Mạng IoT công nghiệp: Lưu trữ và chuyển tiếp ngoài phạm vi phủ sóng di động

Bắt đầu với thông tin phải tồn tại

Các hoạt động có phạm vi phủ sóng hạn chế hiếm khi cần băng thông rộng liên tục ở mọi nơi. Họ cần thông tin đã chọn để đến nơi có thể dự đoán được: cảnh báo khẩn cấp, vị trí, trạng thái nhóm, tin nhắn ngắn và tình trạng mạng. Việc xác định các quy tắc ưu tiên, hết hạn và xác nhận của tin nhắn quan trọng hơn việc tối đa hóa tốc độ dữ liệu tiêu đề.

Tách biệt các vai trò nút, chuyển tiếp và cổng

Nút trường phải đơn giản và tiết kiệm năng lượng. Một rơle có thể triển khai sẽ mở rộng phạm vi phủ sóng và truyền tải các thông báo trong thời gian ngừng hoạt động tạm thời. Một cổng kết nối với mạng cục bộ để ra lệnh cho phần mềm hoặc đường truyền hỗ trợ có sẵn. Việc tách biệt các vai trò này cho phép mỗi thiết bị tối ưu hóa năng lượng, vị trí đặt ăng-ten, bộ lưu trữ và giao diện người dùng cho công việc của mình.

Lưu trữ và chuyển tiếp là một chính sách hoạt động

Rơle cần nhiều hơn một hàng đợi. Nó phải quyết định nên giữ lại, thử lại hoặc loại bỏ những thông điệp nào; ngăn chặn sự trùng lặp; trạng thái gửi báo cáo; và phục hồi sau khi tuyến đường thay đổi. Lưu lượng ưu tiên không nên bị mắc kẹt sau số lượng lớn phép đo từ xa, trong khi thông tin đã hết hạn sẽ ngừng tiêu thụ dung lượng.

Quy hoạch địa hình và các tuyến đường xuống cấp

Ngân sách liên kết, chiều cao ăng-ten và vị trí chuyển tiếp phải được đánh giá dựa trên các hạn chế về địa hình và lắp đặt. Các số liệu về tình trạng mạng như tốc độ thử lại, độ sâu hàng đợi và chất lượng lân cận giúp người vận hành hiểu liệu đường dẫn thư có ổn định trước khi xảy ra sự kiện khẩn cấp hay không.

Nông nghiệp thông minh và giám sát năng lượng từ xa

Việc cài đặt nông nghiệp thông minh có thể cần quan sát đất hoặc môi trường định kỳ, cảnh báo thiết bị ngay lập tức và tải xuống chẩn đoán không thường xuyên. Một cơ sở năng lượng ở xa có thể có các lớp lưu lượng tương tự với các yêu cầu về mức lưu giữ và năng lượng khác nhau. Xác định thông tin vẫn còn hữu ích sau một thời gian trì hoãn và thông tin sẽ hết hạn nhanh chóng.

Quyết định kiểm soát cục bộ không nên phụ thuộc vào kết nối đám mây không khả dụng. Tách phép đo từ xa khỏi đường dẫn điều khiển và xác định hoạt động của thiết bị trong thời gian ngừng hoạt động. Phản hồi thích hợp tùy thuộc vào ứng dụng và phải được thống nhất và thử nghiệm như một phần của dự án.

Kích thước bộ nhớ cục bộ khi mất điện

Ước tính dung lượng lưu trữ được giữ lại từ kích thước tin nhắn, tốc độ tin nhắn và thời gian ngừng hoạt động dài nhất, sau đó bao gồm chi phí lập chỉ mục và biên độ hoạt động. Xác định điều gì sẽ xảy ra khi bộ nhớ đầy: loại bỏ các mẫu thường lệ cũ nhất, tổng hợp chúng hoặc dự trữ dung lượng cho các sự kiện ưu tiên. Đừng để quyết định này xảy ra do lỗi hệ thống tập tin vô tình.

Sử dụng mã định danh và dấu thời gian cho phép người nhận phát hiện các bản sao và xây dựng lại thứ tự sự kiện sau khi kết nối lại. Ứng dụng nhận phải phân biệt bằng chứng bị trì hoãn với kết quả đọc hiện tại. Chất lượng đồng bộ hóa cũng cần được duy trì rõ ràng khi các nút bị ngắt kết nối trong thời gian dài.

Xác thực mạng trường hoàn chỉnh

Đo khả năng kết nối tại đúng độ cao và vị trí lắp đặt thực tế. Đánh giá chu kỳ hoạt động của bộ vô tuyến cùng với việc thu thập dữ liệu cảm biến, xử lý và ghi dữ liệu; chỉ dùng bộ vô tuyến công suất thấp không đảm bảo nút mạng hoạt động lâu dài. Đưa ăng-ten, vỏ thiết bị và điều kiện môi trường vào đánh giá thử nghiệm.

Kiểm tra việc ngắt kết nối theo kế hoạch, hàng đợi đầy đủ, khởi động lại trong quá trình truyền và khôi phục khi lưu lượng truy cập được xếp hàng đợi tăng vọt. Sự chấp nhận phải bao gồm tuổi của tin nhắn, sự mất mát, sự trùng lặp và mức sử dụng năng lượng. Các phép đo đó giúp đánh giá việc triển khai Internet of Things ngoài việc liệu bảng thông tin có thể hiển thị một mẫu thành công hay không.

Khám phá các ứng dụng cảm biến được kết nối