индорс Навигейшн вы всегда сможете легко найти в нашем блоге.

На телеканале Россия 1 вышел небольшой сюжет о компании Индорс Навигейшн, в котором коротко рассказали о направлениях работы и системе indoor позиционирования Indoors Navigation Platform.

Больше информации о проектах и деятельности Индорс Навигейшн вы найдете в нашем блоге.

В 2021 году компания Индорс Навигейшн интегрировала в ГИС ситему Indoors Navigation Platform модуль, поддерживающий технологию определения положения объекта в помещении по углу прибытия Bluetooth сигнала — Angle of Arrival (AoA).

AoA решение основано на принципе измерения угловых направлений (азимут и высота) от устройства — локатора, размещенного в известном месте. Под углом прихода подразумевается угол, под которым сигнал встречается с приемником. Угол измеряется путем вычисления фазы принимаемых радиосигналов.

Локаторы Индорс Навигейшн используют запатентованные алгоритмы угловой оценки и расширенную обработку сигналов в своем механизме позиционирования. В результате решение на основе AoA обеспечивает позиционирование с точностью до 1 метра.

Технически решение AoA работает по протоколу Bluetooth 5.1 и пока еще поддерживается не многими мобильными устройствами, поэтому для BTC не сильно востребовано в данное время. Однако для BTB использование этого решения позволяет сэкономить на обслуживании навигационной инфраструктуры BLE датчиков (периодическая замена элементов питания) и увеличить точность. Монтаж и настройка инфраструктуры локаторов сложнее и дороже чем BLE маяков, так как требует подключения кабеля Ethernet (POE) и установки на потолок. 

Комбинированное программное обеспечение для позиционирования

Возможна комбинация обоих методов, поэтому для областей, где нет необходимости в позиционировании с точностью до метра, можно использовать менее дорогое оборудование. В областях, где необходимо такое очень точное позиционирование, используются локаторы.

В большинстве решений для отслеживания активов на уровне близости используется сочетание высокой точности позиционирования и низкой точности присутствия в разных областях.

RSSI против AoA

Оба термина обозначают методы расчета местоположения на основе технологии Bluetooth. В случае позиционирования на основе индикатора мощности принимаемого сигнала (RSSI) Beacon Tracker измеряет мощность сигнала, который постоянно передают метки активов — передатчики, которыми оснащены отслеживаемые активы. Простая для понимания картина – это волны, которые «излучает» брошенный в воду камень и которые ослабевают с увеличением расстояния. Такой тип определения местоположения посредством измерения расстояния на основе уровней сигнала называется латерацией, а используемый здесь эффект уменьшения уровня сигнала называется затуханием.

Расчет положения на основе угла прибытия (AoA) представляет собой сетецентрическую архитектуру, основанную на угловой оценке. В отличие от латерации, устройство Bluetooth может сделать свое местоположение доступным, передавая пакеты с поддержкой пеленгации с использованием одной антенны. Затем радиосигнал принимается многоантенным устройством, известным как локатор. Для двумерной идентификации положения необходимы два угла, вычисленные с помощью локатора. Для трехмерной идентификации положение вычисляется путем триангуляции как минимум по двум локаторам.

Однако для создания необходимой инфраструктуры для приемника требуется больше усилий, чем для инфраструктуры, предназначенной для RSSI. Этот метод в настоящее время не подходит для мобильной навигации внутри помещений.

Примеры использования позиционирования по углу прибытия

Высокоточное отслеживание активов используется в логистике и здравоохранении. Он позволяет быстро и надежно определять местонахождение инструментов, медицинских приборов и производственного оборудования, а также мелких деталей. В то же время AoA-Tracking также позволяет безопасно идентифицировать близко расположенные активы, чтобы можно было надежно и точно отслеживать крупные детали в узких местах.

• Отслеживание с точностью до сантиметра
• Отслеживание активов любого размера, которые находятся близко друг к другу

Отслеживание активов в производственных цехах

Например, производитель авиационных двигателей хочет идентифицировать и отслеживать положение незавершенных двигателей в своем производственном цеху. Хотя двигатели очень большие, их нельзя надежно отследить с помощью метода на основе RSSI, потому что позиционирование слишком неточное, чтобы идентифицировать большие объекты, хранящиеся рядом друг с другом. Позиционирование AoA достаточно точное, чтобы иметь возможность различать объекты даже в ограниченном пространстве и надежно идентифицировать требуемую заготовку.

Отслеживание активов в больницах

В больнице тысячи единиц оборудования должны быть надежно доступны и легко доступны. Особенно в тех случаях, когда большую роль играет нехватка времени, важно не только получить приблизительное местоположение, например определенное место хранения, но и иметь точную информацию о том, где на самом деле находится искомый предмет.

Высокоточное отслеживание людей

Для сотрудников, работающих в одиночку, высокоточное отслеживание является особым фактором безопасности, особенно в критических ситуациях в сложных условиях. Например, когда один рабочий попадает в аварию на нефтехимическом заводе. В экстренных случаях помощь можно отправить непосредственно человеку, а не только в соответствующий отдел.

Вас интересует решение для высокоточного позиционирования с AoA-позиционированием?

Возможности отслеживания с использованием технологии угла прибытия сигнала увеличиваются с каждым годом по мере развития решений и технологического прогресса. Несмотря на то, что отслеживание AoA подходит практически для любой области, успешная реализация проекта всегда зависит от выбора подхода и расположения оборудования — ведь каждый случай индивидуален и должен учитывать специфику помещений. Индорс Навигейшн обладает большим опытом в данной сфере.

Если вы уже планируете конкретный проект внутренней навигации или просто хотите сформулировать свои задачи, мы вас с удовольствием проконсультируем. Вместе мы обязательно найдем лучшее навигационное решение для вашего предприятия!

Более подробную информацию о технологии можно найти на нашем сайте.

Три основные LPWAN для беспроводных датчиков: LoRa, SigFox и NB-IoT.

LoRa («большой радиус действия») — широко распространенный стандарт, использующий схему модуляции с расширенным спектром для передачи данных на очень большие расстояния. LoRa является основой для LoRaWAN, которая соединяет беспроводные датчики через шлюзы или сетевых коммутаторы LoRaWAN. LoRaWAN имеет более высокую пропускную способность, чем Sigfox, и может более эффективно передавать пакеты данных несмотря на помехи.

С LoRaWAN данные передаются с помощью зашифрованных сообщений между шлюзами и сетевыми серверами. Серверы аутентифицируют и расшифровывают данные, которые в конечном итоге отправляются в платформы управления для их визуализации и анализа. Пользователи могут отправлять команды непосредственно на беспроводные датчики через LoRaWAN для настройки устройств и изменения параметров работы. Это востребовано при использовании платформ по управлению эксплуатацией здания или помещения, например в Индорс Навигейшн.

Датчики LoRaWAN делятся на три группы в зависимости от способности датчика отправлять и получать данные с командами управления. Устройства класса А остаются в спящем режиме до тех пор, пока у них не появятся данные, которые требуется передать. Эти датчики могут отправлять сообщения по исходящему каналу связи в любое время, что делает их особенно полезными в беспроводных сетях с сенсорами и приводами (WSAN).

Датчики класса B имеют запланированные окна в работе устройства, чтобы получать данные по приходящим каналам связи от серверов. Устройства класса C поддерживают постоянно открытое окно приема данных управления, пока не передают информацию сами. Следовательно, датчики C обеспечивают связь с малой задержкой, но потребляют больше энергии, чем датчики других классов.

С такими типами датчиков LoRaWAN разработчики сетей должны иметь подходящее аппаратное устройство шлюза для получения данных и последующей их передачи на серверы.

SigFox подключает беспроводные датчики напрямую к базовым станциям, используя сверхузкополосную передачу. Стандарт охватывает более 50 стран и может поддерживать более 100 каналов на поддиапазонах со скоростью 500 бит/с. Однако пакеты данных ограничены 12 байтами и не поддерживается ACK команды. Пользователи SigFox платят не только за само устройство, но и за количество исходящих и исходящих сообщений в день.

NB-IoT использует существующую инфраструктуру вышек сотовой связи, чтобы обеспечить обширное покрытие для устройств с низким энергопотреблением. Стандарт использует защитные полосы частот для узких каналов связи, чтобы избежать помех, и может хорошо проходить сквозь стены в помещения. В 2018 году сотовый оператор из США T-Mobile добавила покрытие NB-IoT через свою сеть 4G.

Что делает беспроводную сенсорную сеть более эффективной?

Есть несколько критических характеристик хорошо спроектированных беспроводных сенсорных сетей.

Во-первых, узлы должны легко обнаруживаться в сети. Обслуживание датчиков, например, замена батарей и обновление по, становится намного проще, когда разработчики знают, где найти все свои устройства.

Во-вторых, сенсорные сети должны выдерживать сбои в узлах без массовых сбоев работы самих датчиков. Топология сети играет большую роль в том, как задачи решаются при подключения. То есть те, кто развертывает беспроводные сети датчиков, должны выбирать топологии, способные функционировать при отказе некоторых компонентов.

В-третьих, сети должны легко масштабироваться. Разработчики должны иметь возможность эффективно развивать свои сети беспроводных датчиков, не вкладывая в расширение значительных средств.

Наконец, при проектировании сети важно учитывать энергопотребление. Используемые беспроводные датчики должны соответствовать требованиям данных платформ IoT. В противном случае сетевые администраторы рискуют потратить много времени и сил на обслуживание и замену.

Как сегодня используются беспроводные датчики?

Уже есть много реальных примеров того, как технологии сетей беспроводных датчиков используется в различных отраслях и применяется в разных программных решениях по управлению зданием и повышению эффективности при его эксплуатации.  Одним из таких примеров является разработанная компаний Индорс Навигейшн платформа INP — Геолокационная платформа для навигации в помещениях на основе цифрового двойника объекта Indoors Navigation Platform, позволяющая строить маршрут, отслеживать перемещения внутри помещений и собирать аналитическую информацию.

Индустрия безопасности объектов использует технологию беспроводных датчиков во многих своих решениях. С помощью беспроводных датчиков и платформы Индорс Нави, компании могут контролировать свои помещения, выявлять подозрительную активность и отслеживать ценные материальные активы. Банки могут внедрить беспроводные тревожные кнопки для сотрудников, а розничные торговые точки установить беспроводные датчики открытия окон в каждой точке продаж. Жители загородных домов могут использовать беспроводные датчики для обнаружения вредных газов в воздухе, например таких как окись углерода.

Что касается управления коммунальными услугами, беспроводные датчики помогают автоматизировать обмен данными между критически важными системами и минимизировать возникающие неполадки. Например, датчики протечки воды могут быть установлены на стенах для обнаружения поломок сантехники или труб, которые могут лопнуть зимой. Беспроводные датчики протечки используются в серверных помещениях и центрах обработки данных для обнаружения наличия воды и влаги рядом с компьютерным оборудованием.

Беспроводные датчики также применяются в борьбе со стихийными бедствиями. В США, штате Техас, на мостах устанавливаются беспроводные датчики, которые могут определять уровень воды выше определенного порога, что указывает на возможное внезапное наводнение в этом районе. Беспроводные вибро датчики используются на промышленных предприятиях с крупным оборудованием для прогнозирования отказов до их фактического возникновения.

В сфере здравоохранения беспроводные датчики помогают медицинским бригадам контролировать состояние пациентов в режиме реального времени. Беспроводные кнопки служат в качестве устройств персонального вызова в учреждениях по уходу за пожилыми людьми. Датчики влажности помогают руководителям больниц поддерживать условия, способствующие скорейшему выздоравливанию пациентов в больнице.

Ритейлеры и розничные магазины используют беспроводные датчики чтобы создать положительный потребительский опыт для посетителей. В туалетах устанавливаются беспроводные датчики для того, чтобы посетители могли сообщать когда необходима уборка. Беспроводные датчики температуры воздуха помогают супермаркетам контролировать холодильники и другие выложенные товары.

Это всего лишь несколько примеров того, как беспроводные сети датчиков повышают эффективность и положительно влияют на жизнь людей. Поскольку пространство IoT продолжает развиваться, ожидайте появления новых инновационных платформ по работе с беспроводными датчиками, которые навсегда изменят  современные отрасли.
Подробнее о платформе компании Индорс Навигейшн.

Предоставив возможность бытовым приборам обмениваться данными по беспроводной сети, мы можем автоматизировать обмен данными и повысить эффективность из работы, которая положительно повлияет на жизнедеятельность компании.

В основе лежит технология беспроводных датчиков, которая позволяет нам собирать информацию об окружающей среде в течение длительных промежутков времени в автоматическом режиме. Беспроводные датчики можно настроить для измерения множества параметров: от температуры воздуха до вибрации здания. На рынке доступно множество различных типов беспроводных датчиков. 

Многие беспроводные сети содержат сотни, а часто и тысячи беспроводных датчиков. Эти устройства уже используются в самых разных сфе5рах применения: розничная торговля, сельское хозяйство, городское управление, безопасность и оптимизация цепочке поставки товаров.

Давайте в этой статье углубимся в то, как работают беспроводные датчики, и разберем почему они так важны в современном мире.

Что делают беспроводные датчики?

Беспроводные датчики собирают данные о окружающих условиях и передают их в контроллеры систем управления или программные платформами для дальнейшей обработки. Датчики обычно распределены по крупным территориям и запрограммированы для связи с шлюзами и серверами.

Одним из основных преимуществ беспроводных датчиков является то, что они требуют минимального обслуживания и небольшого количества энергии для поддержания работоспособности. Датчики могут поддерживать передачу данных в платформу в течение нескольких лет, прежде чем потребуется замена элементов питания.

Когда дело доходит до создания беспроводных сетей, один из самых больших вопросов с которыми сталкиваются разработчики — это как разместить беспроводные датчики в полевых условиях. Сенсоры должны быть распределены таким образом, чтобы поддерживать главную задачу, выполняемую всей сетью.

Как беспроводные датчики объединены в сеть?

Двумя наиболее распространенными схемами объединения в сеть беспроводных датчиков являются топология «звезда» и «сетка».

Топология «сетки» описывает сети, в которых датчики подключаются к как можно большему количеству других близлежащих узлов. В результате данные могут «прыгать» с одного узла на другой без необходимости следовать определенным маршрутам до сервера или через последовательности датчиков. В результате производительности сети не сильно влияете на количество и дальность расположения датчиков, поскольку данные могут идти по нескольким путям к средствам их обработки. Сетчатые структуры сети также легко маcштабируются, поскольку новым датчикам нужно только подключаться к уже существующим узлам.

Топология «звезда» описывает сети, в которых каждый датчик подключается непосредственно к центральному шлюзу или концентратору. Эти концентраторы принимают информацию от датчиков и передают ее на сервер для обработки платформой. Например так устроена работа геоинформационной системы на основе платформы Indoors Navigation Platform. В таких схемах подключения узлы не взаимодействуют напрямую друг с другом.

Как беспроводные датчики взаимодействовали ранее?

Существует несколько доступных беспроводных стандартов, которые могут поддерживать сенсорные сети.

До недавнего времени сотовые технологии были наиболее часто используемым вариантом подключения к глобальной сети (WAN). Однако сотовые технологии затратны и потребляют не мало энергии, что не очень подходит для маломощных устройств дальнего действия, например беспроводных датчиков для систем навигации в помещениях.

Помимо сотовых технологий, применяется и Wi-Fi, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE) и Zigbee, которые также могут поддерживать беспроводные сети. Эти стандарты также относятся к категории «традиционных беспроводных решений», но имеют уникальные преимущества и недостатки.

Wi-Fi— одна из наиболее широко используемых сегодня беспроводных технологий в помещениях. Wi-Fi использует диапазоны частот 2,4 ГГц и 5 ГГц. Поскольку Wi-Fi сильно распространен, относительно легко использовать существующие сети для подключения беспроводных датчиков.

Однако сигналы Wi-Fi с трудом проникают через стены, что является недостатком для решений с большим радиусом действия. Так же сети Wi-Fi управляются локальными маршрутизаторами, которые не всегда могут иметь прямые пользовательские интерфейсы для обновления сети датчиков.

BLE — это протокол с низким энергопотреблением, отличный от традиционной технологии Bluetooth. BLE использует полосу частот 2,4 ГГц для передачи небольших объемов информации. Беспроводной стандарт дешевле в использовании чем Wi-Fi, однако те же проблемы возникают, когда речь идет об отправке данных через стены или на большие расстояния. Кроме того, BLE чувствителен к помехам сигнала, поскольку многие другие устройства и стандарты используют полосу частот 2,4 ГГц.

Zigbee — это стандарт беспроводной связи, основанный на ячеистой сети для поддержки большого количества узлов в одной сети. Zigbee лучше всего подходит для беспроводных сенсорных сетей, которым не требуется большая пропускная способность.

Одним из недостатков Zigbee является то, что некоторые датчики должны быть всегда включены, чтобы обмениваться систему информацией для обработки. В результате Zigbee потребляет больше энергии, чем современные ведущие стандарты.

Какие стандарты связи регулируют работу беспроводных датчиков?

Хотя традиционные беспроводные стандарты эффективны, уже появился новый класс стандартов, более эффективных для работы беспроводными сетевыми датчиками. Сети с низким энергопотреблением (LPWAN) становятся все более популярной технологией для передачи данных на большие расстояния. LPWAN могут поддерживать миллиарды датчиков и активно использоваться для работы с различными программными платформами по управлению зданием.

LPWAN предлагают несколько преимуществ по сравнению с традиционными стандартами. Во-первых, они потребляют меньше энергии от устройств, поскольку передают информацию со значительно меньшей скоростью передачи данных. Во-вторых, датчики могут работать несколько лет в сетях LPWAN на одном заряде батареи. В-третьих, LPWAN также могут поддерживать работу датчиков на огромных пространствах, поскольку данные могут передаваться на большие расстояния.

Расходы на развертывание беспроводных датчиков в сетях LPWAN ниже, по сравнению с альтернативными решениями. Поскольку скорость передачи данных очень низкая, требования к оборудованию более низкие.

Есть несколько недостатков использования LPWAN. Первый заключается в том, что LPWAN плохо подходят для платформ использующих большие пакеты данных. Беспроводные датчик с передачей больших данных должны использовать сотовые сети или сети Wi-Fi, BLE и Zigbee с высокой пропускной способностью. Второе недостаток в том, что LPWAN используют нелицензированные радиочастоты, которыми сложнее управлять с точки зрения помех.

Подробнее о компании, разработчике платформы для эксплуатации зданий Индорс Навигейшн.

UWB навигация — это технология cверхширокополосного позиционирование (UWB-позиционирование) — одна из самых последних технологий определения положения внутри помещений, которая дает точность до 0,5 метра.

C помощью технологии Ultra-WideBand можно с высокой точностью определять местоположение человека в здании и отобразить его на карте экрана его смартфона, с возможностью ведения по маршруту до нужной точки.

Коллектив Индорс Навигейшн провел тестирование работы UWB оборудования на платформе Indoors Navigation Platform (INP) в небольшом офисе. Результат тестирования вы можете наблюдать в видео ролике, точность позиционирования в пол метра достигается.

Подробнее на нашем сайте.